Aplicação de pigmentos orgânicos em plásticos e resinas

A resina sintética e o plástico tornaram-se importantes setores industriais, fornecendo às pessoas várias fibras sintéticas, produtos industriais leves e materiais funcionais especiais. Com o desenvolvimento da indústria de resina sintética, plásticos e fibras sintéticas, a demanda por corantes está aumentando ano a ano. Além disso, de acordo com as características de diferentes objetos coloridos, processo de coloração e condições de processamento, a qualidade dos pigmentos orgânicos como corantes é atualizada para requisitos mais elevados; a qualidade intrínseca e as propriedades de aplicação dos corantes afetaram diretamente a aparência de resinas, plásticos e fibras sintéticas. Um dos fatores importantes no desempenho da aplicação (como resistência a intempéries, resistência, etc.).

1. Requisitos para o desempenho de corantes em plásticos e resinas
O pigmento orgânico ou pigmento inorgânico usado para a coloração plástica deve ter uma cor desejada, alta resistência e vivacidade da cor, boa transparência ou poder de ocultação, além de possuir várias características de aplicação, conforme descrito abaixo.
1 A excelente estabilidade térmica é um dos indicadores importantes como corante plástico.
O corante é excelente na estabilidade da resistência ao calor e pode impedir a alteração da cor devido à decomposição ou alteração da forma do cristal durante o aquecimento. Em particular, para algumas resinas que requerem temperaturas de moldagem mais altas, como poliéster e policarbonato, devem ser selecionados corantes com alta estabilidade térmica.
2 Excelente resistência à migração, sem fenômeno de pulverização.
Devido às diferentes forças de ligação entre as moléculas de corante e a resina, as moléculas de pigmento de aditivos, como plastificantes e outros auxiliares, podem migrar do interior da resina para a superfície livre ou para plásticos adjacentes. Essa migração está relacionada à estrutura molecular da resina, rigidez e rigidez da cadeia molecular, e também às características de polaridade, tamanho molecular, dissolução e sublimação da molécula de pigmento. O plástico colorido geralmente é contatado com um plástico branco (como PVC) a 80 ° C e 0,98 MPa por 24 h, e sua resistência à migração é avaliada de acordo com seu grau de migração no plástico branco.
3 Boa compatibilidade com resina e fácil dispersão.
O corante não deve reagir com o componente plástico ou ser decomposto por catalisadores ou auxiliares residuais no plástico para afetar a qualidade do artigo colorido. O corante deve ter excelente dispersibilidade, tamanho de partícula fina e distribuição concentrada e fácil de obter vivacidade e brilho satisfatórios.
4 Os pigmentos orgânicos usados para colorir produtos plásticos ao ar livre devem ter excelente solidez à luz e solidez ao clima.
Portanto, embora o pigmento inorgânico tenha excelente resistência à luz, resistência ao clima, resistência ao calor e resistência à migração, e o custo seja baixo, uma vez que a cor não é muito brilhante, a variedade é pequena, o cromatograma é incompleto, a força da coloração é baixa, e várias variedades são sais de metais pesados e a toxicidade é relativamente baixa. Grande, com coloração plástica limitada, portanto, mais pigmentos orgânicos são usados.

