Ao colorir produtos plásticos com pó seco ou masterbatch, pode ocorrer mudança de cor, o que pode afetar a qualidade do produto.
A descoloração pode ser causada pelos seguintes motivos:
(1) degradação oxidativa da resina matriz causada por moldagem a alta temperatura;
(2) Devido a reações químicas entre certos componentes de produtos plásticos, tais como matriz e aditivos, ou entre pigmentos de matriz e coloração, ou entre aditivos e pigmentos;
(3) Como os pigmentos ou auxiliares de coloração não são resistentes a altas temperaturas, etc. Analisamos o mecanismo de descoloração causado por esses fatores e fornecemos referência para muitos fabricantes de produtos plásticos para que as matérias primas corretas possam ser selecionadas para produzir produtos plásticos qualificados. .
Mudança de cor causada pelo processamento de moldagem de plástico
1.Oxidation, degradação e descoloração da resina da matriz durante o molde de alta temperatura
Quando a bobina de aquecimento ou de um equipamento de moldagem de plástico da placa de aquecimento está fora de controlo devido a um estado aquecido, facilmente levar a temperatura elevada localizada, decomposição oxidativa da resina a uma temperatura elevada, aqueles de plástico sensível ao calor, tal como o PVC e semelhantes, mais facilmente durante a moldagem este fenómeno, quando grave, o carbonizado amarelo, preto mesmo, e acompanhada por um grande número de produtos voláteis de baixo peso molecular escapar.
Esta degradação compreende despolimerização, cisão da cadeia aleatório, e a remoção de grupos secundários de baixo peso molecular destes produtos e outras reacções.
(1) desagregação
Nenhum sistema de reacção de despolimerização para as quebras de extremidade em Macromolecules, e, em seguida, removido rapidamente por os monómeros mecanismo de corrente, em especial facilmente acima da temperatura limite superior da polimerização.
(2) uma cisão da cadeia aleatório (degradação)
Para polímeros, tais como moldagem por PE a altas temperaturas, a sua cadeia principal pode quebrar qualquer posição, rápida diminuição no peso molecular, rendimento de um monómero raramente, tais reacções chamado aleatório de cisão de cadeia, por vezes referida degradação, polietileno radical formado após a elevada actividade de cisão de cadeia, quatro semanas têm mais de dois de hidrogénio, a reacção de transferência de cadeia ocorre facilmente, quase nenhum monómero produzido.
(3) Remoção de Substituintes
Quando aquecida cloreto de polivinilo, acetato de polivinilo, poliacrilonitrilo, fluoreto de polivinilo, etc., o grupo substituinte removido. O cloreto de polivinilo (PVC) como um exemplo, a temperatura do processo de moldagem de PVC abaixo de 180 ~ 200 ℃, mas mais a baixa temperatura (por exemplo, 100 ~ 120 ℃), começa desidrogenação (HCl), cerca de 200 ℃ rapidamente perde HCl, o polímero torna-se escuro, a força torna-se baixo, a reacção global é ilustrada esquematicamente da seguinte forma: ~ ﹏CH2CHCIH2CHCl ~ → ~ ~ CH = CHCH = CH ~ ~ + 2HCl
HCl livre catalisa a desidrocloração.Os cloretos metálicos, como o cloreto férrico formado pela interação de cloreto de hidrogênio e equipamentos de processamento, promovem a catálise. 3HCl + Fe → FeCl3 + 3HCl
Quando o processamento térmico, PVC deve adicionar alguns por cento de absorvente de ácido, tais como estearato de bário, estanho orgânico, compostos de chumbo, etc, a fim de melhorar a sua estabilidade.
Ao usar um cabo de comunicação para colorir um cabo de comunicação local, se a camada de poliolefina no fio de cobre não estiver bem estabilizada, um carboxilato de cobre verde se formará na interface polímero-cobre.Estas reações promovem a difusão do cobre no polímero. Oxidação catalítica acelerada de cobre.
Portanto, a fim de reduzir a taxa de degradação oxidativa de poliolefinas, antioxidantes fenólicos ou aromáticos amina (AH) são frequentemente adicionados para terminar a reação acima para formar radicais inativos A ·: ROO · + AH - → ROOH + A ·
(4) degradação oxidativa
O polímero é exposto ao oxigênio no ar durante o processamento e uso, e acelera a degradação oxidativa quando aquecido.
