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塑料工业常用的着色剂包括染料和颜料两大类。由于各种塑料的化学性质与加工性能不同,因此,并不是所有的着色剂都适用于每一种塑料。要进行塑料着色,必须了解各种着色剂的特点。目前,在市场上销售的染料和颜料的某些性能不能和塑料对应的某些性能相一致,因而不能取得预期效果,为此,必须选择同塑料性能相适应的染料和颜料。

在现代塑料工业领域中,判定两块色卡颜色是否接近,一般都是采用△E 值:在△E 值小于0.8时,可认为这两块色卡颜色相同。象白色或一些浅颜色则△E 值取小于0.3,黑色或一些深颜色△E 值则可以取得大一些(0.5~0.8)。实际生产中也可以通过企业双方协商来确定一个AE*值。在塑料加工过程中产品
变色的原因一般有两种:一种是塑料着色剂在加工过程中因无法承受高温而本身发生分解;另一种则是由于塑料着色剂在加工过程中与基体材料或其它助剂发生化学反应。本文对两种红色颜料在不同温度条件下的耐热性作了定量化的分析与研究,通过色差分析,找出这两种红色颜料所适合的工艺条件。通过对塑料着色剂耐热性的研究,希望能够为塑料着色剂的生产和使用企业提供一种方法上的借鉴,使企业能够选择合适的塑料着色剂,以满足生产的需要。

1 ClE L *a* b *色系统

CIE 1976L *a* b *色系统更为接近人们对颜色的感觉的灵敏性,在这一系统中,相等的距离近似地等于人眼所觉察到的相等色差,这一又称之为均色系统。L *是明度变量,a*和b*是色品坐标。它们的定义方程式如下:

2实验部分

2.1实验材料

低密度聚乙烯,型号:QLT03,齐鲁石油化工股份有限公司;钛白粉,金红石型,镇江市钛白粉厂;立索尔大红,市售;RED2030,市售。

2.2实验仪器和设备

GH 10型高速混合机,北京塑料机械厂;TE34双螺杆挤出机,江苏科亚化工装备股份有限公司;WG80注塑成型机,无锡格兰机械有限公司;奥丽电脑配色系统,奥丽科技有限公司。

2.3实验方法

按配方配料,经双螺杆挤出机造粒,烘干备用。用注塑成型机注射色卡,从180℃开始,每隔20℃调整上艺并注射色卡,直至280℃,在每一工艺条件下,人为延长物料在料筒内停留时间,以观察在每一温度下着色剂的稳定性与可能产生的色差,色卡注射成型周期为300S,然后用奥丽电脑配色系统测色。

3 结果与讨论

3.1 不同的NT温度下立索尔大红颜色的稳定性

配方1(立索尔大红)在180~280℃时的色差值见表1。


从表1中的数据可以看出,在180℃ 、200℃ 、220℃、240℃时测得的数值中△E*都小于03,表示在该温度时所注射的色卡颜色基本一致,这说明立索尔大红用于聚乙烯产品时只要温度不超过240~C,且在同一工艺温度条件下,不会有过大的颜色偏差,基本上还是能够满足生产要求。但是到了260℃、280℃的时候,△E*值远大于03,说明配方1在温度大于240℃时,颜色很不稳定,即使在同一工艺条件下,也会产生较大的色差,已不能够满足产品生产的要求。

3.2不同的加工温度下RED2030的颜色稳定性

配方2(RED2030)在180~280 时的色差 见表2。

从表2中的数据可以看出,配方2在180-280℃时测得的△E*值都小于03,这说明配方2只要在加工温度不超过280℃,且在同一工艺温度条件下,不会有过大的颜色偏差,基本上都是能够满足生产要求的:



以18O℃配方1的色卡作为标准,用其它温度时的色卡和其作对比,计算出△E 。从表3可以看出:随着温度的升高,△E*值也随之增大,到240℃时△E值为2.26,远大于0.3,虽然△E* 值较高,但从表1可以看出配方1在温度小于240℃时,且在同一工艺温度条件下还是基本上能够满足生产要求。因此,在加工温度不太高的情况下,可以采用价格低廉的国产颜料, 以降低生产成本。当温度到了260℃、28O℃时,AE*的值急剧增大,此时颜色的稳定性极差,已无法满足产品的生产要求。

3.4不同的加工温度对RED2030颜色性能影响

配方4(RED2030)在180~280℃时的颜色变化情况见表4。



从表5的数据和上图可以看出:配方1(立索尔大红)DNT温度在180-220℃的范围内,色差变化较少,在加工过程中即使温度有一些波动也不会影响到产品的质量。从220~24O℃的范围内色差变化略有增大,温度波动较大就会影响产品的质量。从260℃开始△E值产生突变,已不能够满足产品生产的要求。配方2(RED 2030)在180—240℃的范围内,曲线相对比较平坦,温度有一些波动一般不会影响产品的质量。在240~280℃的范围内,尽管色差变化略有增大,但加工温度即使小范围内有一些波动也不会影响产品的质量。配方2(RED2030)在18O~28O℃的整个区间内曲线相对比较平坦,配方2在温度小于280℃基本上仍能够满足生产要求。

4 结语

塑料着色剂在DNT过程中其颜色都会产生一些变化,即使温度有一些波动,但只要色差变化不要太大,它还是能够满足生产要求的。通过对塑料着色剂的热稳定性进行定量化的分析与研究,找出该着色体系合适的工艺条件范围,为企业进行生产工艺的调节提供一定的依据。

通过对塑料着色剂的热稳定性进行定量化的分析与研究,使生产企业能够选择到价格低廉且又能够满足生产要求的着色体系,提供一种方法上的借鉴。

  
   
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