Aplicación de pigmentos orgánicos en plásticos y resinas.
La resina sintética y el plástico se han convertido en importantes sectores industriales, proporcionando a las personas diversas fibras sintéticas, productos industriales ligeros y materiales funcionales especiales. Con el desarrollo de la industria de resinas sintéticas, plásticos y fibras sintéticas, la demanda de colorantes aumenta año tras año. Además, de acuerdo con las características de los diferentes objetos coloreados, el proceso de coloración y las condiciones de procesamiento, la calidad de los pigmentos orgánicos como colorantes se actualiza a requisitos más altos; La calidad intrínseca y las propiedades de aplicación de los colorantes han afectado directamente la apariencia de resinas, plásticos y fibras sintéticas. Uno de los factores importantes en el rendimiento de la aplicación (como resistencia a la intemperie, resistencia, etc.).
1. Requisitos para el rendimiento de colorantes en plásticos y resinas.
El pigmento orgánico o el pigmento inorgánico utilizado para la coloración plástica debe tener un color deseado, alta intensidad de color y vivacidad, buena transparencia o poder de ocultación, y también debe tener varias características de aplicación como se describe a continuación.
1 La excelente estabilidad al calor es uno de los indicadores importantes como colorante plástico.
El colorante es excelente en cuanto a estabilidad de resistencia al calor y puede evitar el cambio de color debido a la descomposición o el cambio de la forma del cristal al calentar. En particular, para algunas resinas que requieren temperaturas de moldeo más altas, como poliéster y policarbonato, deben seleccionarse colorantes con alta estabilidad térmica.
2 Excelente resistencia a la migración, sin fenómeno de pulverización.
Debido a las diferentes fuerzas de unión entre las moléculas de colorante y la resina, las moléculas de pigmento de aditivos como plastificantes y otros auxiliares pueden migrar desde el interior de la resina a la superficie libre o hacia los plásticos adyacentes. Esta migración está relacionada con la estructura molecular de la resina, la rigidez y la estanqueidad de la cadena molecular, y también con las características de polaridad, tamaño molecular, disolución y sublimación de la molécula de pigmento. El plástico colorante generalmente se pone en contacto con un plástico blanco (como el PVC) a 80 ° C y 0,98 MPa durante 24 h, y su resistencia a la migración se evalúa de acuerdo con su grado de migración en el plástico blanco.
3 Buena compatibilidad con resina y fácil dispersión.
El colorante no debe reaccionar con el componente plástico ni ser descompuesto por catalizadores residuales o auxiliares en el plástico para afectar la calidad del artículo coloreado. El colorante debe tener una excelente dispersabilidad, un tamaño de partícula fino y una distribución concentrada, y fácil de obtener una viveza y brillo satisfactorios.
4 Los pigmentos orgánicos utilizados para colorear productos plásticos al aire libre deben tener una excelente solidez a la luz y al clima.
Por lo tanto, aunque el pigmento inorgánico tiene una excelente resistencia a la luz, resistencia a la intemperie, resistencia al calor y resistencia a la migración, y el costo es bajo, ya que el color no es muy brillante, la variedad es pequeña, el cromatograma es incompleto, la resistencia a la coloración es baja, y varias variedades son sales de metales pesados, y la toxicidad es relativamente baja. Grande, limitado en coloración plástica, por lo que se utilizan más pigmentos orgánicos.
2, el tipo de estructura principal de colorante plástico
Existen dos tipos de colorantes para la coloración plástica: uno es un colorante solvente o unos pocos colorantes dispersos, que se colorean por infiltración y disolución en una resina, como el poliestireno; el otro es un pigmento, que incluye pigmentos inorgánicos y pigmentos orgánicos. Ambos son insolubles en la resina y están coloreados por partículas finas.
Los pigmentos orgánicos se han convertido en colorantes importantes para plásticos y resinas debido a su gran variedad, color brillante, alta resistencia al tinte y excelente rendimiento de aplicación. Según sus diferentes tipos de estructuras, los pigmentos adecuados para colorear con plásticos incluyen los siguientes tipos.
1 pigmento azo insoluble
Las variedades adecuadas para la coloración plástica son principalmente pigmentos azoicos simples y dobles con estructura compleja, generalmente pigmentos monoazo con estructura simple, bajo peso molecular y pigmentos de condensación azo. La gama de cromatogramas es principalmente pigmentos amarillos, naranjas y rojos. . Estas variedades son adecuadas para colorear una variedad de plásticos y tienen buenas propiedades de aplicación. Variedades representativas como pigmentos de condensación azoicos, CI Pigment Yellow 93, 94, 95, CI Pigment Red 144, 166, 242, etc., pigmentos de bencimidazolona, CI Pigment Yellow 151, 154, 180 y CI Pigment Brown 23, etc. Pigmentos heterocíclicos como Pigment Yellow 139, 147 y otras variedades.