2, o principal tipo de estrutura de corante plástico
Existem dois tipos de corantes para a coloração plástica: um é um corante solvente ou alguns corantes dispersos, que são coloridos por infiltração e dissolução em uma resina, como o poliestireno; o outro é um pigmento, incluindo pigmentos inorgânicos e pigmentos orgânicos. Ambos são insolúveis na resina e são coloridos por partículas finas.
Os pigmentos orgânicos tornaram-se corantes importantes para plásticos e resinas devido à sua grande variedade, cores brilhantes, alta resistência ao tingimento e excelente desempenho de aplicação. De acordo com seus diferentes tipos de estruturas, os pigmentos adequados para colorir com plástico incluem os seguintes tipos.
1 pigmento azo insolúvel
As variedades adequadas para a coloração plástica são principalmente pigmentos azo simples e duplos com estrutura complexa, geralmente pigmentos monoazo com estrutura simples, baixo peso molecular e pigmentos azo de condensação. O intervalo do cromatograma é principalmente pigmentos amarelo, laranja e vermelho. . Essas variedades são adequadas para colorir uma variedade de plásticos e têm boas propriedades de aplicação. Variedades representativas, como pigmentos de condensação azo, pigmento amarelo CI 93, 94, 95, pigmento vermelho CI 144, 166, 242, etc., pigmentos benzimidazolona, pigmento amarelo CI 151, 154, 180 e pigmento marrom CI 23, etc. pigmentos heterocíclicos como Pigmento Amarelo 139, 147 e outras variedades.
2 pigmentos para lago
Principalmente pigmento do lago vermelho de ácido naftol sulfônico (ácido carboxílico), devido à grande polaridade molecular, peso molecular moderado, boa estabilidade térmica e alta resistência ao tingimento, representando variedades como o Pigmento Vermelho CI 48: 2, 53: 1, 151 e outras variedades.
3 pigmentos de ftalocianina
Devido à sua excelente resistência ao calor, resistência à luz, resistência ao clima, alta resistência ao tingimento e resistência à migração, é adequado para colorir vários tipos de resinas e plásticos. O cromatograma é apenas azul e verde. As variedades representativas são o pigmento azul CI 15, 15: 1 (tipo estável), 15: 3 (tipo ß), 15: 6 (tipo ε) e o pigmento verde CI 7, 36 e assim por diante.
4 anel heterocíclico e cetona de anel fundido
Tais pigmentos incluem quinacridonas, dioxazinas, isoindolinonas, derivados de antraquinona, 1,4-dicetopirrolopirrol (DPP), indol cetonas e complexos metálicos. Uma classe de pigmentos.

3. Coloração da resina principal e do plástico
A coloração do plástico da resina inclui a mistura da resina, o plástico diretamente com o corante e o processo de tingimento da resina pelo processo de tingimento da resina, que é colorido antes da resina ser transformada em fibra. Ambas as técnicas de coloração exigem que o pigmento tenha excelente estabilidade ao calor e boa dispersibilidade. As partículas agregadas do pigmento não devem exceder 2 ~ 3 μm. As partículas grossas afetam adversamente a resistência à tração da fibra e até causam quebra. É mais preferível usar uma preparação de resina de um pigmento em vez de um pigmento em pó. O método de coloração da pasta de resina pode ser classificado em Derretimento por fusão, Rotação úmida e Secagem. Por exemplo, no caso de fiação por fusão, uma resina termoplástica como poliéster, poliamida, polipropileno ou semelhante é derretida em uma extrusora, extrudida através de um orifício de fiação e, em seguida, resfriada e solidificada.
Portanto, o pigmento orgânico como corante não deve sofrer uma mudança significativa de cor na temperatura de centrifugação, e o transportador usado para a preparação do pigmento deve ser idêntico ou semelhante ao polímero pigmentado.
Nos últimos anos, alguns novos pigmentos orgânicos heterocíclicos foram introduzidos no mercado e diferentes resinas, como cloreto de polivinila (PVC), poliéster (PET), resina ABS, nylon e policarbonato, podem ser selecionadas de acordo com os requisitos da aplicação. Variedade.

1. Corante de resina de PVC
O PVC é uma classe importante de materiais termoplásticos que são usados em uma ampla gama de aplicações, incluindo requisitos de desempenho especiais low-end e high-end, como materiais de construção, automóveis, portas e janelas. Devido à baixa temperatura de processamento, vários tipos de pigmentos orgânicos podem ser usados para colorir. No entanto, dependendo das condições de processamento e do uso final do produto colorido, existem opções específicas para o corante, e as seguintes características de aplicação devem ser atendidas.
Quando o PVC é colorido, o fenômeno de floração resultante pode ser considerado como uma dissolução parcial do pigmento orgânico como corante à temperatura de processamento e uma recristalização do pigmento à temperatura ambiente. Este fenômeno é causado por outra polidextrose. Também existe no meio; especialmente o material de PVC macio aumentará a solubilidade do corante devido à presença de plastificante (amaciante), resultando em mais fenômeno de floração, e pode-se observar que o aumento da temperatura de processamento resultará em floração significativa. Está diretamente relacionado ao aumento da solubilidade do pigmento nessa temperatura.

