Toepassing van organische pigmenten in kunststoffen en harsen

Kunsthars en kunststof zijn belangrijke industriële sectoren geworden en bieden mensen verschillende synthetische vezels, lichte industriële producten en speciale functionele materialen. Met de ontwikkeling van de kunsthars-, kunststof- en kunstvezelindustrie neemt de vraag naar kleurstoffen elk jaar toe. Bovendien wordt de kwaliteit van organische pigmenten als kleurstoffen volgens de kenmerken van verschillende gekleurde objecten, het kleurproces en de verwerkingsomstandigheden bijgewerkt naar hogere eisen; de intrinsieke kwaliteit en toepassingseigenschappen van kleurstoffen hebben direct het uiterlijk van harsen, kunststoffen en synthetische vezels beïnvloed. Een van de belangrijke factoren bij de applicatieprestaties (zoals weersbestendigheid, sterkte, enz.).

1. Eisen voor de prestaties van kleurstoffen in kunststoffen en harsen
Het organische pigment of anorganische pigment dat wordt gebruikt voor kunststofkleuring moet een gewenste kleur, hoge kleursterkte en levendigheid, goede transparantie of verbergingsvermogen hebben, en ook verschillende applicatiekarakteristieken hebben zoals hieronder beschreven.
1 Uitstekende warmtestabiliteit is een van de belangrijke indicatoren als plastic kleurstof.
De kleurstof is uitstekend in hittebestendigheidsstabiliteit en kan kleurverandering als gevolg van ontleding of kristalvormverandering bij verhitting voorkomen. In het bijzonder moeten voor sommige harsen die hogere giettemperaturen vereisen, zoals polyester en polycarbonaat, kleurstoffen met hoge thermische stabiliteit worden gekozen.
2 Uitstekende migratieweerstand, geen sproeifenomeen.
Vanwege de verschillende bindingskrachten tussen de kleurstofmoleculen en de hars, kunnen pigmentmoleculen van additieven zoals weekmakers en andere hulpmiddelen migreren van de binnenkant van de hars naar het vrije oppervlak of in aangrenzende kunststoffen. Deze migratie houdt verband met de moleculaire structuur van de hars, de stijfheid en dichtheid van de moleculaire keten, en ook met de polariteit, molecuulgrootte, oplossing en sublimatie-eigenschappen van het pigmentmolecuul. De kleurende kunststof wordt gewoonlijk in contact gebracht met een witte kunststof (zoals PVC) gedurende 24 uur bij 80 ° C en 0,98 MPa, en de migratieweerstand ervan wordt beoordeeld op basis van de migratiegraad op witte kunststof.
3 Goede compatibiliteit met hars en gemakkelijke verspreiding.
De kleurstof mag niet reageren met de kunststofcomponent of worden afgebroken door resterende katalysatoren of hulpstoffen in de kunststof om de kwaliteit van het gekleurde voorwerp te beïnvloeden. De kleurstof moet een uitstekende dispergeerbaarheid, fijne deeltjesgrootte en geconcentreerde verdeling hebben en gemakkelijk een bevredigende levendigheid en glans verkrijgen.
4 De organische pigmenten die worden gebruikt voor het kleuren van plastic producten voor buiten, moeten een uitstekende lichtechtheid en weersbestendigheid hebben.
Daarom, hoewel het anorganische pigment uitstekende lichtbestendigheid, weersbestendigheid, hittebestendigheid en migratieweerstand heeft, en de kosten laag zijn, omdat de kleur niet erg helder is, de variëteit klein is, het chromatogram onvolledig is, de kleursterkte laag is, en verschillende variëteiten zijn zware metaalzouten en de toxiciteit is relatief laag. Groot, beperkt in plastic kleuring, dus meer organische pigmenten worden gebruikt.