2 pigmentos del lago
Principalmente pigmento rojo lago de ácido naftol sulfónico (ácido carboxílico), debido a la gran polaridad molecular, peso molecular moderado, buena estabilidad térmica y alta resistencia al tinte, que representan variedades como CI Pigment Red 48: 2, 53: 1, 151 y otras variedades.
3 pigmentos de ftalocianina
Debido a su excelente resistencia al calor, solidez a la luz, resistencia a la intemperie, alta resistencia al tinte y resistencia a la migración, es adecuado para colorear varios tipos de resinas y plásticos. El cromatograma es solo azul y verde. Las variedades representativas son CI Pigment Blue 15, 15: 1 (tipo estable), 15: 3 (tipo ß), 15: 6 (tipo ε) y CI Pigment Green 7, 36 y así sucesivamente.
4 anillo heterocíclico y cetona de anillo condensado
Tales pigmentos incluyen quinacridonas, dioxazinas, isoindolinonas, derivados de antraquinona, 1,4-dicetopirrolopirrol (DPP), indol cetonas y complejos metálicos. Una clase de pigmentos.
3. Coloración de resina principal y plástico.
La coloración del plástico de resina incluye mezclar la resina, el plástico directamente con el colorante y el proceso de tintura de resina mediante el proceso de tintura de resina, que se colorea antes de que la resina se convierta en una fibra. Ambas técnicas de coloración requieren que el pigmento tenga excelente estabilidad al calor y buena dispersabilidad. Las partículas agregadas del pigmento no deben exceder de 2 ~ 3 μm. Las partículas gruesas afectarán negativamente la resistencia a la tracción de la fibra e incluso causarán la rotura. Es más preferible usar una preparación de resina de un pigmento en lugar de un pigmento en polvo. El método de coloración de la pasta de resina se puede clasificar en Melt Spining, Wet Spinping y Dry Spining. Por ejemplo, en el caso del hilado por fusión, una resina termoplástica como poliéster, poliamida, polipropileno o similares se funde en una extrusora, se extruye a través de un orificio de hilatura y luego se enfría y solidifica.
Por lo tanto, el pigmento orgánico como colorante no debe sufrir un cambio de color significativo a la temperatura de hilatura, y el vehículo utilizado para la preparación del pigmento debe ser idéntico o similar al polímero pigmentado.
En los últimos años, se han introducido algunos nuevos pigmentos orgánicos heterocíclicos en el mercado, y se pueden seleccionar diferentes resinas como el cloruro de polivinilo (PVC), poliéster (PET), resina ABS, nylon y policarbonato de acuerdo con los requisitos de la aplicación. Variedad.
1. colorante de resina de PVC
El PVC es una clase importante de materiales termoplásticos que se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, incluidos los requisitos de rendimiento especial de gama baja y alta, como materiales de construcción, automóviles, puertas y ventanas. Debido a la baja temperatura de procesamiento, se pueden usar varios tipos de pigmentos orgánicos para colorear. Sin embargo, dependiendo de las condiciones de procesamiento y el uso final del producto coloreado, existen opciones específicas para el colorante, y se deben cumplir las siguientes características de aplicación.
Cuando el PVC está coloreado, el fenómeno de floración resultante puede considerarse como una disolución parcial del pigmento orgánico como un colorante a la temperatura de procesamiento y una recristalización del pigmento a temperatura ambiente. Este fenómeno es causado por otra polidextrosa. También existe en el medio; especialmente el material de PVC blando aumentará la solubilidad del colorante debido a la presencia de plastificante (suavizante), lo que da como resultado un fenómeno de mayor floración, y se puede ver que el aumento de la temperatura de procesamiento dará como resultado una floración significativa. Está directamente relacionado con su aumento en la solubilidad del pigmento a esta temperatura.
2. coloración de resina de poli (hidrocarburo) (PO)
Las poliolefinas (poliolefinas) son una amplia gama de plásticos de alto rendimiento ampliamente utilizados que se pueden clasificar en tres categorías según el monómero y la densidad o presión durante el procesamiento; a, polietileno de baja densidad (LDPE) o polietileno de alta presión, la temperatura de procesamiento correspondiente es 160 ~ 260 ° C; b, polietileno de alta densidad (HDPE) o polietileno de baja presión, la temperatura de procesamiento correspondiente es 180 ~ 300 ° C; polipropileno (PP), la temperatura de procesamiento es de 220 ~ 300 ° C.
