Ứng dụng của chất màu hữu cơ trong nhựa và nhựa

Nhựa tổng hợp và nhựa đã trở thành các ngành công nghiệp quan trọng, cung cấp cho mọi người các loại sợi tổng hợp khác nhau, các sản phẩm công nghiệp nhẹ và vật liệu chức năng đặc biệt. Với sự phát triển của ngành nhựa tổng hợp, nhựa và sợi tổng hợp, nhu cầu về chất màu đang tăng lên hàng năm. Hơn nữa, theo đặc điểm của các vật thể có màu khác nhau, quá trình tạo màu và điều kiện xử lý, chất lượng của các sắc tố hữu cơ làm chất màu được cập nhật theo yêu cầu cao hơn; chất lượng nội tại và tính chất ứng dụng của chất màu đã ảnh hưởng trực tiếp đến sự xuất hiện của nhựa, nhựa và sợi tổng hợp. Một trong những yếu tố quan trọng trong hiệu suất ứng dụng (như khả năng chống chịu thời tiết, sức mạnh, v.v.).

1. Yêu cầu về hiệu suất của chất màu trong nhựa và nhựa
Các sắc tố hữu cơ hoặc sắc tố vô cơ được sử dụng cho màu nhựa phải có màu sắc mong muốn, độ bền màu cao và độ sống động, độ trong suốt tốt hoặc khả năng che giấu, và cũng có các đặc điểm ứng dụng khác nhau như được mô tả dưới đây.
1 Độ ổn định nhiệt tuyệt vời là một trong những chỉ số quan trọng như chất tạo màu nhựa.
Chất màu là tuyệt vời trong sự ổn định khả năng chịu nhiệt và có thể ngăn chặn sự thay đổi màu sắc do sự phân hủy hoặc thay đổi dạng tinh thể khi đun nóng. Đặc biệt, đối với một số loại nhựa yêu cầu nhiệt độ đúc cao hơn, chẳng hạn như polyester và polycarbonate, nên chọn chất màu có độ ổn định nhiệt cao.
2 Kháng di cư tuyệt vời, không có hiện tượng phun.
Do các lực liên kết khác nhau giữa các phân tử chất tạo màu và nhựa, các phân tử sắc tố của các chất phụ gia như chất hóa dẻo và các chất trợ khác có thể di chuyển từ bên trong nhựa sang bề mặt tự do hoặc vào nhựa liền kề. Sự di chuyển này có liên quan đến cấu trúc phân tử của nhựa, độ cứng và độ kín của chuỗi phân tử và cũng liên quan đến tính phân cực, kích thước phân tử, độ hòa tan và thăng hoa của phân tử sắc tố. Nhựa màu thường được tiếp xúc với nhựa trắng (như PVC) ở 80 ° C và 0,98 MPa trong 24 giờ, và khả năng di chuyển của nó được đánh giá theo mức độ di chuyển của nó trên nhựa trắng.
3 Tương thích tốt với nhựa và phân tán dễ dàng.
Chất màu không được phản ứng với thành phần nhựa hoặc bị phân hủy bởi các chất xúc tác còn lại hoặc chất phụ trợ trong nhựa để ảnh hưởng đến chất lượng của vật phẩm màu. Chất màu phải có độ phân tán tuyệt vời, kích thước hạt mịn và phân bố tập trung, và dễ dàng thu được độ sống và độ bóng thỏa đáng.
4 Các sắc tố hữu cơ được sử dụng để tạo màu cho các sản phẩm nhựa ngoài trời nên có độ bền ánh sáng và độ bền thời tiết tuyệt vời.
Do đó, mặc dù sắc tố vô cơ có khả năng chống ánh sáng, chống thời tiết, chịu nhiệt và kháng di chuyển tuyệt vời và chi phí thấp, vì màu sắc không sáng lắm, sự đa dạng nhỏ, sắc ký không đầy đủ, độ bền màu thấp, và một số giống là muối kim loại nặng, và độc tính tương đối thấp. Lớn, hạn chế trong màu nhựa, vì vậy nhiều sắc tố hữu cơ được sử dụng.

