استفاده از رنگدانه های آلی در پلاستیک و رزین

رزین و پلاستیک مصنوعی به بخشهای مهم صنعتی تبدیل شده اند و الیاف مصنوعی متنوعی ، محصولات صنعتی سبک و مواد کاربردی ویژه را در اختیار مردم قرار می دهند. با توسعه رزین مصنوعی ، پلاستیک و صنعت الیاف مصنوعی ، تقاضا برای رنگ کننده ها سال به سال بیشتر می شود. علاوه بر این ، با توجه به ویژگی های اشیاء مختلف رنگی ، فرایند رنگ آمیزی و شرایط پردازش ، کیفیت رنگدانه های آلی به عنوان رنگ ها به نیازهای بالاتر به روز می شود. کیفیت ذاتی و خاصیت کاربرد رنگها مستقیماً روی ظاهر رزین ، پلاستیک و الیاف مصنوعی تأثیر گذاشته است. یکی از عوامل مهم در عملکرد برنامه (مانند مقاومت در برابر آب و هوا ، استحکام و…) است.

1. الزامات مربوط به عملکرد رنگها در پلاستیک و رزین
رنگدانه ارگانیک یا رنگدانه معدنی که برای رنگ آمیزی پلاستیک مورد استفاده قرار می گیرد باید از رنگ دلخواه ، استحکام و نشاط رنگی بالا ، شفافیت خوب یا قدرت پنهان سازی برخوردار باشد و همچنین دارای خصوصیات کاربردی متنوعی است که در زیر توضیح داده شده است
1 پایداری گرمای عالی یکی از شاخص های مهم به عنوان یک رنگ کننده پلاستیک است.
رنگ کننده از نظر مقاومت در برابر حرارت بسیار عالی است و می تواند از تغییر رنگ در اثر تجزیه یا تغییر فرم بلوری هنگام گرم شدن جلوگیری کند. به طور خاص ، برای برخی از رزین ها که نیاز به دمای قالب ریزی بالاتر دارند ، از جمله پلی استر و پلی کربنات ، باید رنگ هایی با پایداری حرارتی بالا انتخاب شوند.
2 مقاومت در برابر مهاجرت عالی ، بدون پدیده اسپری.
به دلیل وجود نیروهای مختلف اتصال بین مولکولهای رنگی و رزین ، مولکولهای رنگدانه مواد افزودنی مانند پلاستیک سازها و سایر کمکهای جانبی می توانند از قسمت داخلی رزین به سطح آزاد یا پلاستیکهای مجاور مهاجرت کنند. این مهاجرت به ساختار مولکولی رزین ، استحکام و سفتی زنجیره مولکولی و همچنین به قطبیت ، اندازه مولکولی ، انحلال و ویژگیهای تصعید مولکول رنگدانه مربوط می شود. پلاستیک رنگ آمیزی معمولاً با پلاستیک سفید (مانند PVC) در دمای 80 درجه سانتیگراد و 98/0 مگاپاسکال به مدت 24 ساعت در تماس است و مقاومت در برابر مهاجرت آن با توجه به میزان مهاجرت آن بر روی پلاستیک سفید ارزیابی می شود.
3 سازگاری خوبی با رزین و پراکندگی آسان.
رنگ کننده نباید با کامپوننت پلاستیکی واکنش نشان دهد یا توسط کاتالیزور باقیمانده یا کمکهای جانبی در پلاستیک تجزیه شود تا بر کیفیت ماده رنگی اثر بگذارد. رنگ کننده باید از پراکندگی عالی ، اندازه ذرات ریز و توزیع غلیظ برخوردار باشد و نشاط و براقیت مطلوبی را بدست آورد.
4 رنگدانه های آلی که برای رنگ آمیزی محصولات پلاستیکی در فضای باز مورد استفاده قرار می گیرند باید از سرعت و نور بسیار خوبی برخوردار باشند.
بنابراین ، اگرچه رنگدانه معدنی از مقاومت بسیار خوبی در برابر نور ، مقاومت در برابر آب و هوا ، مقاومت در برابر گرما و مقاومت در برابر مهاجرت برخوردار است و هزینه آن نیز کم است ، از آنجا که رنگ آن بسیار روشن نیست ، تنوع اندک است ، کروماتوگرام ناقص است ، استحکام رنگ آمیزی کم است ، چندین گونه نمک فلزات سنگین هستند و میزان سمیت آن نسبتاً کم است. بزرگ ، محدود در رنگ آمیزی پلاستیک ، بنابراین از رنگدانه های ارگانیک بیشتری استفاده می شود.

