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        尼龍如何選擇著色劑?【附著色劑性能對比表】

        發表時間:2020-05-12

        1.關于尼龍

        (1)尼龍的特性?

        尼龍具有很高的機械強度, 軟化點高、耐熱、磨擦系數低、耐磨損、自潤滑性、吸震性和消音性; 耐油、耐弱酸、耐堿和一般溶劑; 電絕緣性好、有自熄性; 無毒、無臭、耐候性好; 但染色性不佳。

        (2)尼龍的主要應用

        聚酰胺主要用途之一是用于合成纖維, 其最突出的優點是耐磨性高于其他所有纖維。因聚酰胺無毒, 可用來作為醫用縫線。

        由于聚酰胺具有安全、質輕、優良的機械強度、耐磨性及較好的耐腐蝕性, 因此越來越多地應用于代替銅等金屬, 在機械、化工、儀表、汽車等工業中制造軸承、齒輪、泵葉及其他零件。

        在工業上尼龍大量用來制造簾子線、工業用布、纜繩、傳送帶、帳篷、漁網等。

        在國防工業上作為降落傘及其他軍用織物首選材料。

        2.著色劑的分類及性能對比

        著色劑分為兩大類:顏料和染料,其中顏料分為無機顏料和有機顏料。它們之間性能對比可看下表:

        著色劑

        有機顏料

        無機顏料

        染料

        定義

        有機顏料的特點是存在發色基團,通過選擇吸收可見光能從基態激發到激發態,因而使分子產生互補色調。

        主要成分為無機物的顏料。幾乎所有的無機顏料,是化合物,常常是復雜的混合物

        染料能夠吸收、透射某些波長的光,而不散射任何一種光的化合物。是透明的

        熱穩定性

        光穩定性

        著色力

        非常高

        相對密度

        較大

        耐溶劑性

        較差

        遮蓋力

        /

        顏色鮮艷度

        毒性

        /

        色譜齊全性

        齊全

        不齊全

        /

        價格

        /

        耐遷移性

        3.尼龍用著色劑需具備的性能?

        (1)耐熱耐曬性:

        迄今已有許多有機顏料、無機顏料和溶劑染料均能用于大部分熱塑性工程塑料的著色。

        樹脂加工溫度及對著色劑的要求:

        樹脂

        加工溫度( )

        對粉劑的要求

        低密度聚乙烯

        150 - 220

        堅牢度優良, 不遷移

        高密度聚乙烯

        160 - 230

        耐熱穩定性高, 不遷移

        聚氯乙烯

        180 - 250

        分散性好堅牢, 耐酸

        聚丙烯

        230 - 280

        耐熱, 分散性好

        聚苯乙烯

        180 - 240

        堅牢, 溶解性好

        ABS

        230 - 310

        耐熱, 分散性好

        聚碳酸酯

        150 - 200

        耐熱, 分散性好, 不含水

        聚氨酯

        210 - 270

        耐光, 耐酸, 耐還原

        聚甲基丙烯酸甲酯

        200 - 230

        堅牢, 耐熱, 不遷移

        聚酰胺

        270 - 290

        耐熱, 不含水, 分散性好

        聚酯

        270 - 290

        耐熱, 不遷移不呈酸堿性

        從表中可以看出,聚酰胺的加工溫度很高,所用的著色劑需要有很高的耐熱性,就塑料用有機顏料而言, 除了對其熱穩定性有一定要求外, 還需要有較好的耐曬牢度。不少有機顏料對聚酰胺熔融物的性能會產生明顯的負作用,因此用于聚酰胺著色的有機顏料有一定限制。

        (2)化學穩定性:

        著色劑與樹脂兩者不應發生化學反應, 不應促進樹脂分解。對于高活性樹脂如聚酰胺樹脂( PA) ,其熔融狀態顯示還原性, 容易使著色劑改變顏色,因此, 只有少數著色劑可供選擇。

        (3)耐遷移性:

        著色劑的遷移主要有三種類型:

        (1) 溶劑抽出, 即在水和有機溶劑中滲色; 

        (2) 接觸遷移, 造成相鄰的物體污染;

        (3) 表面噴霜, 在加熱時, 著色劑在聚合物中的溶解度較大, 而常溫下, 著色劑的溶解度較小。

        一般來說, 無機顏料在聚合物中的分散是非均相的, 不會產生噴霜現象; 而有機顏料在聚合物和其他有機物中都有不同程度的溶解, 比較容易發生遷移。

        (4)著色力:

        著色力大小決定了為達到目標顏色的著色劑的用量。一般來說, 著色力隨著著色劑粒徑的減小而增加。有機顏料的著色力比無機顏料高, 當彩色顏料與白色顏料并用時, 著色力可以得到顯著提高。

        (5)分散性:

        著色劑在聚合物中只有以微小的粒子狀態均勻分散, 才能有良好的著色效果。顏料含很多聚集粒子, 須用高剪切力打碎大聚集體, 形成小聚體, 從而達到要求。

        4.尼龍如何選擇著色劑?

        結合尼龍用著色劑需滿足的特性及幾種著色劑的性能對比表格來看:

        無機顏料的耐光、耐氣候、耐遷移、耐化學品等性能比有機顏料優越, 普遍適用于塑料, 但顏色強度及亮度差得多。當要求良好色澤時, 優先選用有機顏料。另外無機顏料反射指數高, 常用于不透明制品。

        有機顏料與無機顏料相比, 顯示出高著色強度及鮮艷度。PA加工溫度較高, 對顏料的耐熱穩定性要求也較高, 同時PA樹脂熔融時顯示極強的還原性, 使得很多塑料用有機顏料不適合用在尼龍中。

        目前適用于尼龍的有機顏料, 特別是淺色品種,還有一定欠缺, 還需深入研究,所以要配比較鮮艷的顏色只能選擇染料。

        染料,可以在水、油或有機溶劑中溶解的著色劑,染料一般都是有機化合物。染料的優點是色澤鮮艷, 色彩奪目, 色譜齊全, 但缺點是耐熱性、耐候性、耐溶劑性皆差, 在塑料加工溫度下或較高的溫度使用過程中易分解變色。雖然染料的耐溫性比較差,但在尼龍中經過高溫后顏色會最終穩定下來,還是能達到一定鮮度。此外,目前也開發出耐高溫的染料,以滿足需求。

        染料是纖維、織物等紡織品主要著色劑, 在塑料是應用較少, 主要用在光學塑料制品中, 可以使透明塑料保持較好的透明性。

        轉載自艾邦高分子,作者趙慶宗,2011年畢業于北京化工大學。如有侵權請及時聯系,我們將及時刪除。

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