Szerves pigmentek alkalmazása műanyagokban és gyantákban

A szintetikus gyanta és a műanyag fontos ipari szektorokká váltak, és különböző szintetikus szálakkal, könnyűipari termékekkel és speciális funkcionális anyagokkal látják el az embereket. A szintetikus gyanta, a műanyag és a szintetikus szál ipar fejlődésével évről évre növekszik a színezékek iránti kereslet. Ezen túlmenően, a különféle színű tárgyak jellemzői, a színezési folyamat és a feldolgozási körülmények függvényében az ökológiai pigmentek mint színezőanyagok minősége naprakésszé vált; a színezékek belső tulajdonságai és felhasználási tulajdonságai közvetlenül befolyásolták a gyanták, műanyagok és szintetikus szálak megjelenését. Az alkalmazás teljesítményének egyik fontos tényezője (például időjárási ellenállás, szilárdság stb.).

1. A műanyagok és a gyanták színezőanyagainak működési követelményei
A műanyag színezéshez használt szerves vagy szervetlen pigmenteknek a kívánt színűnek, nagy színű erősséggel és élénkességgel, jó átlátszósággal vagy rejtett képességgel kell rendelkezniük, és az alábbiakban ismertetett különböző alkalmazási jellemzőkkel kell rendelkezniük.
1 A kiváló hőstabilitás a műanyag színezék egyik fontos mutatója.
A színezék kiváló hőállósági stabilitással rendelkezik és megakadályozza a színváltozást a bomlás vagy a kristályforma megváltozása miatt hevítéskor. Különösen olyan gyanták esetében, amelyek magasabb formázási hőmérsékletet igényelnek, például poliésztert és polikarbonátot, nagy hőstabilitással rendelkező színezékeket kell választani.
2 Kiváló migrációs ellenállás, nincs permetezés.
A színező molekulák és a gyanta közötti eltérő kötőerők miatt az adalékanyagok, mint például lágyítók és más segédanyagok pigmentmolekulái migrálhatnak a gyanta belsejéből a szabad felületre vagy a szomszédos műanyagokba. Ez a migráció a gyanta molekuláris szerkezetével, a molekuláris lánc merevségével és szorosságával, valamint a pigmentmolekula polaritásával, molekuláris méretével, oldódásával és szublimációs tulajdonságaival függ össze. A színező műanyagot általában fehér műanyaggal (például PVC-vel) érintkeztetik 80 ° C hőmérsékleten és 0,98 MPa-on 24 órán keresztül, és a migrációs ellenállását a fehér műanyagon való migráció mértékének alapján értékelik.
3 Jó kompatibilis a gyantával és könnyen diszpergálható.
A színezőanyagnak nem szabad reagálnia a műanyag alkotóelemmel, és nem szabad bomlani maradék katalizátorokkal vagy segédanyagokkal a műanyagban, hogy befolyásolja a színes termék minőségét. A színezéknek kiválóan diszpergálhatónak, finom részecskeméretű és koncentrált eloszlásúnak kell lennie, és könnyen elérhető kielégítő élénkséget és fényességet biztosít.
4 A kültéri műanyag termékek színezésére használt organikus pigmenteknek kiváló fény- és időjárásállósággal kell rendelkezniük.
Ezért annak ellenére, hogy a szervetlen pigmenteknek kitűnő fény-, időjárás-, hő- és migrációs ellenállása vannak, és a költségek alacsonyak, mivel a szín nem túl fényes, a fajta kicsi, a kromatogram hiányos, a színezési erősség alacsony, és számos fajta nehézfémsó, és a toxicitás viszonylag alacsony. Nagy, korlátozott műanyag színezékkel rendelkezik, így több szerves pigmentet használnak.