2, het hoofdstructuurstype van plastic kleurstof
Er zijn twee soorten kleurstoffen voor kunststofkleuring: één is een kleurstof met een oplosmiddel of enkele dispersiekleurstoffen, die gekleurd zijn door infiltratie en oplossing in een hars, zoals polystyreen; de andere is een pigment, inclusief anorganische pigmenten en organische pigmenten. Beide zijn onoplosbaar in de hars en worden gekleurd door fijne deeltjes.
Organische pigmenten zijn belangrijke kleurstoffen voor kunststoffen en harsen geworden vanwege hun grote verscheidenheid, heldere kleuren, hoge kleursterkte en uitstekende applicatieprestaties. Volgens hun verschillende soorten structuren omvatten pigmenten die geschikt zijn om te kleuren met kunststoffen de volgende typen.
1 onoplosbaar azopigment
De variëteiten die geschikt zijn voor kunststofkleuring zijn voornamelijk enkele en dubbele azopigmenten met complexe structuur, meestal monoazopigmenten met eenvoudige structuur, laag molecuulgewicht en azocondensatiepigmenten. Het chromatogrambereik bestaat voornamelijk uit gele, oranje en rode pigmenten. . Deze variëteiten zijn geschikt voor het kleuren van verschillende kunststoffen en hebben goede applicatie-eigenschappen. Representatieve rassen zoals azocondensatiepigmenten, CI Pigment Yellow 93, 94, 95, CI Pigment Red 144, 166, 242, enz., Benzimidazolonpigmenten, CI Pigment Yellow 151, 154, 180 en CI Pigment Brown 23, enz. Heterocyclische pigmenten zoals Pigment Yellow 139, 147 en andere variëteiten.
2 meerpigmenten
Voornamelijk naftolsulfonzuur (carbonzuur) rood meerpigment, vanwege de grote moleculaire polariteit, matig molecuulgewicht, goede thermische stabiliteit en hoge kleursterkte, die variëteiten zoals CI Pigment Red 48: 2, 53: 1, 151 en andere variëteiten vertegenwoordigen.
3 ftalocyaninepigmenten
Vanwege zijn uitstekende hittebestendigheid, lichtechtheid, weersbestendigheid, hoge kleursterkte en migratieweerstand, is het geschikt voor het kleuren van verschillende soorten harsen en kunststoffen. Het chromatogram is alleen blauw en groen. Representatieve variëteiten zijn CI Pigment Blue 15, 15: 1 (stabiel een type), 15: 3 (ß type), 15: 6 (ε type) en CI Pigment Green 7, 36 enzovoort.
4 heterocyclische ring en gecondenseerde ring keton
Dergelijke pigmenten omvatten quinacridonen, dioxazinen, isoindolinonen, antrachinonderivaten, 1,4-diketopyrrolopyrrool (DPP), indolketonen en metaalcomplexen. Een klasse pigmenten.

3. Kleuren van hoofdhars en plastic
Het kleuren van de harsplastiek omvat het mengen van de hars, de kunststof direct met de kleurstof en het harsverfproces door het harsverfproces, dat wordt gekleurd voordat de hars tot een vezel wordt gemaakt. Beide kleurtechnieken vereisen dat het pigment uitstekende warmtestabiliteit en goede dispergeerbaarheid heeft. De geaggregeerde deeltjes van het pigment mogen 2 ~ 3μm niet overschrijden. De grove deeltjes zullen de treksterkte van de vezel nadelig beïnvloeden en zelfs breuk veroorzaken. Het heeft meer de voorkeur om een harspreparaat van een pigment in plaats van een poederpigment te gebruiken. De kleurstofmethode van de harspasta kan worden ingedeeld in Melt Spining, Wet Spinping en Dry Spining. In het geval van smeltspinnen wordt een thermoplastische hars zoals polyester, polyamide, polypropyleen of dergelijke bijvoorbeeld gesmolten in een extruder, geëxtrudeerd door een spingat en vervolgens afgekoeld en gestold.
Daarom moet het organische pigment als kleurstof bij de spintemperatuur geen significante kleurverandering ondergaan en moet de drager die wordt gebruikt voor het pigmentpreparaat identiek of soortgelijk zijn aan het gepigmenteerde polymeer.
In de afgelopen jaren zijn enkele nieuwe heterocyclische organische pigmenten op de markt geïntroduceerd en verschillende harsen zoals polyvinylchloride (PVC), polyester (PET), ABS-hars, nylon en polycarbonaat kunnen worden gekozen op basis van de toepassingseisen. Verscheidenheid.

1. PVC-harskleurstof
PVC is een belangrijke klasse van thermoplastische materialen die worden gebruikt in een breed scala van toepassingen, waaronder low-end en high-end speciale prestatie-eisen, zoals bouwmaterialen, auto's, deuren en ramen. Vanwege de lage verwerkingstemperatuur kunnen verschillende soorten organische pigmenten worden gebruikt om in te kleuren. Afhankelijk van de verwerkingsomstandigheden en het eindgebruik van het gekleurde product, zijn er echter specifieke keuzes voor de kleurstof en moet aan de volgende applicatiekenmerken worden voldaan.
Wanneer het PVC gekleurd is, kan het resulterende bloeifenomeen worden beschouwd als een gedeeltelijke oplossing van het organische pigment als een kleurmiddel bij de verwerkingstemperatuur en een herkristallisatie van het pigment bij kamertemperatuur. Dit fenomeen wordt veroorzaakt door andere polydextrose. Het bestaat ook in het midden; vooral het zachte PVC-materiaal zal de oplosbaarheid van de kleurstof verhogen als gevolg van de aanwezigheid van weekmaker (verzachter), wat resulteert in een meer bloeiend fenomeen, en het is te zien dat het verhogen van de verwerkingstemperatuur zal resulteren in aanzienlijke bloei. Het is direct gerelateerd aan hun toename van de oplosbaarheid van het pigment bij deze temperatuur.

