20总第92期1998年第2期 安 徽 化 工
塑料着色剂
马爱葵
(齐鲁石化公司树脂研究所,淄博 255400)
摘要 本文介绍了塑料着色剂具备的性能,着色原理,着色剂与树脂的相容性及其存在形式,主要着色方法,
并对几类常用塑料的着色剂作了介绍
关键词 着色剂
塑料着色是塑料行业重要的组成部分,是影响制品质量的重要环节。不但可以美化产品外观,且可赋予塑料多种功能,改善塑料的某些性能(提高树脂的耐候性、改善其电性能及光学性能)[1],另外,还可起到标识、驱虫、增产等功效。
着色剂是将颜料或染料根据用途与精加工色料预分散体系,由染料或颜料、分散剂等组成。染料能溶于塑料中,不必做分散处理,但考虑到渗色性、迁移性等只能用于聚苯乙烯、丙烯酸树脂、聚碳酸脂等塑料中。而颜料的各项性能好,迁移性小,几乎能用于各类树脂中。颜料在塑料中以微粒状态存在,要使其粒子不发生凝聚并在塑料中混合均匀,必须使用分散剂(如金属皂等)。
[2]
响机械强度、耐候性等。1.3 良好的耐热性
一般无机颜料耐热性好,而染料、有机颜料稍差。聚烯烃的成型加工温度较高(200～300℃),许多颜料此高温下会分解(如黄色的氢氧化铁水合物可分解为红色的氧化铁),有机颜料、染料也会改变其颜色。因此,选用热稳定性好的颜料如:钛白粉、硫化锌、硫酸钡、镉黄、镉红、群青、钴蓝、炭黑等。1.4 良好的耐光性(耐候性)
在设计室外使用时,应考虑耐光性。一般无机颜料耐候性较好,染料和颜料耐光性较差,颜料一般具有抑制紫外光对塑料的老化作用,而群青则促进老化。1.5 耐迁移性强
塑料用着色剂应耐迁移、不起霜,无机颜料优于染料、有机颜料。1.6 耐化学溶剂性好1.7 色泽重现性好1.8 合乎要求的细度1.9 有较高的遮盖力
1 着色剂具备的性能
[3、4]
不同用途的塑料,所要求的着色剂性质也不同。着色剂应具备的一般性能为:1.1 色调鲜,着色力好
着色剂应具鲜明的色调,一般拼色易降低色度,着色力好利于降低成本,防止塑料物性变化。着色剂化学组成、粒子大小、结晶形态分散程度均影响主料物性和着色力及色调。一般染料着色力及色度最好,有机颜料次之,无机颜料最差。
1.2 分散性好
颜料分散性不仅影响制品外观,而且影
收稿日期:1997-10-31
2 着色原理
[5]
塑料着色是润湿—分级分散的过程,即颜料微粒被分散剂所润湿,再经载体树脂、分散介质分级分散。其过程为:(a)用润湿剂(表面活性剂)使颜料或染料颗粒表面被分散剂所润湿,而成为分散微色料粒子。有时润湿剂即是分散剂又是载体树脂。起双重作用。(b)采用机械研磨,使色料聚集体破碎,被分
总第92期1998年第2期 安 徽 化 工
例分散于欲着色的树脂中。
21
3 着色剂与树脂的相容性及存在形式
两种不同的聚合物溶解度参数相似时,才能相容,但着色剂体系则不,这是由于以分子状态分散的染料非聚合物,而以颗粒状态分散的粒子也无溶解度参数的概念。因此,只能从结构相似相容和极性吸附考察。可以认为:塑料对着色剂的相容性首先依赖于极性相容,其次依赖于温度、压力和其它添加剂等。
树脂对着色剂相容不是绝对的,相容性使着色剂分子溶解在树脂分子内或分散在间隙中,而不相容性却即是将其从中排斥出来趋于制品表面。着色剂主要以三种形式存在于制品中:(1)被溶解在树脂的大分子内;(2)分散于树脂的分子间隙中;(3)吸附或吸着在制品的表面上。通常这三种形式是并存的。
