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塑料著色，一分鐘帶你了解塑料五彩繽紛的世界

2017-6-17 9:40:36

塑料配色就是在紅、黃、藍三種基本顏色基礎上，配出令人喜愛、符合色卡色差要求、經濟并在加工、使用中不變色的色彩。
另外塑料著色還可賦予塑料多種功能：
提高塑料耐光性和耐候性;
賦予塑料特殊功能，如導電性、抗靜電性;
不同彩色農地膜可以除草或避蟲、育秧等;
著色劑種類
有機著色劑又分為有機顏料和溶劑染料。
有機顏料：
著色力強、色譜齊全、相對密度小、色澤鮮艷、耐光性好，且添加量小。但是它的耐熱性、耐候性和遮蓋力方面不如無機顏料，分散效果略差，透明性相對于染料較差，且價格較高。在加工上需要用機械加溫混練等方法將顏料均勻分散于塑料中，主要用于：POM、PE、PP、TPU、TPE等結晶材料和部分鮮艷的(染料艷度不能達到的鮮艷色彩產品)產品中。
溶劑染料：
不同于顏料，能溶于水或油，一般都是油溶性的，具有透明性。色彩光亮而鮮艷，通常適用于PS、PC、聚酯類等透明塑料。但它的耐光、耐熱性及耐遷移性較差。染料還包括特殊顏料，如金屬顏料、銀粉、金粉，以及珠光顏料，如熒光增白劑、熒光顏料、干擾顏料、溫變顏料等。
無機著色劑分為無機顏料和無機染料。
無機顏料：
一般熱穩定性、耐候性、耐光性好，價格低，分散性能優越。例如：鈦白粉、碳黑等。但這種著色劑的著色力相對較差、相對密度大、添加量較大且顏色不鮮艷。主要用于增加顏色濃度，如：PA、PC、PBT、POM、PPO、PPS等材料及非透明顏色、灰色等樹脂當中。
無機染料：
大多用于涂料中。
著色劑特性對比
配色的基本理念
塑料著色劑種類，根據其物理形態分四種：
粉狀著色劑——色粉;
糊狀著色劑——色漿;
液狀著色劑——色油;
固狀著色劑——色母;
其中，廣泛應用的是粉狀著色劑和固狀著色劑。
色粉著色特點
分散性好、成本低，可小批量操作。省卻了色母、色漿等加工過程中人力物力的消耗，成本低。與其它造粒著色相比，加工的樹脂少經歷一次降解過程，有利于減少塑料制品的老化，增加其使用壽命。
缺點：
顏料在運輸、倉儲、稱量、混和過程中會飛揚，產生污染，嚴重影響工作環境。
一些耐熱性差、怕剪切的顏料粉制成色母，由于其承受高溫的時間長，在色母加工設備中受剪切作用的時間長，著色效果會明顯減弱，如珠光色粉、熒光粉、夜光粉，且注塑產品還容易產生流線狀疤痕和接縫。
擠出機的料斗不易清洗。用以著色的色粉在白油等濕潤劑的作用下，沾附上料筒內壁(乃至螺桿上)。當需要換料時，清洗料筒便成了現場操作工的難題。
使用色粉著色，由于顏料粉均勻分布在需著色的樹脂中，所以其分散性較好，這個結論只能針對注塑產品，特別是厚壁產品而言，對于吹膜、紡絲類產品則另當別論。因為色粉一般都沒進行過預處理，當其混于樹脂后，僅靠從擠出機進料口、螺桿、至出料口這么一段距離以及這么短的塑化混合時間，要使顏料粉的分子與被著色的顏料分子很好地攜起手來——充分結合，是完全不能保證的，會有“夾生”現象產生。但這種“夾生”現象在厚壁產品中會被掩蓋掉，在吹膜、紡絲產品中就顯而易見。所以后者的著色方法仍以色母為主。
色母著色特點
采用某種工藝與相應設備，在助劑的作用下，將顏料(或染料)混入載體，通過加熱、塑化、攪拌、剪切作用，最終使顏料粉的分子與載體樹脂的分子充分地結合起來，再制成與樹脂顆粒相似大小的顆粒。使用時，只需在要著色的樹脂中添加較小的比例(1%～4%)，就能達到著色樹脂的目的。其優點如下：

改善了由于色粉飛揚帶來的環境污染問題，使用過程中換色容易，不必對擠出機料斗進行特別的清洗，倍感方便。
針對性強，配色正確。
與成批樹脂干法染色造粒后再去制塑件相比，使用色母可以減少塑料制品經二次加工后所造成的樹脂性能老化，有利于塑料制品使用壽命的提高。
在加工過程中，顏料在助劑的作用下，色母粒經過充分混煉與載體樹脂完全結合。在使用時，按一定的比例置于待加工的樹脂中，色母很快地進入角色，與該樹脂認親。相容性明顯優于色粉著色。
缺點：
由于添加量少，塑料制品的加工時間短，受擠出機螺桿長徑比的限制，色母分散性往往不如色粉。多了一次制造過程，染色成本高于色粉著色。色母中的載體與需著色樹脂的性能有差異時，塑料制品表面常常會出現未分散點、色斑、花紋，所以，色母的使用因其相容性及分散性而受到限制。
色母的選擇
專用色母：
是指在生產制造色母粒時，選用與欲著色樹脂相同的樹脂作為載體，加入高濃度的顏料(染料)，在助劑的作用下，經加溫、塑化、混煉、擠出造粒，制成專門適合于該種樹脂的染色劑，稱為專用色母。專用色母的濃度可高可低，一般添加量在1%～4%之間。
通用色母：
也稱“萬能色母”，雖然也用某種樹脂作載體，但它可以適用于除其載體樹脂之外的其它樹脂的著色。首先選用低熔點、高融體指數的樹脂作為通用色母的載體，色母粒中顏料粉比率盡可能的高，因此通用色母必定是高濃度色母，在注塑制品中使用量一般是1%。為了提高通用色母能的親和性好，通常多加入特殊作用的偶聯劑、延長密煉時間等。
色母選用原則：
為了生產通用色母必須選用耐熱等級較高的、適用面廣的顏料，而顏料粉耐溫等級到了某個程度后，每提高10℃～20℃，顏料的成本卻要上升50%～100%。當用某種耐高溫的顏料制成的通用色母，用于高熔點樹脂著色時，是物當其用，而用于LDPE這樣低熔點的樹指，提高的卻是剩余價值。
從著色效果來分析：由于不同的樹脂在著色過程中，其“吃顏色”的程度不同。用通用色母就很難達到預定效果，反過來，通用色母的廣泛適用性，雖然其載體樹脂與被著色樹脂不相容情況可以忽略，但不等于完全不存在。
由于通用色母的添加比率小，分散性相對差些，塑料制品表面易出現花紋、色斑、色點，仍至因料種不和而引起脆皮等現象，特別是對大面積、薄壁形狀又復雜的塑件更要引起注意，這時盡可能采用專用色母，且選擇濃度低的色母，以增加添加量來提高其分散性(可選擇1∶20、1∶10的專用色母)。

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