2, loại cấu trúc chính của chất tạo màu nhựa
Có hai loại chất tạo màu cho nhựa dẻo: một là thuốc nhuộm dung môi hoặc một ít thuốc nhuộm phân tán, được nhuộm màu bằng cách thấm và hòa tan trong nhựa, như polystyrene; cái còn lại là sắc tố, bao gồm các sắc tố vô cơ và các sắc tố hữu cơ. Cả hai đều không hòa tan trong nhựa và được tô màu bởi các hạt mịn.
Các sắc tố hữu cơ đã trở thành chất màu quan trọng đối với nhựa và nhựa do sự đa dạng, màu sắc tươi sáng, độ bền màu cao và hiệu suất ứng dụng tuyệt vời. Theo các loại cấu trúc khác nhau của chúng, các sắc tố phù hợp để tô màu bằng nhựa bao gồm các loại sau.
1 sắc tố azo không hòa tan
Các giống thích hợp cho màu nhựa chủ yếu là các sắc tố azo đơn và kép với cấu trúc phức tạp, thường là các sắc tố monoazo với cấu trúc đơn giản, trọng lượng phân tử thấp và các sắc tố ngưng tụ azo. Phạm vi sắc ký chủ yếu là các sắc tố màu vàng, cam và đỏ. . Những giống này phù hợp để tô màu nhiều loại nhựa và có đặc tính ứng dụng tốt. Các giống đại diện như sắc tố ngưng tụ azo, CI Pigment Yellow 93, 94, 95, CI Pigment Red 144, 166, 242, v.v., các sắc tố benzimidazolone, CI Pigment Yellow 151, 154, 180 và CI Pigment Brown 23, v.v. như Pigment Yellow 139, 147 và các giống khác.
2 sắc tố hồ
Chủ yếu là naphthol sulfonic acid (axit carboxylic), do phân cực lớn, trọng lượng phân tử vừa phải, ổn định nhiệt tốt và độ bền màu cao, đại diện cho các giống như CI Pigment Red 48: 2, 53: 1, 151 và các giống khác.
3 sắc tố phthalocyanine
Do khả năng chịu nhiệt tuyệt vời, độ bền ánh sáng, độ bền thời tiết, độ bền màu cao và khả năng chống di chuyển, nó phù hợp để tô màu các loại nhựa và nhựa khác nhau. Sắc ký chỉ có màu xanh lam và xanh lục. Các giống đại diện là CI Pigment Blue 15, 15: 1 (ổn định một loại), 15: 3 (loại ß), 15: 6 (loại) và CI Pigment Green 7, 36, v.v.
4 vòng dị vòng và vòng hợp nhất ketone
Các sắc tố này bao gồm quinacridone, diox Magazine, isoindolinones, dẫn xuất anthraquinone, 1,4-diketopyrrolopyrrole (DPP), ketone indole và phức hợp kim loại. Một lớp sắc tố.

3. Tô màu nhựa chính và nhựa
Màu của nhựa nhựa bao gồm trộn nhựa, nhựa trực tiếp với chất tạo màu và quá trình nhuộm nhựa bằng quy trình nhuộm nhựa, được tô màu trước khi nhựa được tạo thành sợi. Cả hai kỹ thuật tạo màu đều yêu cầu sắc tố có độ ổn định nhiệt tuyệt vời và độ phân tán tốt. Các hạt tổng hợp của sắc tố không được vượt quá 2 ~ 3μm. Các hạt thô sẽ ảnh hưởng xấu đến độ bền kéo của sợi và thậm chí gây đứt gãy. Tốt hơn là sử dụng một chế phẩm nhựa của sắc tố thay vì bột màu. Phương pháp tô màu nhựa dán có thể được phân loại thành Melt Spining, Wet Spinping và Dry Spining. Ví dụ, trong trường hợp kéo sợi nóng chảy, một loại nhựa nhiệt dẻo như polyester, polyamide, polypropylen hoặc tương tự được nấu chảy trong máy đùn, đùn qua lỗ quay, sau đó được làm lạnh và đông cứng.
Do đó, sắc tố hữu cơ làm chất tạo màu không được trải qua sự thay đổi màu đáng kể ở nhiệt độ kéo sợi và chất mang được sử dụng để điều chế sắc tố phải giống hệt hoặc tương tự với polyme sắc tố.
Trong những năm gần đây, một số sắc tố hữu cơ dị vòng mới đã được giới thiệu trên thị trường và các loại nhựa khác nhau như polyvinyl clorua (PVC), polyester (PET), nhựa ABS, nylon và polycarbonate có thể được lựa chọn theo yêu cầu ứng dụng. Đa dạng.