成。并添加润滑剂、光亮剂、抗氧剂、紫外光吸收剂、抗静电剂等。
色母着色工艺简单,只要把色母料和树脂混合均匀即可。一般可用带预塑装置的注塑机,边预塑边着色。
要使色母料分散均匀,必须控制注塑机螺杆温度,适当提高加料段的温度,使之接近或略超过压缩段的温度,以便使色母料进入机筒后尽快熔融,从而与塑料混合均匀,如果加料段温度过低,色母在压缩段才熔融,预塑时间相对缩短,产品易出现条纹,尤其对流动性小的工程塑料,更应注意。
该技术的优点有(1)由于色母经过超微处理,着色效果与掩盖性较好;(2)具有良好的分散性;(3)预混于载体树脂中,不与空气接触,色质稳定;(4)净化环境,减少污染。我国最早开发的色母料颜料含量低,一般添加量为1∶10～20,随着技术成熟现已达70%
[8、9]
[7]
4 主要着色方法
着色方法也影响着色效果,以前国内主要是干法着色,目前已有色浆着色、色母料着
色和用色晶着色。4.1 干法着色
干法着色是将研磨后的粉状色料和分散剂混合处理后,直接用于成型加工。这种着色剂组成简单,价格低廉,但粉尘污染,计量性差。此外,由于色料粒子与分散剂结合不好,会发生再凝聚,因此,这种着色方法一般仅用于要求不高的用品。4.2 色浆着色
色浆着色是将颜料或染料用分散剂润湿,再加入经分散介质溶解好的载体树脂投入三辊研磨机研磨,制成色浆。着色时计量直接使用。此法经济、卫生,便于自动计量,正在迅速发展中,可用于有色PVC无滴大棚膜生产,对聚烯烃其它制品着色也可用。4.3 色母料着色
该技术在当今塑料加工企业中应用广泛,特别在聚烯烃薄膜和注塑制品中占有相当比例,居绝对地位。
[6]
,添加剂比例可达1∶100～
250。
4.4 色晶着色[10]
色晶没有树脂作载体,以颜料为主体,加上诸多助色剂如增艳剂、分散剂、遮光剂、透光剂等,制成加工后的颜料失去了飞扬性,解决了环境污染,使颜料易被吸附与被包裹,增强了着色性。
色母料是粒状的,在着色时是点分散,着色的均匀性没有粉状的色晶理想,粉状的色晶分散性更好,且价格较低,是正在迅速发展的一种着色方法。
5 几类常用塑料着色剂的选择与应用
5.1 聚烯烃用着色剂
一般聚烯烃着色较容易,但因加工温度较高,要求着色剂具有良好的热稳定性,同时耐迁移、不起霜。常用的颜料有钛白、锆系、铁红、群青、钴蓝等无机颜料和炭黑、双偶氮、酞青、缩合型偶氮等化学稳定性好的有机颜料,染料一般不使用于聚烯烃。用于聚烯烃时,还要考虑着色剂对树脂光老化性能和对
22总第92期1998年第2期 安 徽 化 工
肌醇生产中蛋白质的危害及去除
邵建华 吴建洪
(淮北矿务局肌醇厂,235000)(锡山市新宇化工厂,210093)
摘要 本文从肌醇工业生产的实际出发,阐述了蛋白质等杂质对肌醇质量、得率以及原辅材料消耗造成的影
响,针对肌醇中蛋白质等杂质的特点,作者在不改变原生产流程,不增添设备的前提下,采用锡山市新宇化工厂生产的净化剂FNO-10,在去除蛋白质方面取得了明显的效果,不但提高了肌醇的质量,而且提高了肌醇得率,减少了辅助材料的消耗,降低了生产成本
