塑料配色实践

塑料配色实践塑料制品不但要有优美的外型，实用的功能，还要有鲜艳悦目的色彩，才能受到人们的喜爱，引起人们购买的欲望，因此塑料制品配色设计和工艺人员应加以充分重视的环节。

研究塑料配色工艺技术，塑料颜色的配方和配色方法，对提高制品外观质量，增强市场竞争力，扩大销售等都是十分重要的。

塑料着色，一般是在塑料处于热熔融状态下进行的，着色时间短，加工温度高，因此着色剂在一定的加工时间内，要能够保持色泽的稳定性，并能均匀的分散或溶解到塑料中去，在成型着色以后，制品的色泽能具有优良的光稳定性、耐迁移性、耐气候性、耐溶剂性及耐化学药品性等牢度性能，所以并非所有的着色剂都能应用于塑料着色，而要经过实验或参照前人总结的经验来加以适当的选择。

一般而言，用于塑料的着色剂应具有的主要性能有：着色力强、色泽艳丽、稳定性和重现性好，相容性好，分散性好，着色剂能均匀德分散或溶解在塑料中，不至于引起色点或色斑等。

以下着重介绍几点。

（1）耐光性好。

由于着色后的塑料制品在长时间的光照下，可能会引起颜色的改变，因而应该根据制品的用途选用耐光性好的着色剂，日常使用的着色剂一般要求其耐光性不低于5级（8级最好），在室外或长期爆漏在室外的制品，着色耐光性要求在7-8级。

（2）耐热性好。

不同的塑料有不同的加工温度，着色剂在高温作用下，可能产生热分解、氧化、引起分子结构的破坏和改，从而产生变色或退色等色差现象，因而着色剂有一定的耐热性指标，在选择时必须加以注意，一般是根据所用的塑料品种的加工温度来选用着色剂。

需要指出的是，着色剂生产厂家提供的产品资料中，其耐热性指标并不一定是在塑料着色过程中测定的，因而也有着色剂耐热性指标较低，但实际上仍可应用与加工温度较高的塑料中的个别情况。

（3）相容性好。

相容性好指塑料着色剂配入塑料后，能与塑料合组分相互共存，而不致产生不良的结果。

如果着色剂与塑料发生反应，或着色剂与塑料中残存的催化剂、塑料中的加工助剂之间产生化学反应，则着色剂与塑料的相容性欠佳，这会使塑料颜色发生变化。

（4）耐迁移性好。

塑料中着色的迁移是指随着时间的推移，加工好的着色制品的颜色从有色制件身上转移到与其相接处的塑料制件或其他物件上，或者是着色剂从制品内部析出并集中于塑料制品表面（易被擦下而造成污染）这样一些现象，着色剂迁移现象常见在聚乙烯、聚丙烯、软聚氯乙烯等塑料制品上，它的产生和所选用的着色剂的类别和用量有关。

（5）无毒性。

在食品包装、儿童玩具中应选用无毒性的着色剂，一般含有铑、镉等重金属的无机颜料通常被认为是有毒性的，因此一些国家对他们的应用做出了严格的规定。

为方便大家参考，笔者现将实际生产中使用较多的常用塑料着色剂的性能简介于下。

1颜料类颜料是一种具有颜色的固体物质，它不溶于水和一般有机溶剂中，颜料是以微粒的形式均匀地分散在物体内或与不同的展色剂调和，使物体呈现出各种颜色，颜料按其组成可以分为无机颜料、有机颜料及特种颜料三大类。

无机颜料一般是由包括铁、铝、锌、铬、钛、镉在内的各种金属的盐类（如铬黄、钼铬红、群青等）和氧化物（如氧化铁黄、氧化铁红、镉红、铬黄、二氧化钛等）、硫化物、汞化物及黑炭等所组成的一类不溶性着色剂。

