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塑料著色制品顏色為什么會發(fā)生變化?

塑料著色制品顏色為什么會發(fā)生變化?

瀏覽:1575次 發(fā)布日期:2018-03-31 字號:  
 塑料行業(yè)的客戶會過來問我們?yōu)槭裁丛谟酶煞刍蛏噶5确椒ㄖ芰现破窌r會出現(xiàn)顏色變化的現(xiàn)象。

  大家都知道產(chǎn)品顏色發(fā)生變化,就會影響產(chǎn)品質(zhì)量變色。今天就讓伊力特來為大家解惑。嫌啰嗦的朋友可以去直接去文末找答案哦。

產(chǎn)品顏色發(fā)生變化可能由下述方面原因引起: 

(1)高溫成型時,基體樹脂的氧化降解引起;

(2)由于塑料制品的某些組分,如基體與助劑,或基體與著色顏料,亦或助劑與顏料間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致; 

(3)由于著色顏料或助劑等不耐高溫所引起,等等。我們通過剖析這些因素引起色變之機理,為諸多塑料制品廠家提供參考,以便正確選擇原材料,從而生產(chǎn)出合格的塑料制品。 

塑料成型加工所引起的顏色變化

1.高溫成型時,基體樹脂氧化降解變色

當(dāng)塑料成型加工設(shè)備之加熱圈或加熱板因失控而一直處于加熱狀態(tài)時,容易導(dǎo)致局部溫度過高,使得樹脂在高溫下發(fā)生氧化分解,對于那些熱敏性塑料,如PVC等,在成型加工時更易出現(xiàn)這種現(xiàn)象,嚴(yán)重時,將燒焦變黃,甚至變黑,并伴隨大量低分子揮發(fā)物逸出

2. 塑料成型加工時,著色劑因不耐高溫而發(fā)生分解褪色變色  

用于塑料著色的顏料或染料均存在耐溫極限,達(dá)到這一極限溫度,顏料或染料將發(fā)生化學(xué)變化,生成各種較低分子量化合物,其反應(yīng)式均較復(fù)雜;不同的顏料存在不同的反應(yīng)及產(chǎn)物,通過失重等分析方法可以檢測不同顏料的耐溫性,一般地:

  舉 例

好 ← 耐熱性→ 差

舉 例

 

黑色

深色

淺色

橙、粉紅色

永固紫‍‍‍

單一色

拼色

黃、紅拼成的紫色

鎘紅、鎘黃、鈦黃、鈷藍(lán)、鈷綠

無機顏料

有機顏料、染料

色淀紅、偶氮黃、透明紅

喹吖啶酮紅

大分子顏料

小分子顏料

色淀顏料偶氮2B紅

  注塑、吹塑

短時間受熱

長時間受熱

板材擠出

  吹膜

  低溫

高溫

涂覆

   

著色劑與樹脂反應(yīng)所引起的顏色變化 

著色劑與樹脂的反應(yīng)主要表現(xiàn)在某些顏料或染料與樹脂在加工成型時發(fā)生的,這些化學(xué)反應(yīng)將導(dǎo)致色相的變化,并使聚合物發(fā)生降解,從而使制品性能發(fā)生變化!

著色劑與助劑間的反應(yīng) 

1、含硫顏料與助劑間的反應(yīng)

含硫顏料,如鎘黃(CdS和CdSe的固溶體),由于耐酸性較差,不宜用于PVC,也不應(yīng)和含鉛的助劑一起使用。

2、含鉛化合物與含硫穩(wěn)定劑反應(yīng)

鉻黃顏料或鉬鉻紅中鉛成分與抗氧劑如硫代二硬脂酸酯DSTDP反應(yīng)。

3、顏料與抗氧劑間的反應(yīng)

加有抗氧劑的樹脂,如PP,除前述“3.2”之外,某些顏料與抗氧劑亦會發(fā)生反應(yīng),因而減弱了抗氧劑的功能,使樹脂的熱氧穩(wěn)定性變劣。例如,酚類抗氧劑易被炭黑吸收或與其反應(yīng)而失去活性;白色或淺色塑料制品中酚類抗氧劑與鈦離子形成酚狀芳烴絡(luò)合物使制品發(fā)生黃變現(xiàn)象,我們通過選擇合適抗氧劑或添加輔助添加劑,如抗酸鋅鹽(硬脂酸鋅)或P2型亞磷酸酯防止白色顏料(TiO2)色變! 

4、顏料與光穩(wěn)定劑間的反應(yīng)

顏料和光穩(wěn)定劑發(fā)生作用,除前面已述含硫顏料與含鎳光穩(wěn)定劑發(fā)生反應(yīng)外,一般都會降低光穩(wěn)定劑的效用,尤其受阻胺光穩(wěn)定劑和偶氮黃、紅顏料作用,其光穩(wěn)定下降效果更為明顯,還不如未著色穩(wěn)定,此現(xiàn)象目前尚無確切的解釋。

助劑間的反應(yīng)

許多助劑如使用不當(dāng),將有可能發(fā)生意想不到的反應(yīng)而使制品發(fā)生色變。如阻燃劑Sb2O3與含硫抗反應(yīng)生成Sb2S3:Sb2O3+–S–→ Sb2S3+–O–

因此,在考慮生產(chǎn)配方時,必須謹(jǐn)慎選擇助劑!

助劑自動氧化導(dǎo)致的色變

酚類穩(wěn)定劑的自動氧化,是促進白色或淺色制品色變的重要因素,這種色變在國外常稱為“Pinking”(泛紅),它是由諸如BHT抗氧劑(2-6-二叔丁基-4-甲基苯酚)氧化產(chǎn)物偶合,并形如3,3′,5,5′一均二苯乙烯醌淡紅色反應(yīng)產(chǎn)物,這種變色僅在有氧和水以及無光的情況下發(fā)生,曝置在紫外光下,淡紅的均二苯乙烯醌迅速分解成黃色的單環(huán)產(chǎn)物。

 

著色顏料在光熱作用下互變異構(gòu)引起色變

部分著色顏料在光熱作用下,分子構(gòu)型互變異構(gòu),如使用C.I.Pig.R2(BBC)顏料由偶氮型互變?yōu)轷,改變了原共軛效變,引起共軛鍵的減少,導(dǎo)致顏色從深色的蘭光紅變成淺色的桔紅色;同時,在光的催化作用下,與水發(fā)生分解,使共結(jié)晶水發(fā)生變化而引起褪色。

大氣污染物引起的色變

塑料制品存放或使用時,一些反應(yīng)性基團,不管是樹脂還是助劑,亦或著色顏料,在光、熱作用下,將與大氣中的水分或化學(xué)污染物一酸、堿等發(fā)生作用,引起各種復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),久而久之,將導(dǎo)致褪色或變色,通過加入合適的熱氧穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑,或選用優(yōu)質(zhì)耐候助劑與顏料可以避免或緩和這種情況的發(fā)生。

最后我們得出塑料制品顏色為何偷偷改變的結(jié)論:

  (1) 高溫成型時,基體樹脂氧化降解可能引起色變;

 。2) 著色劑高溫下褪色會引起塑料制品變色;

 。3) 著色劑與基體樹脂或助劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)將導(dǎo)致色變;

 。4) 助劑間的反應(yīng)及助劑自動氧化將引起顏色變化;

 。5) 著色顏料在光熱作用下互變異構(gòu)會引起制品顏色變化;

(6) 大氣污染物將可能引起塑料制品發(fā)生變化。

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