1. Chất tạo màu nhựa PVC
PVC là một loại vật liệu nhiệt dẻo quan trọng được sử dụng trong nhiều ứng dụng, bao gồm các yêu cầu hiệu suất đặc biệt cấp thấp và cao cấp, như vật liệu xây dựng, ô tô, cửa ra vào và cửa sổ. Do nhiệt độ xử lý thấp, các loại sắc tố hữu cơ khác nhau có thể được sử dụng để tạo màu. Tuy nhiên, tùy thuộc vào các điều kiện xử lý và việc sử dụng cuối cùng của sản phẩm màu, có những lựa chọn cụ thể cho chất tạo màu, và các đặc điểm ứng dụng sau đây phải được thỏa mãn.
Khi PVC có màu, hiện tượng nở hoa có thể được coi là sự hòa tan một phần sắc tố hữu cơ như một chất màu ở nhiệt độ xử lý và kết tinh lại sắc tố ở nhiệt độ phòng. Hiện tượng này được gây ra bởi polydextrose khác. Nó cũng tồn tại ở giữa; đặc biệt là vật liệu PVC mềm sẽ làm tăng độ hòa tan của chất tạo màu do sự có mặt của chất hóa dẻo (chất làm mềm), dẫn đến hiện tượng nở hoa nhiều hơn và có thể thấy rằng việc tăng nhiệt độ xử lý sẽ dẫn đến sự nở hoa đáng kể. Nó liên quan trực tiếp đến sự gia tăng độ hòa tan sắc tố của chúng ở nhiệt độ này.

2. màu của nhựa poly (hydrocarbon) (PO)
Polyolefin (Polyolefin) là một loạt các loại nhựa năng suất cao, được sử dụng rộng rãi, có thể được phân loại thành ba loại dựa trên monome và mật độ hoặc áp suất trong quá trình chế biến; a, Polyetylen mật độ thấp (LDPE) hoặc Polyetylen áp suất cao, nhiệt độ xử lý tương ứng là 160 ~ 260 ° C; b, Polyetylen mật độ cao (HDPE) hoặc polyethylen áp suất thấp, nhiệt độ xử lý tương ứng là 180 ~ 300 ° C; polypropylen (PP), nhiệt độ xử lý là 220 ~ 300 ° C.
Nói chung, các sắc tố hữu cơ có nhiều khả năng di chuyển trong các loại nhựa LDPE, HDPE và PP. Xu hướng di chuyển bao gồm chảy máu và phun, rõ rệt hơn khi chỉ số nóng chảy tăng và trọng lượng phân tử của polymer giảm.
Khi một số sắc tố hữu cơ có màu trong nhựa polythene, chúng có thể gây biến dạng hoặc co rút nhựa của các sản phẩm nhựa. Lý do có thể được coi là một tác nhân tạo hạt nhân như một tác nhân tạo màu để thúc đẩy quá trình kết tinh của nhựa, dẫn đến căng thẳng trong nhựa. Khi sắc tố giống như bất đẳng hướng hình kim hoặc hình que, nó có nhiều khả năng sắp xếp theo hướng dòng chảy của nhựa, dẫn đến hiện tượng co rút lớn, và sắc tố hữu cơ kết tinh hình cầu hoặc sắc tố vô cơ biểu hiện sự co rút khuôn nhỏ. Ngoài ra, độ phân tán của sắc tố trong polydisperse rất quan trọng, đặc biệt là màng hoặc màng thổi và quá trình nhuộm spin tan chảy. Do đó, hình thái của việc chuẩn bị sắc tố hoặc cô đặc sắc tố thường được sử dụng để cải thiện đặc tính phân tán; các sắc tố được lựa chọn chủ yếu là các cấu trúc dị vòng và các hồ phenolic.