无机颜料有良好的遮盖力，其他着色强度较高，无机颜料一般具有优良的热稳性、耐化学性和光稳定性，缺点是比重大，颜色不够鲜艳。

有机颜料不溶于水和一般有机溶剂，着色里较无机颜料强，有机颜料颜色鲜艳，从透明到半透明，比重较小，除部分优良品种外，大多数有机颜料品种的热稳定性、光稳定性、耐迁移性、耐化学性及耐侯性均比无机颜料差。

有机颜料根据其分子的化学结构，可分为偶氮颜料（包括但偶氮、偶氮色淀、双偶氮、缩合型偶氮）、酞箐颜料、还原颜料、二恶嗪颜料、异吲哚酮颜料、喹丫啶酮颜料等。

特种颜料主要包括金属颜料、珠光颜料和荧光颜料等。

金属颜料如铝银粉是银白色鱼鳞状银色粉末，能产生蓝白亮光，有极好的遮盖力，并具有优异的热稳定性、耐气候性；而铜金粉是一种具有金属光泽的铜合金颜料，根据铜锌组分的不同，可以制成色调不同的品种如青光、红光、青红光等，常用于仿金、仿铜、仿古铜色等的塑料着色，铝银粉与酮金粉在实际生产中色泽会变暗而不如原来明亮。

市场上出售的金属银片也是一类金属颜料，它是用铝箔经过精密切割而成的，常用的品种有004银片、008银片、015银片等，把银片加入到塑料中会形成分散的一点一点的金属色点，非常漂亮。

珠光颜料是在透明的云母片表面牢固包覆一层厚度经严格控制的高折光率透明的金属氧化物，如二氧化钛、氧化铁等。

调整包覆层的厚度，可以的带不同彩虹色的珠光颜料，颜料的粒径细能呈现出闪烁的金属光泽。

荧光颜料是指那些作为着色剂使用、具有强烈荧光效果的颜料，荧光颜料一般分为有机荧光颜料和无机荧光颜料，在塑料中多使用有机荧光颜料，随着荧光颜料使用浓度的增加荧光的强度也增加，无机荧光颜料中有一种蓄光颜料，俗称夜光粉它具有吸收和存储太阳光或灯光的能力，并在黑暗中释放可见光，它的吸收------储存------发光的循环过程能无数次的周而复始，发出的光色为黄绿色，人眼很容易识别出来，但无机荧光颜料比重大。

一般加入到塑料中的比例为10%~40%（质量分数）2染料类染料一般可溶于水或某些有机溶剂以及其着色塑料的介质中，有些染料可借助适当的化学药品而呈可溶性。

由于染料是溶解在塑料中的，因而着色后的透明塑料仍保持其透明性。

燃料类着色剂的主要特点是透明性好，颜色鲜艳，着色力强，但是因完了有迁移性，故其在某些塑料（如含有增塑剂的软聚氯乙烯、聚烯泾类）中的应用受到了限制，他只能应用在不会产生迁移的塑料上。

常用于塑料着色的染料品种主要是溶剂染料和一部分溶解性能较好的还原料及分散染料。

用于塑料着色的染料纯度要高，应避免有稀释剂或扩散剂及其它杂质的存在，以免影响塑料的透明度及着色效果，因此还原染料及分散染料应采用纯染料作为塑料着色剂。

溶剂染料按分子的化学结构可分为偶氮、蒽醌、硫靛和杂环等，一般来讲，以重氮化学结构为基础的染料，颜色主要以黄色、橙色和红色为主，蒽醌或酞箐发色团染料，颜色主要染料则以带荧光性黄色、橙色、和红色为主，蒽醌型染料的热稳定性、耐光性及耐侯性等比偶氮型染料更为优良，杂环型染料在各项牢度性能方面则比硫靛型染料更佳。