A 2. ábrán a műanyag színezék fő szerkezetű típusa található
Kétféle színezőanyag létezik a műanyag színezéshez: az egyik egy oldószerfesték vagy néhány diszpergált festék, amelyek beszivárgással és gyantában, például polisztirolban történő feloldással színeződnek; a másik egy pigment, beleértve a szervetlen és organikus pigmenteket. Mindkettő nem oldódik a gyantában, és finom részecskékkel van színezve.
A szerves pigmentek a műanyagok és a gyanták fontos színezékeivé váltak, sokféleségük, élénk színük, nagy színezőszilárdságuk és kiváló alkalmazási tulajdonságuk miatt. Különböző típusú szerkezetük szerint a műanyaggal történő színezésre alkalmas pigmentek a következő típusokat tartalmazzák.
1 oldhatatlan azo pigment
A műanyag színezésre alkalmas fajták elsősorban komplex szerkezetű egy- és kettős azo-pigmentek, általában egyszerű szerkezetű, kis molekulatömegű monoazo-pigmentek és azo-kondenzációs pigmentek. A kromatogram tartomány elsősorban sárga, narancssárga és piros pigmentek. . Ezek a fajták különféle műanyagok színezésére alkalmasak, és jó alkalmazási tulajdonságokkal rendelkeznek. Reprezentatív fajták, például azo kondenzációs pigmentek, CI Pigment Yellow 93, 94, 95, CI Pigment Red 144, 166, 242 stb., Benzimidazolon pigmentek, CI Pigment Sárga 151, 154, 180 és CI Pigment Brown 23 stb. Heterociklusos pigmentek például a Pigment Yellow 139, 147 és más fajták.
2 tó pigment
Elsősorban a naftil-szulfonsav (karbonsav) vörös tó pigmentje, a nagy molekularészség, a közepes molekulatömeg, a jó hőstabilitás és a nagy színező szilárdság miatt, olyan fajtákat képviselve, mint a CI Pigment Red 48: 2, 53: 1, 151 és más fajták.
3 ftalocianin pigment
Kiváló hőállóságának, fényállóságának, időjárási gyorsaságának, nagy színezőszilárdságának és migrációs ellenállásának köszönhetően különféle típusú gyanták és műanyagok festésére alkalmas. A kromatogram csak kék és zöld színű. Reprezentatív fajták a CI Pigment Blue 15, 15: 1 (stabil típus), 15: 3 (ß típus), 15: 6 (ε típus) és a CI Pigment Green 7, 36 és így tovább.
4 heterociklusos gyűrű és olvasztott gyűrűs keton
Ilyen pigmentek lehetnek kvinakridonok, dioxazinok, izoindolinonok, antrakinonszármazékok, 1,4-diketo-pirrolopirol (DPP), indol-ketonok és fémkomplexek. Egy pigmentek osztálya.

3. A főgyanta és a műanyag színezése
A műgyanta színezése magában foglalja a gyanta, a műanyag közvetlenül a színezőanyaggal történő összekeverését és a gyantafestési eljárást a gyantafestési eljárással, amelyet színezni kell, mielőtt a gyantát szálakká alakítják. Mindkét színezési módszer megköveteli, hogy a pigment kiváló hőstabilitással és jó diszpergálhatósággal rendelkezzen. A pigment összesített részecskéinek nem haladhatja meg a 2 ~ 3μm-t. A durva szemcsék hátrányosan befolyásolják a szál szakítószilárdságát, és még törést okozhatnak. Előnyösebben poros pigment helyett pigment gyantakészítményt használunk. A gyantás paszta színezési módszer az Olvadék-fonás, a Nedves-fonás és a Száraz-fonás kategóriába sorolható. Például az olvadék-centrifugálás esetén egy hőre lágyuló gyantát, például poliésztert, poliamidot, polipropilént vagy hasonlót egy extruderben megolvasztunk, egy fonófuraton keresztül extrudáljuk, majd lehűtjük és megszilárdítjuk.
Ezért a szerves pigmentet, mint színezőanyagot, a centrifugálási hőmérsékleten nem szabad lényegesen megváltozni, és a pigment előállításához használt hordozóanyagnak azonosnak vagy hasonlónak kell lennie a pigmentált polimerhez.
Az elmúlt években néhány új heterociklusos szerves pigmentet vezettek be a piacon, és különféle gyanták, például polivinil-klorid (PVC), poliészter (PET), ABS gyanta, nejlon és polikarbonát választhatók ki az alkalmazás követelményei szerint. Fajta.

1. PVC gyanta színezőanyag
A PVC a hőre lágyuló anyagok fontos osztálya, amelyet széles körben alkalmaznak, ideértve az alacsony és magas színvonalú speciális teljesítménykövetelményeket is, mint például az építőanyagok, autók, ajtók és ablakok. Az alacsony feldolgozási hőmérséklet miatt különféle szerves pigmentek használhatók a színezésre. A feldolgozási körülményektől és a színes termék végfelhasználásától függően azonban a színezőanyagra külön választási lehetőségek vannak, és a következő alkalmazási jellemzőknek teljesülniük kell.
Amikor a PVC színű, a keletkező virágzási jelenség úgy tekinthető, hogy a szerves pigment színezőanyagként részlegesen feloldódik a feldolgozási hőmérsékleten, és a pigment szobahőmérsékleten történő átkristályosodása. Ezt a jelenséget más polydextróz okozza. Középen is létezik; különösen a lágy PVC-anyag növeli a színezék oldhatóságát a lágyító (lágyító) jelenléte miatt, több virágzási jelenséget eredményezve, és látható, hogy a feldolgozási hőmérséklet növelése jelentős virágzást eredményez. Ez közvetlenül kapcsolódik a pigment oldhatóságának növekedéséhez ezen a hőmérsékleten.