近十多年来,随着肌醇用途的开发,国内外肌醇的需要量迅速增加,肌醇的价格也迅速上涨,至1995年国际市场已达到3～4万美元/吨,肌醇价格的提高和高利润,刺激了国内生产厂家。老厂迅速扩产,新厂不断增加。由于传统的工艺得率低,成本高,使许多肌醇厂在激烈的竞争中无法随市场价格的大
幅度波动而濒临倒闭,幸存者也无法与国外同类厂家抗衡。所以提高肌醇得率,降低生产成本,是肌醇厂在竞争中立于不败之地的保证。
影响肌醇成本的原因是多方面的,国内肌醇生产得率低是其主要原因,蛋白质等杂质对得率和成本的影响最大。
稳定性最好,炭黑是最好的黑色颜料,在聚烯烃中作为紫外线稳定剂,改善塑料的户外耐候性。
5.2 聚氯乙烯着色剂
聚氯乙烯消耗着色剂最多因其含有增塑剂和溶剂,选择的着色剂必须具有良好的化学稳定性,否则着色剂会溶解在增塑剂和溶剂中,产生迁移现象。同时必须注意颜料对PVC热稳定性的影响,原子序号25～30的金属对PVC的脱氯化氢有促进作用,因此不能使用。聚氯乙烯大量用于电缆料,着色时应注意防止电缆绝缘性能。无机颜料的电绝缘性能优于有机颜料,炭黑、钛白、铬黄、酞青蓝、酞青绿、永固红F5R均适用于电缆料。5.3 聚苯乙烯着色剂
聚苯乙烯着色剂性能很好,颜料和染料均可使用但无机颜料由于色泽欠鲜明,着色透明度较差,因此除了深色一般很少用。有机
颜料、染料色泽鲜艳,着色力强,分散性好,透
明性好,对PS具有良好的着色效果,但必须满足加工温度(200～250℃)的要求。
参考文献
1 山西化工研究所.塑料橡胶加工助剂.北
京工业出版社,1983:458～4962 山东塑料.1995(1):9
3 色才协会志(日)54(7)430,1981
4 花田丰,矢作英.·É
20总第92期1998年第2期 安 徽 化 工
塑料着色剂
马爱葵
(齐鲁石化公司树脂研究所,淄博 255400)
摘要 本文介绍了塑料着色剂具备的性能,着色原理,着色剂与树脂的相容性及其存在形式,主要着色方法,
并对几类常用塑料的着色剂作了介绍
关键词 着色剂
塑料着色是塑料行业重要的组成部分,是影响制品质量的重要环节。不但可以美化产品外观,且可赋予塑料多种功能,改善塑料的某些性能(提高树脂的耐候性、改善其电性能及光学性能)[1],另外,还可起到标识、驱虫、增产等功效。
着色剂是将颜料或染料根据用途与精加工色料预分散体系,由染料或颜料、分散剂等组成。染料能溶于塑料中,不必做分散处理,但考虑到渗色性、迁移性等只能用于聚苯乙烯、丙烯酸树脂、聚碳酸脂等塑料中。而颜料的各项性能好,迁移性小,几乎能用于各类树脂中。颜料在塑料中以微粒状态存在,要使其粒子不发生凝聚并在塑料中混合均匀,必须使用分散剂(如金属皂等)。
[2]
响机械强度、耐候性等。1.3 良好的耐热性
一般无机颜料耐热性好,而染料、有机颜料稍差。聚烯烃的成型加工温度较高(200～300℃),许多颜料此高温下会分解(如黄色的氢氧化铁水合物可分解为红色的氧化铁),有机颜料、染料也会改变其颜色。因此,选用热稳定性好的颜料如:钛白粉、硫化锌、硫酸钡、镉黄、镉红、群青、钴蓝、炭黑等。1.4 良好的耐光性(耐候性)
在设计室外使用时,应考虑耐光性。一般无机颜料耐候性较好,染料和颜料耐光性较差,颜料一般具有抑制紫外光对塑料的老化作用,而群青则促进老化。1.5 耐迁移性强