2. kleuren van poly (koolwaterstof) (PO) hars
Polyolefinen (polyolefinen) zijn een breed scala van veelgebruikte, hoogrenderende kunststoffen die in drie categorieën kunnen worden ingedeeld op basis van monomeer en dichtheid of druk tijdens de verwerking; a, polyethyleen met lage dichtheid (LDPE) of hogedrukpolyethyleen, de overeenkomstige verwerkingstemperatuur is 160 - 260 ° C; b, hogedichtheidspolyethyleen (HDPE) of lagedrukpolyethyleen, de overeenkomstige verwerkingstemperatuur is 180 ~ 300 ° C; polypropyleen (PP), verwerkingstemperatuur is 220 ~ 300 ° C.
Over het algemeen migreren organische pigmenten vaker in LDPE-, HDPE- en PP-harsen. De neiging om te migreren omvat bloeden en sproeien, wat meer uitgesproken is naarmate de smeltindex toeneemt en het molecuulgewicht van het polymeer afneemt.
Wanneer sommige organische pigmenten gekleurd zijn in polytheenplastics, kunnen ze vervorming of plastickrimp van plastic producten veroorzaken. De reden kan worden beschouwd als een kiemvormend middel als een kleurmiddel om de kristallisatie van kunststoffen te bevorderen, wat resulteert in stress in kunststoffen. Wanneer het pigment naaldachtige of staafvormige anisotropie is, is het waarschijnlijker dat het zich in de stroomrichting van de hars uitlijnt, resulterend in een groot krimpfenomeen, en het bolvormige kristallijne organische pigment of anorganische pigment vertoont een kleine vormkrimp. Bovendien is de dispergeerbaarheid van het pigment in het polydispers belangrijk, in het bijzonder de film of geblazen film en het smeltspinverfproces. Daarom wordt de morfologie van het pigmentpreparaat of het pigmentconcentraat vaak gebruikt om de dispersie-eigenschappen te verbeteren; de geselecteerde pigmenten zijn meestal heterocyclische structuren en fenolische meren.

3. kleuring van transparante hars zoals polystyreen
Op basis van thermoplasten plus polystyreen (PS), styreen-acrylonitrilcopolymeer (SAN), polymethylmethacrylaat (PMMA), polycarbonaat (PC), enz. Zijn hoge hardheid, gehard De thermoplastische hars heeft een uitstekende transparantie. Om de oorspronkelijke transparantie van het gekleurde voorwerp te behouden, verdient het, naast de kleuring van de bovengenoemde pigmenten, meer de voorkeur om een oplosmiddelkleurstof (SDSolventDyes) en een dispersiekleurstof (Dis.D.) met een hoge oplosbaarheid te gebruiken. Het wordt opgelost in plastic tijdens het kleurproces om een stabiele moleculaire oplossing te vormen met een hoge kleursterkte.
A, goede hittestabiliteit, om ervoor te zorgen dat de kleur en de kleursterkte niet veranderen bij de verwerkingstemperatuur;
B, uitstekende lichtechtheid en weersbestendigheid, vooral voor kleurproducten voor buiten;
C, onoplosbaar in water, om bloeden van geplastificeerde kunststoffen te voorkomen;
D, toxiciteitsindicatoren moeten aan de vereisten voldoen
E. De kleurstof moet voldoende oplosbaarheidseigenschappen hebben in een organisch oplosmiddel, wat een belangrijke factor is voor het verkrijgen van een transparant kleureffect.

4. kleuring van polyamide (nylon) hars
Als het kleurmiddel van het polyamide kan een organisch pigment worden gebruikt en kan ook een in polymeer oplosbare kleurstof worden gekozen, waarbij de kleuring door het organische pigment ruwweg kan worden ingedeeld in twee verschillende soorten kleurstoffen, zoals hieronder getoond.
Toepasselijke algemene variëteiten CIPY147 PY 150 PR 149PR 177 PV 23
Uitstekende prestaties PY192 PG 7
Voor polyesterharsen (inclusief PET en PBT) kunnen pigmenten worden gepigmenteerd, maar meer worden gepigmenteerd met in polymeer opgeloste kleurstoffen (dwz opgeloste kleurstoffen), waarvan sommige geschikt zijn voor PET-kleuring, zoals PY138, PY147 (respectievelijk Quinoxanen, aminoguanidines en gechloreerde condensaten) en PR214 en PR242 zijn geschikt voor polyester kleuring.
De kleuring van ABS-hars is ook meestal oplosmiddelkleurstof, die niet alleen een goede transparantie heeft, maar ook een goede lichtechtheid heeft en kan worden gebruikt met anorganische pigmenten om ondoorzichtige gekleurde producten te verkrijgen. Veelgebruikte kleurstoffen voor oplosmiddelen zijn SY93, SO60, SR111, SR135, SB104 en SG104 en SG3.
Polyurethaan (PUR, polyurethaan) wordt veel gebruikt in kunstleermaterialen. Het kan worden toegevoegd met weekmakers om de zachtheidseigenschappen zoals PVC te verbeteren. Tegelijkertijd wordt PUR gebruikt in textielcoatings zoals tolueen, methylethylketon, DMF, THF, isopropanol. / tolueenmengsel, enz., zodat de kleurstof moet worden gekozen als de oplosmiddelbestendige eigenschap, dat wil zeggen het pigment dat onoplosbaar is in het bovengenoemde oplosmiddel, anders is het gemakkelijk migratie te veroorzaken; tegelijkertijd, wanneer het polyurethaanschuim wordt gemaakt, moet de kleurstof voldoende stabiliteit hebben. .