根据笔者多年配色实践，表1~表5中的着色剂都可供塑料着色时参考选用。

3塑料着色方法塑料着色是指把一定量的色料，通过与本色塑料均匀混合分散处理，使其均匀分散在塑料中，从而让塑料整体得到均匀的颜色这样一个过程。

常用的塑料着色方法有干法着色、糊状着色剂（色浆）着色、色粒着色、色母粒着色等。

下面主要介绍应用较广的干法着色。

干法着色是指把粉状着色剂和助剂按配方比例准确计量后，加入到按配方计量的塑料中，在有适当的助染剂如白油、松节油的存在下，使它们均匀混合，然后将混合物直接送入成型设备进行注塑或挤出加工，从而得到有色塑料制品的方法，尽管干法着色存在容易污染环境、分散效果较差等缺点，但它简便易行，相对成本较低，容易配制多种颜色，特别适合小批量多种颜色的生产，由于该法不像色母粒着色法易受到色母粒品种颜色的限制，因而其在众多的中小型塑料加工厂中仍然得到广泛的应用。

干法着色需要很好的混合，可以使用效率较高的混合设备如桨叶式混合机、转筒式混合机、浆式捏合混合机等。

在条件差的小厂里也可在一定的容器中，将计量好的着色剂和塑料加上白油并用人工方法加以混合均匀，对于干法着色，某些配方在生产中可能由于着色剂分散效果不理想，存在色点、色斑的缺陷，例如用炭黑染灰色就可能出现黑点，为此笔者建议采用色粒着色，即先将由干法着色得到的混合料经过挤出造粒而做成色粒，这样着色效果就会大为改善，但成本则因增加共促而有所提高。

干法着色要求在对着色剂进行计量时，应力求准确，否则会产生色差，建议使用精度为0.01g，最大称量为500g的电子天平作为着色剂的计量用具，把称量误差尽量降低最小程度。

对干法着色而言，在调换颜色时，应对计量容器、注塑机料斗、混合设备等进行很好地清洗，否则残留物会影响颜色纯度，从而产生色差。

4塑料着色配方过程塑料配色目前最多的还是人工目测配色法。

配色人员在在一定的光源下通过对配色样品或色卡样版进行目测分析，有条件的在参照已有的色板样品，根据使用的塑料品种，选择适当的着色剂品种和用量，设计出250g（或选定的质量）塑料用的初步配方。

按初步配方注塑加工出样板，并将样板与配色样品比较。

经过多次反复试验，得到所需的配方。

这项工作需要配色工作者极大的耐心和严谨细致的工作，即从每次称量的准确记录，每次注塑色板的编号保存，到将最后确认的试验配方换算成25kg塑料用到的生产配方，都不能有丝毫马虎，否则，得到的配方用在生产上，颜色会出现大的色差。

在配的过程中，对制成的色板和样品进行目测比较时，影响目测精确度和配色精度的因素主要有以下几点：（1）光源、目测时光源最好采用自然光，有条件的可以采用标准光源箱，这样比较真实，否则在某些灯光下比较观测2个样品的颜色可能会因为“同色异谱”现象而使颜色看起来似乎相同，但在自然光线下确有较大的色差。

（2）样品的表面状态、例如在同一个样版上，高光泽表面与亚光表面的颜色显然给人以不同的感觉，因而观测时要尽可能用表面状态相近的部位进行比较。

（3）配色样品的材质与配色塑料的材质不同。

例如用“国际色卡”作标准色样而进行塑料配色时，由于“国际色卡”是供印刷行业油墨配色时参考用的，与塑料材质不同，因此个对比观测带来一定的难度。

（4）着色剂选用上的差异。

由于着色剂的品种繁多，配色试验时选用的着色剂与作为标准颜色样品使用的着色剂在事实上难以完全相同，即使相同也很难做到使用比例一致，因而颜色上的差异是难免的。

（5）着色剂的批号。

在批量生产中，应使用试验配方相同批号的着色剂，着色剂的批号不同，在着色力上可能存在+5%~-5%的误差，即使使用同样的配方也会产生色差，因此应该引起必要的注意，最好在着色剂进厂时就先进行检验、由于上述因素的影响，要求配色结果与样品没有色差，这在实际上是很难做到的，人工配色只能做到使色差减少到最小，达到允许的色差范围或达到设计或客户可以接受的程度。

表3荧光颜料：表4金属颜料：。