2 ، نوع ساختار اصلی رنگ کننده پلاستیک
برای رنگ آمیزی پلاستیک دو نوع رنگ کننده وجود دارد: یکی رنگ حلال یا چند رنگ پراکنده ، که با نفوذ و انحلال در یک رزین مانند پلی استایرن رنگ می شوند. رنگ دیگر شامل رنگدانه های معدنی و رنگدانه های آلی است. هر دو در رزین نامحلول هستند و توسط ذرات ریز رنگ می شوند.
رنگدانه های آلی به دلیل تنوع زیاد ، رنگ روشن ، استحکام رنگ بالا و عملکرد عالی در کاربردهای پلاستیکی ، تبدیل به رنگ های مهمی شده اند. با توجه به انواع مختلف ساختار آنها ، رنگدانه های مناسب برای رنگ آمیزی با پلاستیک انواع زیر را شامل می شود.
1 رنگدانه آزو محلول نامحلول
انواع مناسب برای رنگ آمیزی پلاستیک عمدتا رنگهای آزو تک و دو با ساختار پیچیده ، معمولاً رنگهای مونوازو با ساختار ساده ، وزن مولکولی کم و رنگدانه های میعان آزو هستند. دامنه کروماتوگرام عمدتا رنگهای زرد ، نارنجی و قرمز است. . این گونه ها برای رنگ آمیزی انواع پلاستیک مناسب هستند و از خاصیت کاربرد خوبی دارند. انواع نماینده ای مانند رنگدانه های تغلیظ آزو ، رنگدانه CI زرد 93 ، 94 ، 95 ، CI رنگدانه قرمز 144 ، 166 ، 242 و غیره ، رنگدانه های بنزیمیدازولون ، پیگمنت CI زرد 151 ، 154 ، 180 و CI رنگدانه قهوه ای 23 و غیره مانند رنگدانه زرد 139 ، 147 و انواع دیگر.
2 رنگدانه دریاچه
عمدتا رنگدانه دریاچه قرمز اسید سولفونیک اسید (کربوکسیلیک اسید) ، به دلیل قطبیت بزرگ مولکولی ، وزن مولکولی متوسط ، پایداری حرارتی خوب و استحکام رنگ بالا ، نمایانگر انواع مختلفی از قبیل CI Pigment Red 48: 2، 53: 1، 151 و انواع دیگر است.
3 رنگدانه فتالوسیانین
به دلیل مقاومت عالی در برابر گرما ، استحکام نور ، استحکام آب و هوا ، استحکام رنگ زیاد و مقاومت در برابر مهاجرت ، برای رنگ آمیزی انواع رزین و پلاستیک مناسب است. کروماتوگرام فقط به رنگ آبی و سبز است. انواع نماینده CI رنگدانه آبی 15 ، 15: 1 (یک نوع پایدار) ، 15: 3 (نوع)) ، 15: 6 (نوع ε) و CI رنگدانه سبز 7 ، 36 و غیره است.
4 حلقه هتروسیلیک و کتون حلقه حلقوی
این رنگدانه ها شامل quinacridones ، dioxazines ، isoindolinones ، مشتقات آنتراکینون ، 1،4-diketopyrrolopyrrole (DPP) ، کتونهای ایندول و مجتمع های فلزی است. یک کلاس از رنگدانه ها.

3. رنگ آمیزی رزین اصلی و پلاستیک
رنگ آمیزی پلاستیک رزین شامل مخلوط کردن رزین ، پلاستیک به طور مستقیم با رنگ و روند رنگ آمیزی رزین توسط فرآیند رنگ آمیزی رزین است که قبل از ساخت رزین به صورت فیبر رنگی می شود. هر دو روش رنگ آمیزی به رنگدانه نیاز دارند تا از گرما و پراکندگی خوبی برخوردار باشند. ذرات کل رنگدانه نباید از 2 ~ 3μm تجاوز کند. ذرات درشت بر مقاومت کششی فیبر تأثیر منفی می گذارد و حتی باعث شکستگی می شود. بهتر است به جای رنگدانه پودری از آماده سازی رزین رنگدانه استفاده کنید. روش رنگ آمیزی خمیر رزین را می توان به Melt Spining ، Spinping مرطوب و Spinning Dry طبقه بندی کرد. به عنوان مثال ، در مورد ریسندگی ذوب ، رزین ترموپلاستیک مانند پلی استر ، پلی آمید ، پلی پروپیلن یا موارد مشابه در اکسترودر ذوب می شود ، از طریق یک سوراخ ریسندگی اکسترود می شود و سپس سرد می شود و جامد می شود.
بنابراین ، رنگدانه ارگانیک به عنوان یک ماده رنگی نباید در دمای چرخش تغییر قابل توجهی داشته باشد و حامل مورد استفاده در آماده سازی رنگدانه باید یکسان یا مشابه پلیمر رنگدانه باشد.
در سال های اخیر برخی از رنگدانه های آلی جدید هتروسیلیک در بازار معرفی شده اند و رزین های مختلفی از جمله پلی وینیل کلرید (PVC) ، پلی استر (PET) ، رزین ABS ، نایلون و پلی کربنات با توجه به نیاز برنامه قابل انتخاب هستند. تنوع.

