Lors de la coloration de produits en plastique avec de la poudre sèche ou un mélange-maître, des changements de couleur peuvent survenir, ce qui peut affecter la qualité du produit.
La décoloration peut être causée par les raisons suivantes:
(1) la dégradation oxydative de la résine de matrice provoquée par le moulage à haute température;
(2) Dû à des réactions chimiques entre certains composants de produits plastiques, tels que la matrice et les additifs, ou entre les pigments matriciels et colorants, ou entre les additifs et les pigments;
(3) Comme les colorants ou les auxiliaires ne résistent pas aux températures élevées, etc. Nous analysons le mécanisme de la décoloration causée par ces facteurs et fournissons des références à de nombreux fabricants de produits plastiques afin que les matières premières appropriées puissent être sélectionnées pour produire des produits plastiques qualifiés. .
Changement de couleur causé par le traitement de moulage de plastique
1.Oxidation, dégradation et décoloration de la résine de matrice pendant le moulage à haute température
Lorsque la bobine de chauffage ou d'un équipement de moulage de matière plastique de la plaque chauffante a été hors de contrôle en raison d'un état chauffé, facilement conduire à haute température localisée, la décomposition par oxydation de la résine à une température élevée, ceux plastique sensible à la chaleur, tel que du PVC et analogues, plus facilement lors du moulage ce phénomène, dans les cas graves, le jaune carbonisé, même noir, et accompagné d'un grand nombre de volatiles à faible poids moléculaire évasion.
Cette dégradation comprend la dépolymérisation, scission de chaîne aléatoire, et l'élimination des groupes secondaires de faible masse moléculaire de ceux-ci et d'autres réactions.
(1) Désagrégation
Aucun système de réaction de dépolymérisation à la rupture d'extrémité dans Macromolecules, et ensuite éliminé rapidement par les monomères du mécanisme à chaîne, en particulier facilement au-dessus de la température limite supérieure de la polymérisation.
(2) rupture de chaîne anormale (dégradation)
Pour des polymères tels que le moulage de PE à haute température, sa chaîne principale peut briser toute position, diminution rapide de la masse moléculaire, donner un monomère rarement, de telles réactions appelées scission de chaîne aléatoire, parfois appelée dégradation, le polyéthylène radical formé après une activité chaîne de scission élevé, quatre semaines ont deux autres de l'hydrogène, la réaction de transfert de chaîne se produit facilement, presque pas de monomère produite.
(3) Retrait des substituts
Lorsqu'il est chauffé chlorure de polyvinyle, acétate de polyvinyle, le polyacrylonitrile, le fluorure de polyvinyle, etc., le groupe substituant éliminé. Le chlorure de polyvinyle (PVC) par exemple, la température du procédé de moulage de PVC en dessous de 180 ~ 200 ℃, mais plus à basse température (par exemple 100 ~ 120 ℃), commence déshydrogénation (HCl), à environ 200 ℃ perd rapidement HCl, le polymère devient sombre, la résistance devient faible, la réaction globale est illustrée schématiquement comme suit: ~ ﹏CH2CHCIH2CHCl ~ → ~ ~ CH = CHCH = CH ~ ~ 2HCl
Le HCl libre catalyse la déshydrochloration Les chlorures de métaux, tels que le chlorure ferrique formé par l'interaction du chlorure d'hydrogène et des équipements de traitement, favorisent la catalyse 3HCl + Fe → FeCl3 + 3HCl
Lors du traitement thermique, le PVC doit ajouter quelques pourcents d'absorbant acide, tels que le stéarate de baryum, l'étain organique, les composés de plomb, etc., afin d'améliorer sa stabilité.
Lors de l'utilisation d'un câble de communication pour colorer un câble de communication local, si la couche de polyoléfine sur le fil de cuivre n'est pas bien stabilisée, un carboxylate de cuivre vert se forme sur l'interface polymère-cuivre, favorisant la diffusion du cuivre dans le polymère. Oxydation catalytique accélérée du cuivre.
Ainsi, pour réduire le taux de dégradation par oxydation de polyoléfines, habituellement phénol ou un antioxydant d'amine aromatique est ajouté (AH), la réaction ci-dessus est terminée pour former un radical inerte A ·: ROO · + AH- → ROOH + A ·
(4) Dégradation oxydative
Le polymère est exposé à l'oxygène dans l'air pendant le traitement et l'utilisation, et accélère la dégradation oxydative lorsqu'il est chauffé.
L'oxydation thermique des polyoléfines appartient au mécanisme de réaction en chaîne des radicaux libres, qui a un comportement autocatalytique et peut être divisé en initiation, croissance et fin des réactions en trois étapes.