3. màu của nhựa trong suốt như polystyrene
Dựa trên nhựa nhiệt dẻo cộng với polystyrene (PS), styren-acrylonitrile copolyme (SAN), polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), v.v ... có độ cứng cao, vỏ cứng Nhựa nhựa nhiệt dẻo có độ trong suốt tuyệt vời. Để duy trì độ trong suốt ban đầu của vật phẩm màu, ngoài việc tô màu các sắc tố trên, tốt hơn là sử dụng thuốc nhuộm dung môi (SDSolventDyes) và thuốc nhuộm phân tán (Dis.D.) có độ hòa tan cao. Nó được hòa tan trong nhựa trong quá trình tạo màu để tạo thành dung dịch phân tử ổn định, cho thấy độ bền màu cao.
A, ổn định nhiệt tốt, để đảm bảo rằng màu sắc và cường độ màu không thay đổi ở nhiệt độ xử lý;
B, độ bền ánh sáng tuyệt vời và độ bền thời tiết, đặc biệt đối với các sản phẩm màu ngoài trời;
C, không hòa tan trong nước, để ngăn chảy máu nhựa dẻo;
D, chỉ số độc tính phải đáp ứng yêu cầu
E. Thuốc nhuộm phải có đủ các đặc tính hòa tan trong dung môi hữu cơ, đây là yếu tố quan trọng để thu được hiệu ứng tạo màu trong suốt.

4. màu của nhựa polyamide (nylon)
Là tác nhân tạo màu của polyamit, một sắc tố hữu cơ có thể được sử dụng, và thuốc nhuộm hòa tan polymer cũng có thể được chọn, trong đó màu của sắc tố hữu cơ có thể được phân loại thành hai loại chất tạo màu khác nhau, như hình dưới đây.
Giống chung áp dụng CIPY147 PY 150 PR 149PR 177 PV 23
Hiệu suất tuyệt vời PY192 PG 7
Đối với nhựa polyester (bao gồm PET và PBT), các sắc tố có thể được tạo sắc tố, nhưng nhiều sắc tố hơn với thuốc nhuộm hòa tan polymer (nghĩa là thuốc nhuộm hòa tan), một số chất phù hợp với màu PET, như PY138, PY147 (tương ứng Quinoxanes, aminoguanidines và clo ngưng tụ) và PR214 và PR242 phù hợp cho màu polyester.
Màu của nhựa ABS cũng chủ yếu là thuốc nhuộm dung môi, không chỉ có độ trong suốt tốt mà còn có độ bền ánh sáng tốt, và có thể được sử dụng với các sắc tố vô cơ để thu được các sản phẩm có màu đục. Thuốc nhuộm dung môi thường được sử dụng là SY93, SO60, SR111, SR135, SB104, và SG104 và SG3.
Polyurethane (PUR, Polyurethane) được sử dụng rộng rãi trong các vật liệu da nhân tạo. Nó có thể được thêm vào với chất hóa dẻo để cải thiện tính chất mềm như PVC. Đồng thời, PUR được sử dụng trong các lớp phủ vải như toluene, methyl ethyl ketone, DMF, THF, isopropanol. / hỗn hợp toluene, v.v., vì vậy chất màu nên được chọn làm đặc tính kháng dung môi, nghĩa là sắc tố không hòa tan trong dung môi trên, nếu không dễ gây di chuyển; đồng thời, khi bọt polyurethane được tạo ra, chất tạo màu phải có đủ độ ổn định. .