塑料用着色剂应耐迁移、不起霜,无机颜料优于染料、有机颜料。1.6 耐化学溶剂性好1.7 色泽重现性好1.8 合乎要求的细度1.9 有较高的遮盖力
1 着色剂具备的性能
[3、4]
不同用途的塑料,所要求的着色剂性质也不同。着色剂应具备的一般性能为:1.1 色调鲜,着色力好
着色剂应具鲜明的色调,一般拼色易降低色度,着色力好利于降低成本,防止塑料物性变化。着色剂化学组成、粒子大小、结晶形态分散程度均影响主料物性和着色力及色调。一般染料着色力及色度最好,有机颜料次之,无机颜料最差。
1.2 分散性好
颜料分散性不仅影响制品外观,而且影
收稿日期:1997-10-31
2 着色原理
[5]
塑料着色是润湿—分级分散的过程,即颜料微粒被分散剂所润湿,再经载体树脂、分散介质分级分散。其过程为:(a)用润湿剂(表面活性剂)使颜料或染料颗粒表面被分散剂所润湿,而成为分散微色料粒子。有时润湿剂即是分散剂又是载体树脂。起双重作用。(b)采用机械研磨,使色料聚集体破碎,被分
总第92期1998年第2期 安 徽 化 工
例分散于欲着色的树脂中。
21
3 着色剂与树脂的相容性及存在形式
两种不同的聚合物溶解度参数相似时,才能相容,但着色剂体系则不,这是由于以分子状态分散的染料非聚合物,而以颗粒状态分散的粒子也无溶解度参数的概念。因此,只能从结构相似相容和极性吸附考察。可以认为:塑料对着色剂的相容性首先依赖于极性相容,其次依赖于温度、压力和其它添加剂等。
树脂对着色剂相容不是绝对的,相容性使着色剂分子溶解在树脂分子内或分散在间隙中,而不相容性却即是将其从中排斥出来趋于制品表面。着色剂主要以三种形式存在于制品中:(1)被溶解在树脂的大分子内;(2)分散于树脂的分子间隙中;(3)吸附或吸着在制品的表面上。通常这三种形式是并存的。
成。并添加润滑剂、光亮剂、抗氧剂、紫外光吸收剂、抗静电剂等。
色母着色工艺简单,只要把色母料和树脂混合均匀即可。一般可用带预塑装置的注塑机,边预塑边着色。
要使色母料分散均匀,必须控制注塑机螺杆温度,适当提高加料段的温度,使之接近或略超过压缩段的温度,以便使色母料进入机筒后尽快熔融,从而与塑料混合均匀,如果加料段温度过低,色母在压缩段才熔融,预塑时间相对缩短,产品易出现条纹,尤其对流动性小的工程塑料,更应注意。
该技术的优点有(1)由于色母经过超微处理,着色效果与掩盖性较好;(2)具有良好的分散性;(3)预混于载体树脂中,不与空气接触,色质稳定;(4)净化环境,减少污染。我国最早开发的色母料颜料含量低,一般添加量为1∶10～20,随着技术成熟现已达70%
[8、9]
[7]
4 主要着色方法
着色方法也影响着色效果,以前国内主要是干法着色,目前已有色浆着色、色母料着
色和用色晶着色。4.1 干法着色
干法着色是将研磨后的粉状色料和分散剂混合处理后,直接用于成型加工。这种着色剂组成简单,价格低廉,但粉尘污染,计量性差。此外,由于色料粒子与分散剂结合不好,会发生再凝聚,因此,这种着色方法一般仅用于要求不高的用品。4.2 色浆着色
色浆着色是将颜料或染料用分散剂润湿,再加入经分散介质溶解好的载体树脂投入三辊研磨机研磨,制成色浆。着色时计量直接使用。此法经济、卫生,便于自动计量,正在迅速发展中,可用于有色PVC无滴大棚膜生产,对聚烯烃其它制品着色也可用。4.3 色母料着色