La rupture de la chaîne provoquée par le groupe hydroperoxyde conduit à la diminution du poids moléculaire, les principaux produits de l'homogénéisation sont l'alcool, l'aldéhyde, la cétone, et finalement oxydés en acide carboxylique L'acide carboxylique joue un rôle majeur dans l'oxydation catalytique des métaux.
2. Lorsque le processus de moulage de plastique, le colorant se décompose et se décolore en raison de la résistance à haute température.
Les pigments ou les colorants utilisés pour la coloration plastique ont tous une limite de température: lorsque la température limite est atteinte, les pigments ou les colorants subissent des modifications chimiques conduisant à une variété de composés de masse moléculaire plus faible. Et les produits, peuvent mesurer la résistance à la température de différents pigments par la perte de poids et d'autres méthodes analytiques.
Changement de couleur causé par la réaction du colorant avec la résine
La réaction entre le colorant et la résine se produit principalement lors du traitement et du moulage de certains pigments ou colorants et résines, ces réactions chimiques provoquant le changement de teinte et provoquant la dégradation du polymère, modifiant ainsi les propriétés du produit.
1. Réaction de réduction
Certains polymères, tels que le nylon et les aminoplastes, sont des agents réducteurs acides forts à l'état fondu, ils peuvent réduire et décolorer les pigments ou les colorants très stables à la température de traitement.
2 échange d'alcali
Les métaux alcalino-terreux dans des polymères en émulsion de chlorure de polyvinyle ou certains polypropylènes stabilisés peuvent subir un «échange alcalin» avec les métaux alcalino-terreux dans les colorants, transformant ainsi la couleur du bleu au rouge à l'orange.
Polymère en émulsion PVC VC est polymérisé par le procédé de l'émulsifiant d'agitation (par exemple, le sulfonate de dodécyle de sodium C12H25SO3Na) une solution aqueuse contenant de la réaction Na +; PP pour améliorer la performance thermique de l'oxygène, souvent avec 1010, DLTDP autres anti l'oxygène, un antioxydant 1010 a été réalisée par le 3, 5-di-tert-butyl-4-hydroxy-propionique l'ester méthylique d'acide avec une transestérification de sodium de pentaérythritol, et DLTDP et d'acrylonitrile est préparé en faisant réagir une solution aqueuse de Na2S-thiobis Le propionitrile est hydrolysé pour produire de l'acide thiodipropionique, qui est finalement obtenu par estérification de l'alcool laurylique et contient également du Na +.
Lorsque le processus de moulage de plastique, la résine sous la forme Na + et pigments de laque résiduels tels que C.I.Pigment · Red48 ion métallique contenant: 2 (BBC ou 2BP) à faire réagir: XCa2 ++ + 2Na + + → XNa2 Ca2 +
3. Réaction entre le pigment et l'halogénure d'hydrogène (HX)
Le PVC détache le HCl à une température de 170 ° C ou sous la lumière pour former une double liaison conjuguée.
Les polyoléfines ignifuges contenant des halogènes ou les produits ignifuges colorés colorés sont également des HX déshydrohalogénés à haute température.
(1) Réaction de l'outremer avec HX
5. Le pigment bleu outremer largement utilisé dans la coloration plastique ou l'élimination de la lumière jaune, est un composé contenant du soufre.
(2) Le pigment d'or de cuivre accélère la décomposition oxydative de la résine de PVC
Les pigments de cuivre peuvent être oxydés à haute température pour produire Cu +, Cu2 +, ce qui accélérera la décomposition du PVC
(3) Destruction de polymères par des ions métalliques
Certains pigments ont des effets néfastes sur le polymère, comme pigment de laque de manganèse CIPigmentRed48: 4 PP ne conviennent pas pour le moulage en matière plastique, parce que la valence variable de ions manganèse métallique oxydation thermique ou photo-oxydation du PP, du peroxyde d'hydrogène catalysé par le transfert d'électrons les résultats de la décomposition dans le vieillissement accéléré de PP, une liaison ester de polycarbonate sensible à l'hydrolyse et se décomposent à cause de la base chauffante, une fois que les ions métalliques sont présents dans le colorant plus susceptible de favoriser la dégradation; ion métallique vont provoquer une décomposition par oxydation thermique de la résine telle que du PVC, Et conduire à des changements de couleur.
En résumé, lors de la production de produits en plastique, nous devrions éviter l'utilisation de pigments de coloration qui réagissent avec la résine est le moyen le plus pratique et efficace.
Réaction entre le colorant et l'agent auxiliaire
1, réaction entre des pigments contenant du soufre et des additifs
Les pigments contenant du soufre, tels que le jaune de cadmium (solutions solides de CdS et CdSe), en raison de leur faible résistance aux acides, ne devraient pas être utilisés dans le PVC et ne devraient pas être utilisés avec des additifs contenant du plomb.