A oxidação térmica das poliolefinas pertence ao mecanismo de reação em cadeia dos radicais livres, que apresenta comportamento autocatalítico e pode ser dividido em iniciação, crescimento e término de reações em três etapas.
A quebra da cadeia causada pelo grupo hidroperóxido leva à diminuição do peso molecular, os principais produtos da homogeneização são o álcool, aldeído, cetona e, finalmente, oxidado em ácido carboxílico.O ácido carboxílico desempenha um papel importante na oxidação catalítica do metal.
2. Quando o processo de moldagem de plástico, o corante se decompõe e descolora devido à alta resistência à temperatura.
Pigmentos ou corantes para a coloração de materiais plásticos são limite de temperatura presente, a temperatura atinge o limite, o pigmento ou corante alterações químicas, gerar uma variedade de compostos de baixo peso molecular, que em comparação com a reacção de fórmula complexo; a presença de diferentes pigmentos de diferentes reacções E produtos, podem medir a resistência à temperatura de diferentes pigmentos por perda de peso e outros métodos analíticos.
Mudança de cor causada pela reação de corante com resina
A reacção do corante e da resina, principalmente em certos pigmentos ou corantes com a resina ocorre durante o processo de moldagem, estas reacções químicas vai resultar numa alteração na tonalidade, e a degradação do polímero, de tal modo que uma alteração no desempenho do produto.
1. Reacção de redução
Certos polímeros, como o nylon e os aminoplastos, são agentes redutores acídicos fortes no estado fundido, podendo tornar os pigmentos ou corantes muito estáveis à temperatura de processamento reduzidos e descoloridos.
2 troca de álcali
Os metais alcalino-terrosos em polímeros de emulsão de policloreto de vinila ou certos polipropilenos estabilizados podem sofrer 'troca alcalina' com os metais alcalino-terrosos em corantes, tornando assim a cor de azul para vermelho para laranja.
polímero em emulsão de PVC VC é polimerizada pelo processo de agitação emulsionante (por exemplo, dodecil-sulfonato de sódio C12H25SO3Na) uma solução aquosa contendo a reacção de Na +; PP para melhorar a resistência ao calor de oxigénio, muitas vezes com 1010, DLTDP outros anti oxigénio, antioxidante 1010 foi realizada pelo éster metílico do ácido 3, 5-di-terc-butil-4-hidroxi-propiico com uma transesterificação de sódio de pentaeritritol, e DLTDP e acrilonitrilo é preparado por reacção de uma solução aquosa de Na2S-tiobis propionitrilo, ácido tiodipropiónico gerado pela hidrólise, e finalmente esterificação com o álcool laurílico, a reacção sempre fazer contendo na +.
Quando o processo de moldagem de plástico, a resina em Na + e pigmentos lago residuais, tais como C.I.Pigment · Red48 ião metálico que contém: 2 (BBC ou 2BP) fazer reagir: XCa2 ++ 2Na + → XNa2 + + Ca2 +
3. A reacção entre o pigmento com um halogeneto de hidrogénio (HX)
O PVC separa o HCI a uma temperatura de 170 ° C ou sob luz para formar uma ligação dupla conjugada.
Produtos poliolefínicos retardadores de chama contendo halogênio ou produtos plásticos retardadores de chama coloridos também são desidrohalogenados HX em alta temperatura.
(1) Reação do Ultramarine com HX
5. O pigmento azul ultramarino amplamente utilizado na coloração plástica ou na eliminação da luz amarela, é um composto contendo enxofre.
(2) Pigmento de ouro cobre acelera a decomposição oxidativa da resina de PVC
Pigmentos de cobre podem ser oxidados em altas temperaturas para produzir Cu +, Cu2 +, o que irá acelerar a decomposição de PVC
(3) Destruição de Polímeros por Íons de Metal
Alguns pigmentos têm efeitos prejudiciais sobre o polímero, tais como o manganês CIPigmentRed48 lago pigmento: 4 PP não são adequados para a moldagem de plástico, porque a valência variável de iões de metal de manganês oxidação térmica ou foto-oxidação de PP, de peróxido de hidrogénio catalisado pela transferência de electrões os resultados da decomposição em envelhecimento acelerado de PP; ligao ter policarbonato susceptível de hidrólise e decompor-se em cima do caso base de aquecimento, uma vez que os iões metálicos estão presentes no pigmento mais provável para promover a decomposição; ião metálico vai fazer com que a decomposição oxidativa térmica da resina, tais como PVC, E levar a mudanças de cor.