1. رنگ دهنده رزین PVC
PVC کلاس مهمی از مواد ترموپلاستیک است که در طیف گسترده ای از کاربردها از جمله نیازهای عملکرد ویژه کم مصرف و کم مصرف مانند مصالح ساختمانی ، اتومبیل ، درب و پنجره مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به دمای پردازش کم ، انواع رنگدانه های آلی برای رنگ آمیزی قابل استفاده هستند. با این وجود ، بسته به شرایط پردازش و استفاده نهایی از محصول رنگی ، گزینه های خاصی برای رنگ آمیزی وجود دارد و ویژگی های کاربردی زیر باید برآورده شود.
هنگامی که PVC رنگی شود ، پدیده شکوفه حاصل می تواند به عنوان یک انحلال جزئی از رنگدانه آلی به عنوان یک ماده رنگی در دمای پردازش و تبلور مجدد رنگدانه در دمای اتاق در نظر گرفته شود. این پدیده در اثر پلی دیستروز دیگر ایجاد می شود. در وسط نیز وجود دارد؛ به خصوص ماده PVC نرم باعث افزایش حلالیت رنگ کننده به دلیل وجود پلاستیک ساز (نرم کننده) و در نتیجه پدیده شکوفا بیشتر می شود و می توان دریافت که افزایش درجه حرارت پردازش منجر به شکوفا شدن چشمگیر خواهد شد. این به طور مستقیم با افزایش محلول در رنگدانه در این دما ارتباط دارد.

2. رنگ آمیزی رزین پلی (هیدروکربن) (PO)
پلی الیفین ها (پلی الیفین ها) طیف گسترده ای از پلاستیک های با کارایی بالا هستند که بر اساس مونومر و تراکم یا فشار در هنگام پردازش می توانند به سه دسته تقسیم شوند. پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE) یا پلی اتیلن با فشار بالا ، دمای پردازش مربوطه 160 ~ 260 درجه سانتیگراد است. ب ، پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) یا پلی اتیلن کم فشار ، دمای پردازش مربوطه 180 ~ 300 درجه سانتیگراد است. پلی پروپیلن (PP) ، دمای پردازش 220 ~ 300 درجه سانتی گراد است.
به طور کلی ، رنگدانه های آلی بیشتر در رزین های LDPE ، HDPE و PP مهاجرت می کنند. تمایل به مهاجرت شامل خونریزی و اسپری است که با افزایش شاخص مذاب افزایش می یابد و وزن مولکولی پلیمر کاهش می یابد.
هنگامی که برخی از رنگدانه های آلی در پلاستیک پلی اتیلن رنگ می شوند ، ممکن است باعث تغییر شکل یا کوچک شدن پلاستیک محصولات پلاستیکی شوند. این دلیل ممکن است به عنوان یک عامل هسته کننده به عنوان یک عامل رنگ آمیزی برای ترویج تبلور پلاستیک در نظر گرفته شود ، و در نتیجه استرس در پلاستیک ایجاد می شود. هنگامی که رنگدانه ناهمسانگردی شبیه به سوزن یا میله باشد ، احتمالاً در جهت جریان رزین تراز شده و در نتیجه پدیده انقباض بزرگی ایجاد می شود و رنگدانه ارگانیک کریستالی کروی یا رنگدانه معدنی انقباض قالب ریزی کوچک را نشان می دهد. علاوه بر این ، پراکندگی رنگدانه در پلی پلاسما ، به ویژه فیلم یا فیلم دمیده شده و فرآیند رنگ آمیزی چرخش مذاب دارای اهمیت است. بنابراین ، مورفولوژی آماده سازی رنگدانه یا کنسانتره رنگدانه اغلب برای بهبود خاصیت پراکندگی استفاده می شود. رنگدانه های انتخاب شده بیشتر ساختارهای هتروسیکلیک و دریاچه های فنولی هستند.