En general, los pigmentos orgánicos tienen más probabilidades de migrar en las resinas LDPE, HDPE y PP. La tendencia a migrar incluye sangrado y pulverización, que es más pronunciada a medida que aumenta el índice de fusión y disminuye el peso molecular del polímero.
Cuando algunos pigmentos orgánicos están coloreados en plásticos de polietileno, pueden causar deformación o contracción plástica de los productos plásticos. La razón puede considerarse como un agente nucleante como un agente colorante para promover la cristalización de los plásticos, lo que resulta en estrés en los plásticos. Cuando el pigmento tiene forma de anisotropía en forma de aguja o varilla, es más probable que se alinee en la dirección del flujo de la resina, lo que resulta en un gran fenómeno de contracción, y el pigmento orgánico cristalino esférico o el pigmento inorgánico exhiben una pequeña contracción de moldeo. Además, la dispersabilidad del pigmento en el polidisperso es importante, especialmente la película o película soplada y el proceso de tintura por fusión. Por lo tanto, la morfología de la preparación de pigmento o del concentrado de pigmento se usa a menudo para mejorar la propiedad de dispersión; Los pigmentos seleccionados son en su mayoría estructuras heterocíclicas y lagos fenólicos.
3. coloración de resina transparente como el poliestireno
Con base en termoplásticos más poliestireno (PS), el copolímero de estireno-acrilonitrilo (SAN), el metacrilato de polimetilo (PMMA), el policarbonato (PC), etc. son de alta dureza, endurecidos. La resina termoplástica tiene una excelente transparencia. Para mantener la transparencia original del artículo coloreado, además de la coloración de los pigmentos anteriores, es más preferible usar un tinte solvente (SDSolventDyes) y un tinte disperso (Dis.D.) que tenga una alta solubilidad. Se disuelve en plástico durante el proceso de coloración para formar una solución molecular estable, que muestra una alta intensidad de color.
A, buena estabilidad al calor, para garantizar que el color y la intensidad del tinte no cambien a la temperatura de procesamiento;
B, excelente solidez a la luz y solidez al clima, especialmente para productos de coloración al aire libre;
C, insoluble en agua, para evitar el sangrado de plásticos plastificados;
D, los indicadores de toxicidad deben cumplir los requisitos
E. El tinte debe tener suficientes características de solubilidad en un solvente orgánico, que es un factor importante para obtener un efecto de coloración transparente.
4. coloración de resina de poliamida (nylon)
Como agente colorante de la poliamida, se puede usar un pigmento orgánico, y también se puede seleccionar un tinte soluble en polímero, en el que la coloración por el pigmento orgánico se puede clasificar aproximadamente en dos grados diferentes de agentes colorantes, como se muestra a continuación.
Variedades generales aplicables CIPY147 PY 150 PR 149PR 177 PV 23
Excelente rendimiento PY192 PG 7
Para las resinas de poliéster (incluyendo PET y PBT), los pigmentos se pueden pigmentar, pero muchos más se pigmentan con tintes disueltos con polímeros (es decir, tintes disueltos), algunos de los cuales son adecuados para la coloración de PET, como PY138, PY147 (respectivamente quinoxanos, aminoguanidinas y condensados clorados) y PR214 y PR242 son adecuados para la coloración de poliéster.
La coloración de la resina ABS también es en su mayoría colorante solvente, que no solo tiene buena transparencia, sino que también tiene buena solidez a la luz y se puede usar con pigmentos inorgánicos para obtener productos de color opaco. Los tintes solventes utilizados comúnmente son SY93, SO60, SR111, SR135, SB104 y SG104 y SG3.
El poliuretano (PUR, poliuretano) se usa ampliamente en materiales de cuero artificial. Se puede agregar con plastificantes para mejorar sus propiedades de suavidad como el PVC. Al mismo tiempo, PUR se usa en recubrimientos de tela como tolueno, metil etil cetona, DMF, THF, isopropanol. / mezcla de tolueno, etc., por lo que el colorante debe seleccionarse como la propiedad resistente al solvente, es decir, el pigmento que es insoluble en el solvente anterior, de lo contrario es fácil causar migración; Al mismo tiempo, cuando se hace la espuma de poliuretano, el colorante debe tener suficiente estabilidad. .
