浅述塑料着色方法及褪色因素
2021-03-25 来源:包材商圈
塑料产品的应用已是相当广泛，市面上塑料产品色彩各异，五彩缤纷，受到大众喜欢，那么注塑产品加工都是如何进行着色的呢？又有什么因素会导致产品发生褪色，本文浅述塑料着色方法及褪色因素，内容供朋友们参考：
着色方法
着色方法仅与选用的色料有着很大的关系，而且与塑料的性能、成型参数以及使用的添加剂等有着密切的关系。如可以添加珠粉，也可添加太白粉使PET透明色变成不透明色（再加入一些色粉可以进行调色）。水波纹的产生就是与添加的珠粉的多少有关。
01 色粉着色
色粉大体分三大类：无机色粉、有机色粉、染料
无机色粉
耐温、耐候好，缺点是染色力差、分散性不好。主要是矿物提炼，耐温可达300度以上，不适用于透明色和鲜艳色；
有机色粉
耐温性差、分散性好，可使用于软胶。石化提炼；
染料
耐温性好、分散性最好、艳度高。缺点是移形性较高，不适用于软胶。
优点
分散性好、适合小批量的塑料加工、成本低，省却了色母、色浆等加工过程中人力物力的消耗。
缺点
吹膜、纺丝类产品不实用，使用色粉着色，由于颜料粉均匀分布在需着色的树脂中，所以其分散性较好。
02 色母着色
色母着色采用某种工艺与相应设备，在助剂的作用下，将颜料（或染料）混入载体，通过加热、塑化、搅拌、剪切作用，最终使颜料粉的分子与载体树脂的分子充分地结合起来，再制成与树脂颗粒相似大小的颗粒。
优点
改善了由于色粉飞扬带来的环境污染问题、使用过程中换色容易，不必对挤出机料斗进行特别的清洗、针对性强，配色简单，定量容易。与成批树脂干法染色造粒后再去制塑件相比，使用色母可以减少塑料制品经二次加工后所造成的树脂性能老化，有利于塑料制品使用寿命的提高。在加工过程中，颜料在助剂的作用下，色母粒经过充分混炼与载体树脂完全结合。在使用时，按一定的比例置于待加工的树脂中，相容性明显优于色粉着色。
缺点
分散性较差，由于添加量少，塑料制品的加工时间短，受挤出机螺杆长径比的限制，色母分散性往往不如色粉。成本偏高，多了一次制造过程，染色成本高于色粉着色；对色母的性能要求偏高，色母中的载体与需着色树脂的性能有差异时，塑料制品表面常常会出现未分散点、色斑、花纹，所以，色母的使用因其相容性及分散性而受到限制。
03 色浆着色
色浆是由颜料和填充料分散在漆料内而成的半制品。依照用途进行分类，可分为涂料色浆、胶带色浆，造纸色浆、纺织色浆、机械色浆、玩具色浆、乳胶制品色浆等。
优点
使用方便，可以直接投入加工工艺中用于成型和板材着色；一般情况下，耐高温性能好，存储便利，无沉淀；可减少色粉使用中的粉尘污染问题，也可以解决色母粒在相容性和分散性上的不足，色浆在使用中容易控制使用投入量，减少色差，提高着色力和色泽光亮度；环保型符合欧盟 REACH等法规要求
缺点
目前，色浆发展的最大制约为国产色浆的生产工艺上，高质量的色浆对工艺与原料品质的要求较高，其成本会比色母、色粉都高；添加量大的时候螺杆可能会出现打滑现象；存放时间较长时，会发生沉淀，使用前需搅拌为佳。
04 色油着色
色油是一种无树脂载体的液态颜料浓缩物。目前，色油在我国主要使用在瓶胚上。
优点
低添加比例，通常透明系列 0.1~0.5%，珠光/实色系列0.3~3.0%；绝佳的分散性，颜色更加均匀一致，色彩更艳丽，产品具有更高光泽；颜色稳定，降低着色瑕疵；物料只经过一次高温过程，保持原料树脂物理性能不受影响；最佳的库存管理，只需要很小的空间就能完成色油的储存，相对色母节省四分之三的仓储空间。减少整体库存和营运资金的压力；色油添加设备简单，成本低，换色过程简单快速，提高生产调度的自由度，节省人员工时、机器以及能源损；适用于所有的聚烯烃（如 PP/PE），聚苯乙烯树脂（PS），PET树脂及其他工程树脂。
缺点
不能在色油中添加抗静电剂，导致产品在货架或储存中不能防尘；色油类产品货架周期比色母产品短；色油需要专用的色油添加设备，即色油计量泵才能将色油供应给注塑机台生产出所要颜色的产品。
褪色因素
塑料着色制品受多种因素影响会发生褪色。塑料着色制品的褪色与色粉的耐光性、抗氧性、耐热性、耐酸碱性以及所用树脂的特性有关。下面是对塑料着色发生褪色因素的详细分析：
01 耐光性
着色剂的耐光性直接影响制品的褪色，受强光照射的室外制品，所用着色剂的耐光(耐晒)等级要求是一个重要指标，耐光等级差，制品在使用中会很快褪色。耐候制品选用的耐光等级应不低于六级，最好选用七、八级，室内制品可选四、五级。
载体树脂的耐光性能对颜色的变化也有较大影响，紫外线引发的树脂照射后其分子结构发生变化出现褪色。在母料中加入紫外线吸收剂等光稳定剂，可提高着色剂和着色塑料制品的耐光性能。
02 耐热性
颜料的热稳定性是指在加工温度下颜料热失重、变色、褪色的程度。无机颜料的成份为金属氧化物、盐类，热稳定性好，耐热性能高。而有机化合物的颜料则在一定温度下会发生分子结构的变化和少量分解。特别是PP、PA、PET制品，加工温度在280℃以上，在选着色剂时一方面要注重颜料的耐热度，一方面要考虑颜料的耐热时间，通常要求耐热时间为4-10min。
03 抗氧化性
某些有机颜料在氧化后发生大分子的降解或发生其他变化而逐渐褪色，此过程一是加工中的高温氧化，二是遇强氧化剂(如铬黄中的铬酸根)发生的氧化。色淀、偶氮颜料与铬黄混合使用后，红色会逐渐减退。
04 耐酸碱性
着色塑料制品的褪色和着色剂的耐化学品性(耐酸碱性、耐氧化还原性)有关。如钼铬红耐稀酸，但对碱敏感，镉黄不耐酸，这二种颜料和酚醛树脂对某些着色剂起强还原作用，严重影响着色剂的耐热性、耐候性并发生褪色。
针对塑料着色制品的褪色，应根据塑料制品的加工条件和使用要求，对所需颜料、染料、表面活性剂、分散剂、载体树脂和防老化助剂的上述性能进行综合评定后才可选用。
