设计热塑性、聚氯乙烯和聚氨酯着色剂配方时的 6 个注意事项
发布日期:
2022/03/31
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有很多方法可以为您的塑料材料添加颜色和功能性。印刷、涂层和电镀等方法用于在塑料表面实现颜色和功能性。直接分散和使用着色剂的方法则可以为塑料内部和外部都实现颜色和功能性。在着色剂中,色浆是具有不同于母料或色片的液态形式,其配方和分散方法与涂料相似,如下表所示。



色浆的优点是可以应用于各种类型的塑料,可以表现出更多样化的颜色要求。但是,为了让炭黑色浆充分发挥这些优势,还需要注意一些事项。以下是您需要了解的 6 个预防措施和提示。


颜色性能和分散

色浆的着色性能越好,着色剂用量越少,从而防止迁移等副作用。表面积大的炭黑倾向于增加黑色度和着色力,但需要考虑分散性的平衡来选择合适的炭黑和分散方法。不同批次显示相同颜色也很重要。要解决这个问题,不仅要注意炭黑的分散性,还要注意选择有助于长期稳定性的添加剂。


兼容性

在选择色浆原材料配方设计时,要考虑原材料之间的相容性。首先需要确认用于炭黑分散的聚合物的极性和 pH 值,并审查分散条件。例如,当处理过的炭黑分散在对 pH 值变化敏感的聚合物中时,分散和颜色可能会受到雾化、结块、凝胶等现象的影响。除了色浆配方中各种成份的相容性外,色浆与最终应用的聚合物之间的相容性也应注意。因此,根据相容性来选择聚合物、炭黑和添加剂非常重要,另外,注意炭黑的添加量/浓度对相容性的影响。


耐热性

塑料成型过程不可避免地需要热能,最终成型制品也常常暴露在热能坏境中。炭黑本身是耐热性最强的颜料之一,但如果在色浆中与炭黑一起使用的其他原料的耐热性不足,则色浆本身的整体耐热性就会变差。因此,在考虑耐热性时,不仅是炭黑的选择,更重要的是色浆配方中其他原材料成份耐热性的考量。


抗紫外线

对于户外使用的塑料制品,必须考虑抗紫外线性能。为此,重要的是使用适量的紫外线稳定剂或固化剂,这有助于提高抗紫外线能力。避免用到那些作为光降解催化剂的原材料(如 TiO2)也很重要。炭黑是一种优良的紫外线吸收剂,在分散良好并搭配合适的树脂和助剂的情况下,通常能够提供足够的抗UV保护作用


耐迁移

渗色是染料或颜料与增塑剂或紫外线稳定剂一起渗出到塑料表面的现象,这些增塑剂或紫外线稳定剂通常用作色浆的载体。在无机颜料中,比如炭黑,这种渗色现象一般很少发生。但是使用炭黑色浆的塑料表面有时候会出现炭黑的迁移现象。当色浆的炭黑用量过高或色浆用量过大时,可能会发生炭黑的迁移,大多数炭黑迁移是由未分散的炭黑引起的。为了减少未分散炭黑造成的迁移问题,有必要首先审查配方和分散方法是否合适。使用更易分散的炭黑也是一个值得考虑的选择。


颜色以外的功能

导电性能——炭黑也是导电添加剂材料之一。成品的导电性能可以由原料的树脂类型和配方决定,但炭黑的性能取决于其表面积、结构、表面化学、孔隙率和分散性。


化学品法规——世界各地都在开展更安全地管理化学品的运动。这些化学品法规的应用和要求变的越来越严格,尤其是在食品接触、皮肤接触、半导体和汽车应用中。因此,有必要首先检查色浆和成品的化学物质规定。不仅对炭黑,而且对所有使用的原材料都必须遵守这些规定。


如果了解市场需求,设计出合适的原料和混合方式的色浆,就可以减少试错。博拉炭黑应用专家可以帮助您完成这项任务。


我认为色浆与涂料的配方/分散非常相似。如果您想参考用于色浆配方的涂料系统的专业知识,我建议您阅读我们美国同事Richard博士之前的博客 「您的涂料配方表现不佳的五个(不太明显的)原因」。


  • 金尼尔·金
    金尼尔·金
    金尼尔目前是韩国特种炭黑应用实验室和北亚技术服务部的高级经理,负责塑料、油墨和涂料市场。自1998年以来,他一直从事涂料行业方面的工作,并于2009年加入博拉炭黑。他喜欢与客户沟通交流,喜欢为客户的应用问题开发解决方案。他还希望支持在各种应用中的使用炭黑。金尼尔在韩国理工大学完成了他的电化学博士课程。他在仁荷大学获得工业化学硕士学位,并获韩国理工大学化学工程学士学位。
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