2, les composés de plomb réagissent avec des stabilisateurs contenant du soufre
Le pigment jaune de chrome ou le plomb rouge de molybdène réagit avec des antioxydants tels que le thiodistéarate DSTDP.
3, réaction entre le pigment et l'antioxydant
Résines avec des antioxydants, tels que le PP, en plus du «3.2» mentionné ci-dessus, certains pigments et antioxydants réagissent également, affaiblissant ainsi la fonction des antioxydants et détériorant la stabilité thermique à l'oxygène de la résine. Par exemple, les antioxydants phénoliques sont facilement absorbés par le noir de carbone ou réagissent avec eux et perdent leur activité: dans les produits plastiques blancs ou de couleur claire, les antioxydants phénoliques et les ions titane forment des complexes aromatiques phénoliques qui provoquent le jaunissement du produit. Choisir des antioxydants appropriés ou ajouter des additifs supplémentaires tels que le citrate de zinc (stéarate de zinc) ou le phosphite P2 pour empêcher la décoloration du pigment blanc (TiO2).
4, la réaction entre le colorant et le stabilisateur de lumière
stabilisants à la lumière et les pigments jouent un rôle, en plus de pigment contenant du soufre décrites précédemment pour faire réagir les stabilisants à la lumière de nickel, en général, il va réduire l'efficacité du stabilisant à la lumière, un stabilisant à la lumière de type amine encombrée, en particulier l'effet des pigments jaunes et rouges azoïque, la lumière effet de baisse constante est plus évidente, si pas encore expliquer la coloration stable, ce phénomène est actuellement pas exact.
La réaction entre l'aide
De nombreux adjuvants, tels que mauvaise utilisation, se produira vraisemblablement réaction de décoloration inattendue se produit en tant que produit réactionnel avec un agent ignifuge contenant du soufre Sb2O3 Sb2S3 :. Sb2O3 + -S- → Sb2S3 + -O-
Par conséquent, lorsque l'on considère la formule de production, l'aide doit être choisi avec soin.
Adjuvants causer une décoloration autoxydation
L'auto-oxydation des stabilisants phénoliques est un facteur important de la décoloration des produits blancs ou de couleur claire, souvent appelée «pinking» dans les pays étrangers et qui est composée d'antioxydants tels que le BHT (2-6). - les produits d'oxydation de di-tert-butyl-4-méthylphénol) sont couplés et forment un produit de réaction rouge pâle tel que le 3,3 ', 5,5'-homo-stilbène, cette décoloration est seulement en aérobie et en eau et aucun Dans le cas de la lumière, exposition à la lumière ultraviolette, la stilbène quinone rougeâtre se décompose rapidement en un produit monocyclique jaune.
Tautomérisme causé par les pigments colorants causés par la réaction photothermique
Certains pigments colorants sous l'action de l'isomérie tautomère photothermique, tels que l'utilisation de pigments CIPig.R2 (BBC) du type azoïque au type quinoïde, modifiant l'effet conjugué d'origine, provoquant des liaisons conjuguées La diminution fait passer la couleur d'une lumière rouge bleu foncé à une lumière rouge orangé, en même temps, sous la catalyse de la lumière, elle se décompose avec l'eau, ce qui change l'eau du co-cristal et provoque une décoloration.
Le changement de couleur causé par les polluants atmosphériques
Lorsque les produits en plastique sont stockés ou utilisés, certains groupes réactifs, qu'ils soient des résines ou des additifs, ou des pigments de couleur, réagissent avec l'humidité atmosphérique ou des contaminants chimiques tels que les acides et les alcalis sous la lumière et la chaleur. Au fil du temps, une variété de réactions chimiques complexes entraînera une décoloration ou une décoloration en ajoutant des stabilisants thermiques appropriés à l'oxygène, des photostabilisants ou l'utilisation d'additifs d'imperméabilisation de haute qualité et les pigments peuvent éviter ou atténuer l'apparition de cette situation.
Conclusion
(1) La dégradation oxydative de la résine de matrice peut provoquer une décoloration lors du moulage à haute température;
(2) La décoloration des colorants à des températures élevées peut entraîner une décoloration des produits en plastique;
(3) La réaction chimique du colorant avec la résine de matrice ou l'agent auxiliaire provoquera une décoloration;
(4) La réaction entre les agents auxiliaires et l'oxydation automatique des agents auxiliaires provoquent des changements de couleur;
(5) Le tautomérisme de pigments colorants sous des effets photothermiques peut provoquer des changements de couleur dans l'article;
(6) Les polluants atmosphériques peuvent provoquer des changements dans les produits en plastique.