2. a poli (szénhidrogén) (PO) gyanta színezése
A poliolefinek (poliolefinek) a széles körben alkalmazott, nagy hozamú műanyagok széles skálája, amelyeket három kategóriába lehet sorolni monomer, sűrűség vagy nyomás alapján a feldolgozás során; a, alacsony sűrűségű polietilén (LDPE) vagy nagynyomású polietilén, a megfelelő feldolgozási hőmérséklet 160 - 260 ° C; b, nagy sűrűségű polietilén (HDPE) vagy alacsony nyomású polietilén, a megfelelő feldolgozási hőmérséklet 180-300 ° C; polipropilén (PP), a feldolgozási hőmérséklet 220-300 ° C.
Általában a szerves pigmentek nagyobb valószínűséggel vándorolnak LDPE, HDPE és PP gyantákban. A vándorlás hajlandósága magában foglalja a vérzést és a permetet, ami annál hangsúlyosabb, ha az olvadási index növekszik és a polimer molekulatömege csökken.
Ha néhány szerves pigmentet színeznek polietilén műanyagokban, ezek deformálódást vagy műanyag zsugorodást okozhatnak. Ennek oka úgy tekinthető, hogy a magképző anyag színezőanyagként szolgál a műanyagok kristályosodásának elősegítéséhez, ami a műanyagok stresszét okozza. Ha a pigment tű- vagy rúd alakú anizotropia, akkor valószínűbb, hogy a gyanta áramlási irányába igazodik, ami nagy zsugorodási jelenséget eredményez, és a gömb alakú kristályos szerves pigment vagy a szervetlen pigment kis formás zsugorodást mutat. Ezenkívül fontos a pigment diszpergálhatósága a polidiszperzben, különösen a film vagy fúvott film, valamint az olvadék centrifugálási eljárás. Ezért a pigmentkészítmény vagy a pigmentkoncentrátum morfológiáját gyakran használják a diszperziós tulajdonságok javítására; a kiválasztott pigmentek többnyire heterociklusos szerkezetek és fenolos tavak.

3. átlátszó gyanta, például polisztirol színezése
Hőre lágyuló műanyagok és polisztirol (PS), sztirol-akrilnitril-kopolimer (SAN), polimetil-metakrilát (PMMA), polikarbonát (PC) stb. Alapján nagy keménységű, esetleg keményedett. A hőre lágyuló műanyag kiváló átlátszósággal rendelkezik. A színes árucikk eredeti átlátszóságának megőrzése érdekében a fenti pigmentek színezésén túl előnyösebb nagy oldhatóságú oldószerfesték (SDSolventDyes) és diszperziós festék (DisDD) használata. A színezés során a műanyagban feloldódik, így stabil molekuláris oldatot kap, amely magas színszilárdságot mutat.
A, jó hőstabilitás annak biztosítása érdekében, hogy a szín és a színező erő nem változik a feldolgozási hőmérsékleten;
B, kiváló fény- és időjárásállóság, különösen kültéri színező termékeknél;
C, vízben nem oldódik, hogy megakadályozzák a lágyított műanyagok vérzését;
D, a toxicitási mutatóknak meg kell felelniük a követelményeknek
E. A festéknek elegendő oldhatósággal kell rendelkeznie egy szerves oldószerben, amely fontos tényező az átlátszó színező hatás elérésében.

4. a poliamid (nylon) gyanta színezése
A poliamid színezőanyagaként szerves pigmentet lehet alkalmazni, és polimeroldható festékanyagot is választhatunk, ahol a szerves pigmenssel történő színezés durván két különböző színű anyagba sorolható, amint az alább látható.
Alkalmazható általános fajták CIPY147 PY 150 PR 149PR 177 PV 23
Kiváló teljesítmény PY192 PG 7
Poliésztergyanták esetében (beleértve a PET-et és a PBT-t is) a pigmentek pigmentálhatók, de inkább polimerrel oldott festékekkel (azaz oldott festékekkel) pigmentálhatók, amelyek közül néhány alkalmas PET-színezésre, például PY138, PY147 (kvinoxánok, aminoguanidinek és klórozott kondenzátumok), valamint a PR214 és PR242 alkalmas poliészter színezésre.
Az ABS-gyanta színezése többnyire oldószerfesték, amely nemcsak jó átlátszósággal, hanem jó fényállósággal is használható, és szervetlen pigmentekkel használható átlátszatlan színű termékek előállításához. Az általánosan használt oldószerfestékek az SY93, SO60, SR111, SR135, SB104, valamint az SG104 és az SG3.
A poliuretánt (PUR, poliuretán) széles körben használják a műbőr anyagokban. Hozzáadható lágyítókkal, hogy javítsa a lágyságát, mint például a PVC. Ugyanakkor a PUR-t olyan szövetbevonatokban használják, mint például toluol, metil-etil-keton, DMF, THF, izopropanol. / toluol keverék stb., tehát a színezéket oldószer-ellenálló tulajdonságként kell kiválasztani, vagyis az a pigment, amely a fenti oldószerben nem oldódik, különben könnyen vándorolhat; ugyanakkor a poliuretán hab elõállításakor a színezéknek kellõ stabilitással kell rendelkeznie. .