2. coloração da resina poli (hidrocarboneto) (PO)
As poliolefinas (poliolefinas) são uma ampla variedade de plásticos de alto rendimento e amplamente utilizados que podem ser classificados em três categorias com base no monômero e na densidade ou pressão durante o processamento; a, polietileno de baixa densidade (PEBD) ou polietileno de alta pressão, a temperatura de processamento correspondente é de 160 ~ 260 ° C; b, polietileno de alta densidade (HDPE) ou polietileno de baixa pressão, a temperatura de processamento correspondente é de 180 ~ 300 ° C; polipropileno (PP), a temperatura de processamento é de 220 ~ 300 ° C.
Geralmente, os pigmentos orgânicos têm maior probabilidade de migrar nas resinas LDPE, HDPE e PP. A tendência a migrar inclui sangramento e pulverização, o que é mais pronunciado à medida que o índice de fusão aumenta e o peso molecular do polímero diminui.
Quando alguns pigmentos orgânicos são coloridos em plásticos de polietileno, eles podem causar deformação ou encolhimento plástico de produtos plásticos. O motivo pode ser considerado como um agente nucleante como um agente corante para promover a cristalização de plásticos, resultando em estresse nos plásticos. Quando o pigmento é anisotropia em forma de agulha ou em forma de bastonete, é mais provável que se alinhe na direção do fluxo da resina, resultando em um grande fenômeno de encolhimento, e o pigmento orgânico cristalino esférico ou pigmento inorgânico exibe um pequeno encolhimento na moldagem. Além disso, a dispersibilidade do pigmento no polidisperso é importante, especialmente o filme ou filme soprado e o processo de tingimento por rotação por fusão. Portanto, a morfologia da preparação do pigmento ou do concentrado do pigmento é frequentemente usada para melhorar a propriedade de dispersão; os pigmentos selecionados são principalmente estruturas heterocíclicas e lagos fenólicos.

3. coloração de resina transparente como poliestireno
Com base em termoplásticos mais poliestireno (PS), copolímero de estireno-acrilonitrila (SAN), metacrilato de polimetil (PMMA), policarbonato (PC), etc. são de alta dureza, endurecido por invólucro. Para manter a transparência original do artigo colorido, além da coloração dos pigmentos acima, é mais preferível usar um corante solvente (SDSolventDyes) e um corante disperso (Dis.D.) com alta solubilidade. É dissolvido em plástico durante o processo de coloração para formar uma solução molecular estável, mostrando alta resistência à cor.
A, boa estabilidade térmica, para garantir que a força da cor e do tingimento não seja alterada na temperatura de processamento;
B, excelente solidez à luz e clima, especialmente para produtos de coloração ao ar livre;
C, insolúvel em água, para evitar sangramentos de plásticos plastificados;
D, os indicadores de toxicidade devem atender aos requisitos
E. O corante deve ter características de solubilidade suficientes em um solvente orgânico, o que é um fator importante para obter um efeito de coloração transparente.

4. coloração da resina de poliamida (nylon)
Como agente corante da poliamida, um pigmento orgânico pode ser usado e um corante solúvel em polímero também pode ser selecionado, em que o corante pelo pigmento orgânico pode ser grosseiramente classificado em dois graus diferentes de corantes, como mostrado abaixo.
Variedades gerais aplicáveis CIPY147 PY 150 PR 149PR 177 PV 23
Excelente desempenho PY192 PG 7
Para resinas de poliéster (incluindo PET e PBT), os pigmentos podem ser pigmentados, mas muitos são pigmentados com corantes dissolvidos em polímeros (ou seja, corantes dissolvidos), alguns dos quais são adequados para a coloração de PET, como PY138, PY147 (respectivamente quinoxanos, aminoguanidinas e condensados clorados) e PR214 e PR242 são adequados para a coloração de poliéster.
A coloração da resina ABS também é principalmente corante solvente, que não apenas possui boa transparência, mas também possui boa solidez à luz e pode ser usada com pigmentos inorgânicos para obter produtos coloridos opacos. Os corantes solventes comumente usados são SY93, SO60, SR111, SR135, SB104 e SG104 e SG3.
O poliuretano (PUR, poliuretano) é amplamente utilizado em materiais de couro artificial. Pode ser adicionado com plastificantes para melhorar suas propriedades de maciez, como o PVC. Ao mesmo tempo, o PUR é usado em revestimentos de tecidos como tolueno, metiletilcetona, DMF, THF, isopropanol. / mistura de tolueno, etc., de modo que o corante deve ser selecionado como propriedade resistente ao solvente, isto é, o pigmento que é insolúvel no solvente acima, caso contrário, é fácil causar migração; ao mesmo tempo, quando a espuma de poliuretano é feita, o corante deve ter estabilidade suficiente. .