塑料用颜料基本性能和测试

着色剂在塑料中应用性能主要由着色剂(颜料,染料)与塑料两方面因素决定的, 尽管颜料的分子结构在塑料中应用性能是起决定性作用,但由于颜料是以微细的粒子分散在塑料中,颜料粒子固体物理性能对在塑料中应用性能仍有极大影响.

塑料用着色剂基本要求及其有关测试方法上海金泰塑料色母粒厂陈信华王琼

摘要

本文就塑料加工工艺，塑料树脂，塑料制品等方面讨论对颜料的性能要求及有关测试方法关键字：颜料，塑料，应用，测试

ABSTRACT：

石油化工的发展促进了合成树脂的飞跃发展，塑料由于制造原料（石油）易得，可进行超大规模生产，又由于各种塑料加工成型方法，可以低成本制造各种复杂几何图型产品，各种塑料加工助剂的合理应用，塑料合金的开发，使塑料克服它天生的缺陷而成为具有许多性能优异新颖材料，塑料已成为取代木材，纸张，棉花，钢铁等许多传统材料而成为发展迅速新颖材料，今天我们可以毫不夸张地说，我们的生活离不开塑料。下图为1993-2005年全球塑料发展的需求量。•••

••••塑料着色剂（颜料和染料）的基本功能，是赋于塑料各种颜色。塑料着色剂应能经受塑料加工成型处理中各项工艺条件，以制成特定色泽的塑料制品。在当今激烈市场竞争中，产品外观成为吸引人们眼球产生购买欲望的重要要素，因此着色剂应当有良好的色彩性能及耐热性和易分散性.为了增加塑料产品的商品价值，从单纯追求美观，发展到对着色产品稳定性，高性能和安全性等提出了更高的要求，因此塑料着色剂还应当在塑料制品使用条件下有良好的应用性能，如耐候性、耐迁移性、无毒性、耐化学药品性等。

本文试就塑料着色的基本要求及其测试方法,以及应用作一简单的概述.

•一、着色力：

1着色力在塑料着色的重要性

•••••颜料的着色力(Tinting strength)是指某一定量有色制品所需要量，用标准样品着色力的百分数来表示。颜料着色力表示方法：标准深度,1/3标准深度，1/25标准深度。

•••••

2 颜料在塑料中着色力测定法（DIN 53775-8）

（1）测试设备二辊炼塑机辊转:25转/分,转速比1:1.2 辊表面镀铬

平板压机可加热和冷却

不锈钢镜面板二块, 内框:正方型框,片厚0.5 mm

（2）测试配方：

由聚氯乙烯树脂，增塑剂，稳定剂，钛白粉颜料组成

（3）将辊筒表面温度控制为160+5 C°，PVC薄片厚度0.4mm 炼塑时间：7~8MIN 出片

压片在温度165~170 压片时间：1分钟后保压速冷

（4）测色测标准色值Y 计算K/S值及AVR

•••• 颜料着色力测试可以与它的标准样品比较二者着色力的差别，当调整到二者具有相同着色力时，用其差别的比值确定其试样的着色力。

•3塑料着色如何正确应用颜料着色力指标

(1)1/3标准深度:

颜料着色力不仅与其本身化学结构有关，而且还与颜料分散性有关。颜料分散性越好，其着色力越高。颜料着色力与配色有着极其重要的意义。例如需要配成深色调应选择着色力高品种(有机颜料)，当需要配成浅色调时应选择着色力低品种(•无机颜料)。在配色时某一颜料缺少时，或价格较贵，•可选用同色其它颜料代替，但两种颜料着色力不同在代替时配成同样色调所需要量也不同。••••二、耐热稳定性：

1耐热稳定性在塑料着色的重要性

对于各种不同类型塑料树脂，根据其设备，工艺条件，产品要求，其加工

温度在120℃至350℃/5分钟不等,如软硬质聚氯乙烯一般在170-200℃,低密度和高密度聚乙烯,聚苯乙烯在200-280℃,而聚丙烯,聚烯胺,ABS,聚碳酸脂则在250-330℃

颜料的耐热稳定性是指在一定加工温度下和一定时间内，颜料不发生明显的色光,着色力和性能的变化。

颜料在塑料中受热变化是有下列因素构成

（1）颜料因受热结构而分解，例如偶氮颜料因受热偶氮基断裂而变色（2）颜料和塑料树脂中添加剂间相互化学作用

（3）颜料受热溶解在树脂中

（4）颜料受热后其物理特性及粒径大小发生变化而变化。

颜料耐热稳定性优良品种,可防止颜料在受热温度下因分解或晶型变化而导至变色,耐热稳定性是颜料用于塑料着色一个重要应用性能指标,

•••2塑料用颜料耐热稳定性测试方法（DIN53772）：

颜料在塑料中应用的耐热稳定性测试方法如下：

（1）测试设备：

单螺杆挤出机L/D= 24

注塑机

（2）测试原料：颜料塑料解质（HDPE，PP，PS，等）

（3）测试浓度: 对应钛白粉1%

颜料浓度分别0.1%，0.05%，0.025% 0.005%

（4）测试:

可将定量颜料和塑料混合物按(3)浓度在单螺杆挤出机多次挤出成均匀

粒子.

在注塑机中按一定的恒定时间，以, 200℃,220℃,240℃,260℃,280℃, 300℃间隔温度，逐步制造样板并进行测试，

（5）评定:待色板冷却16小时后,对色板进行测试ΔE=3为该浓度耐热稳定性. •3塑料着色如何正确应用颜料耐热稳定性指标

因为塑料加工工艺中大部分为热成型工艺，温度在200℃以上，颜料在塑料加工中应用耐热稳定性指标还应注意如下几点：

（1）颜料在塑料加工中耐热稳定性指标与颜料的使用浓度有关：有些颜料在不同的浓度下，其耐热稳定性能相差很大，如颜料紫23用于HDPE着色,低于0.025%耐热性只有200℃.大于0.1% 才有260℃. （2）颜料在塑料加工中耐热性指标与应用塑料解质有关：

颜料在某一应用解质和某一浓度下的耐热稳定性指标,并不等于其在其它解质下的指标相提并论,例如颜料紫23在涤纶原液着色能耐260℃/4小时，但是颜料紫23在聚苯乙烯解质中不耐220℃高温.

（3）值得注意的是在考虑颜料耐高温的同时，还需考虑其受热时间。例如在在EVA高发泡时需耐160℃30分钟,尼龙6和聚酯聚合时，其受热

时间为260℃4小时。因此颜料在这些使用情况下需慎重试验后才能

选用

（4）颜料在塑料加工中耐热性指标与钛白粉的加入浓度有关,一般而言,加入钛白粉后耐热性指标将会有所下降.

（5）另一个需要考虑的是被着色树脂本身的热稳定性，树脂受热时由于热降价作用而发生变色如泛黄等。这也会影响颜料在塑料中应用耐热指