3. رنگ آمیزی رزین شفاف مانند پلی استایرن
بر اساس ترموپلاستیک ها به علاوه پلی استایرن (PS) ، کوپلیمر استایرن آکریلونیتریل (سان) ، پلی متیل متاکریلات (PMMA) ، پلی کربنات (PC) و غیره از سختی بالایی برخوردار هستند ، مورد سخت شده رزین ترموپلاستیک دارای شفافیت عالی است. به منظور حفظ شفافیت اصلی مقاله رنگی ، علاوه بر رنگ آمیزی رنگ های فوق ، بهتر است از رنگ حلال (SDSolventDyes) و یک رنگ پراکنده (Dis.D.) که دارای حلالیت بالایی است استفاده شود. در فرایند رنگ آمیزی در پلاستیک حل می شود تا یک محلول مولکولی پایدار تشکیل شود و قدرت رنگ بالایی را نشان دهد.
A ، پایداری گرمای مناسب ، برای اطمینان از تغییر رنگ و استحکام رنگ در دمای پردازش.
ب ، استحکام بسیار عالی در نور و همچنین هوای مناسب ، مخصوصاً برای محصولات رنگ آمیزی در فضای باز؛
C ، نامحلول در آب ، برای جلوگیری از خونریزی پلاستیک های پلاستیکی.
د ، شاخص های سمیت باید الزامات را برآورده سازد
E. رنگ باید دارای ویژگی حلالیت کافی در یک حلال آلی باشد که یک عامل مهم برای به دست آوردن یک اثر رنگ آمیزی شفاف است.

4- رنگ آمیزی رزین پلی آمید (نایلون)
به عنوان ماده رنگ آمیزی پلی آمید ، می توان از یک رنگدانه آلی استفاده کرد و یک رنگ محلول در پلیمر نیز می تواند انتخاب شود ، که در آن رنگ آمیزی توسط رنگدانه ارگانیک تقریباً می تواند در دو طبقه مختلف از عوامل رنگ آمیزی طبقه بندی شود ، همانطور که در زیر مشاهده می شود.
انواع عمومی قابل اجرا CIPY147 PY 150 PR 149PR 177 PV 23
عملکرد عالی PY192 PG 7
برای رزین های پلی استر (از جمله PET و PBT) می توان رنگدانه هایی را رنگ آمیزی کرد ، اما رنگهای بیشتری با رنگهای محلول در پلیمر (یعنی رنگهای حل شده) رنگدانه می شوند که برخی از آنها برای رنگ آمیزی PET مناسب هستند. PY138، PY147 (به ترتیب Quinoxanes ، aminoguanidines و میعانات کلر) و PR214 و PR242 برای رنگ آمیزی پلی استر مناسب هستند.
رنگ آمیزی رزین ABS نیز اکثراً رنگی حلال است که نه تنها از شفافیت خوبی برخوردار است بلکه از نور بالایی نیز برخوردار است و می توان از آن با رنگدانه های معدنی برای به دست آوردن محصولات رنگی مات استفاده کرد. رنگهای حلال معمولاً SY93، SO60، SR111، SR135، SB104 و SG104 و SG3 هستند.
پلی اورتان (PUR ، پلی اورتان) به طور گسترده ای در مواد چرمی مصنوعی استفاده می شود. می توان آن را با پلاستیک ساز اضافه کرد تا خاصیت نرمی آن مانند PVC را بهبود بخشد. در عین حال ، از PUR در روکشهای پارچه ای مانند تولوئن ، متیل اتیل کتون ، DMF ، THF ، ایزوپروپانول استفاده می شود. مخلوط تولوئن ، و غیره ، بنابراین رنگ دهنده باید به عنوان خاصیت مقاومت در برابر حلال انتخاب شود ، یعنی رنگدانه ای که در محلول فوق نامحلول است ، در غیر این صورت به راحتی می توان مهاجرت کرد. در همین زمان ، هنگامی که فوم پلی اورتان ساخته می شود ، رنگ دهنده باید از پایداری کافی برخوردار باشد. .