塑料著色劑的種類, 根據其物理形態分四種: 粉狀著色劑——色粉;固狀著色劑——色母;糊狀著色劑——色漿;液狀著色劑——色油;在塑料工業的著色中, 色粉和色母的應用相對廣泛.
色粉著色
直接用色粉(顏料或染料)添加適量粉狀助劑對塑料粒子進行著色的方法, 又稱幹法著色.
優點:
1, 分散性好;
2, 適合小批量的塑料加工;
3, 成本低, 省卻了色母, 色漿等加工過程中人力物力的消耗.
缺點:
1, 飛塵汙染, 顏料在運輸, 倉儲, 稱量, 混和過程中會飛揚, 產生汙染, 嚴重影響工作環境.
2, 擠出機的料鬥不易清洗, 用以著色的色粉在白油等濕潤劑的作用下, 沾附上料筒內壁(乃至螺杆上). 當需要換料時, 清洗料筒便成了現場操作工的難題.
3, 吹膜, 紡絲類產品不實用, 使用色粉著色, 由於顏料粉均勻分布在需著色的樹脂中, 所以其分散性較好, 這個結論只能針對注塑產品, 特別是厚壁產品而言, 對於吹膜, 紡絲類產品則另當別論. 因為色粉一般都沒進行過預處理, 當其混於樹脂後, 僅靠從擠出機進料口, 螺杆, 至出料口這麼一段距離以及這麼短的塑化混合時間, 要使顏料粉的分子與被著色的顏料分子很好地攜起手來——充分結合, 是完全不能保證的, 會有 '夾生' 現象產生. 但這種 '夾生' 現象在厚壁產品中會被掩蓋掉, 在吹膜, 紡絲產品中就顯而易見. 所以後者的著色方法仍以色母為主.
色母著色
採用某種工藝與相應設備, 在助劑的作用下, 將顏料(或染料)混入載體, 通過加熱, 塑化, 攪拌, 剪切作用, 最終使顏料粉的分子與載體樹脂的分子充分地結合起來, 再製成與樹脂顆粒相似大小的顆粒.
優點:
1, 改善了由於色粉飛揚帶來的環境汙染問題
2, 使用過程中換色容易, 不必對擠出機料鬥進行特別的清洗.
3, 針對性強, 配色簡單, 定量容易.
4, 與成批樹脂幹法染色造粒後再去制塑件相比, 使用色母可以減少塑料製品經二次加工後所造成的樹脂性能老化, 有利於塑料製品使用壽命的提高.
5, 在加工過程中, 顏料在助劑的作用下, 色母粒經過充分混煉與載體樹脂完全結合. 在使用時, 按一定的比例置於待加工的樹脂中, 相容性明顯優於色粉著色.
缺點:
1, 分散性較差, 由於添加量少, 塑料製品的加工時間短, 受擠出機螺杆長徑比的限制, 色母分散性往往不如色粉.
2, 成本偏高, 多了一次製造過程, 染色成本高於色粉著色.
3, 對色母的性能要求偏高, 色母中的載體與需著色樹脂的性能有差異時, 塑料製品表面常常會出現未分散點, 色斑, 花紋, 所以, 色母的使用因其相容性及分散性而受到限制.
色漿著色
色漿是由顏料和填充料分散在漆料內而成的半製品. 依照用途進行分類, 可分為塗料色漿, 膠帶色漿, 造紙色漿, 紡織色漿, 機械色漿, 玩具色漿, 乳膠製品色漿等.
優點:
1, 使用方便, 可以直接投入加工工藝中用於成型和板材著色;
2, 通常, 耐高溫性能好, 存儲便利, 無沉澱;
3, 可減少色粉使用中的粉塵汙染問題, 也可以解決色母粒在相容性和分散性上的不足;
4, 色漿在使用中容易控制使用投入量, 減少色差, 提高著色力和色澤光亮度
5, 環保型符合歐盟REACH等法規要求.
缺點:
1, 目前, 色漿發展的最大制約為國產色漿的生產工藝上, 高質量的色漿對工藝與原料品質的要求較高, 其成本會比色母, 色粉都高.
2, 添加量大的時候螺杆可能會出現打滑現象;
3, 存放時間較長時, 會發生沉澱, 使用前需攪拌為佳.
色油著色
色油是一種無樹脂載體的液態顏料濃縮物. 目前, 色油在我國主要使用在瓶胚上.
優點:
1, 低添加比例, 通常透明系列0.1~0.5%, 珠光/實色系列0.3~3.0%.
2, 絕佳的分散性, 顏色更加均勻一致, 色彩更豔麗, 產品具有更高光澤;顏色穩定, 降低著色瑕疵.
3, 物料只經過一次高溫過程, 保持原料樹脂物理性能不受影響.
4, 最佳的庫存管理, 只需要很小的空間就能完成色油的儲存. 相對色母節省四分之三的倉儲空間. 減少整體庫存和營運資金的壓力.
5, 色油添加設備簡單, 成本低, 換色過程簡單快速, 提高生產調度的自由度, 節省人員工時, 機器以及能源損耗;
6, 適用於所有的聚烯烴(如PP/PE), 聚苯乙烯樹脂(PS), PET樹脂及其他工程樹脂.
缺點:
1, 不能在色油中添加抗靜電劑, 導致產品在貨架或儲存中不能防塵;
2, 色油類產品貨架周期比色母產品短;
3, 色油需要專用的色油添加設備, 即色油計量泵才能將色油供應給注塑機台生產出所要顏色的產品.