该技术在当今塑料加工企业中应用广泛,特别在聚烯烃薄膜和注塑制品中占有相当比例,居绝对地位。
[6]
,添加剂比例可达1∶100～
250。
4.4 色晶着色[10]
色晶没有树脂作载体,以颜料为主体,加上诸多助色剂如增艳剂、分散剂、遮光剂、透光剂等,制成加工后的颜料失去了飞扬性,解决了环境污染,使颜料易被吸附与被包裹,增强了着色性。
色母料是粒状的,在着色时是点分散,着色的均匀性没有粉状的色晶理想,粉状的色晶分散性更好,且价格较低,是正在迅速发展的一种着色方法。
5 几类常用塑料着色剂的选择与应用
5.1 聚烯烃用着色剂
一般聚烯烃着色较容易,但因加工温度较高,要求着色剂具有良好的热稳定性,同时耐迁移、不起霜。常用的颜料有钛白、锆系、铁红、群青、钴蓝等无机颜料和炭黑、双偶氮、酞青、缩合型偶氮等化学稳定性好的有机颜料,染料一般不使用于聚烯烃。用于聚烯烃时,还要考虑着色剂对树脂光老化性能和对
22总第92期1998年第2期 安 徽 化 工
肌醇生产中蛋白质的危害及去除
邵建华 吴建洪
(淮北矿务局肌醇厂,235000)(锡山市新宇化工厂,210093)
摘要 本文从肌醇工业生产的实际出发,阐述了蛋白质等杂质对肌醇质量、得率以及原辅材料消耗造成的影
响,针对肌醇中蛋白质等杂质的特点,作者在不改变原生产流程,不增添设备的前提下,采用锡山市新宇化工厂生产的净化剂FNO-10,在去除蛋白质方面取得了明显的效果,不但提高了肌醇的质量,而且提高了肌醇得率,减少了辅助材料的消耗,降低了生产成本
近十多年来,随着肌醇用途的开发,国内外肌醇的需要量迅速增加,肌醇的价格也迅速上涨,至1995年国际市场已达到3～4万美元/吨,肌醇价格的提高和高利润,刺激了国内生产厂家。老厂迅速扩产,新厂不断增加。由于传统的工艺得率低,成本高,使许多肌醇厂在激烈的竞争中无法随市场价格的大
幅度波动而濒临倒闭,幸存者也无法与国外同类厂家抗衡。所以提高肌醇得率,降低生产成本,是肌醇厂在竞争中立于不败之地的保证。
影响肌醇成本的原因是多方面的,国内肌醇生产得率低是其主要原因,蛋白质等杂质对得率和成本的影响最大。
稳定性最好,炭黑是最好的黑色颜料,在聚烯烃中作为紫外线稳定剂,改善塑料的户外耐候性。
5.2 聚氯乙烯着色剂
聚氯乙烯消耗着色剂最多因其含有增塑剂和溶剂,选择的着色剂必须具有良好的化学稳定性,否则着色剂会溶解在增塑剂和溶剂中,产生迁移现象。同时必须注意颜料对PVC热稳定性的影响,原子序号25～30的金属对PVC的脱氯化氢有促进作用,因此不能使用。聚氯乙烯大量用于电缆料,着色时应注意防止电缆绝缘性能。无机颜料的电绝缘性能优于有机颜料,炭黑、钛白、铬黄、酞青蓝、酞青绿、永固红F5R均适用于电缆料。5.3 聚苯乙烯着色剂
聚苯乙烯着色剂性能很好,颜料和染料均可使用但无机颜料由于色泽欠鲜明,着色透明度较差,因此除了深色一般很少用。有机
颜料、染料色泽鲜艳,着色力强,分散性好,透
明性好,对PS具有良好的着色效果,但必须满足加工温度(200～250℃)的要求。
参考文献
1 山西化工研究所.塑料橡胶加工助剂.北
京工业出版社,1983:458～4962 山东塑料.1995(1):9
3 色才协会志(日)54(7)430,1981
4 花田丰,矢作英.·É