Em resumo, ao produzir produtos de plástico, devemos evitar que o uso de pigmentos de coloração que reajam com a resina seja o caminho mais viável e eficaz.
Reação entre corante e agente auxiliar
1, reação entre pigmentos contendo enxofre e aditivos
Pigmentos contendo enxofre, como cádmio amarelo (soluções sólidas de CdS e CdSe), devido à baixa resistência a ácidos, não devem ser usados em PVC e não devem ser usados com aditivos contendo chumbo.
2, Compostos de chumbo reagem com estabilizadores contendo enxofre
Pigmento amarelo de cromo ou componente de chumbo vermelho de molibdênio reage com antioxidantes como o thiodistearato DSTDP.
3, reação entre pigmento e antioxidante
Resinas com antioxidantes, como o PP, além do supracitado “3.2”, certos pigmentos e antioxidantes também reagem, enfraquecendo a função dos antioxidantes e deteriorando a estabilidade térmica do oxigênio da resina. Por exemplo, antioxidantes fenólicos são facilmente absorvidos pelo negro de fumo ou reagem com eles e perdem sua atividade, em produtos plásticos brancos ou de cor clara, antioxidantes fenólicos e íons de titânio formam complexos aromáticos fenólicos que causam o amarelamento do produto. Selecione antioxidantes adequados ou adicione aditivos suplementares como citrato de zinco (estearato de zinco) ou fosfito P2 para evitar a descoloração do pigmento branco (TiO2).
4, a reação entre pigmento e estabilizador de luz
estabilizadores leves e os pigmentos desempenham um papel, em adição ao pigmento contendo enxofre previamente descritos para reagir os estabilizadores de luz de níquel, em geral, que irá reduzir a eficácia do estabilizador de luz, um estabilizador de luz de amina impedida, em particular amarelo azo e pigmentos vermelhos efeito, a luz O efeito de estabilizar a descida é ainda mais pronunciado, não é tão estável quanto o não-colorido, não há uma explicação clara para esse fenômeno.
Reação entre auxiliares
Muitos adjuvantes, tais como o uso indevido, provavelmente ocorrerá reacção inesperada descoloração ocorre como o produto com um retardador de chama contendo enxofre Sb2O3 reacção Sb2S3 :. Sb2O3 + -S- → Sb2S3 + -O-
Portanto, ao considerar a fórmula de produção, é necessário selecionar cuidadosamente os aditivos.
Alteração de cor devido à oxidação automática de aditivos
A oxidação automática de estabilizadores fenólicos é um fator importante na promoção da descoloração de produtos brancos ou de cores claras, e é comumente chamada de “Pinking” em países estrangeiros, sendo composta por antioxidantes como o BHT (2-6). - produtos de oxidação de di-terc-butil-4-metilfenol) são acoplados e formam um produto de reação vermelho pálido tal como 3,3 ', 5,5'-homo-estilbeno, esta descoloração é apenas em aeróbica e água e não No caso de luz, exposição à luz ultravioleta, a quinona de estilbeno avermelhado se decompõe rapidamente em um produto monocíclico amarelo.
Tautomerismo Causado por Pigmentos Coloridos Causados por Reação Fototérmica
Alguns dos pigmentos de coloração sob a ação de isomerismo fototérmico, tautomérico, como o uso de pigmentos CIPig.R2 (BBC) do tipo azo para o tipo quinóide, alterando o efeito conjugado original, causando ligações conjugadas A diminuição faz com que a cor mude de uma luz vermelha azul escura para uma vermelha alaranjada, ao mesmo tempo, sob a catálise da luz, decompõe-se com água, fazendo com que a água co-cristal se altere e cause descoloração.
A mudança de cor causada por poluentes atmosféricos
Quando os produtos plásticos são armazenados ou usados, alguns grupos reativos, sejam eles resinas ou aditivos, ou pigmentos coloridos, reagirão com a umidade atmosférica ou com contaminantes químicos, como ácidos e álcalis, sob luz e calor. Induzidas por uma variedade de reações químicas complexas, ao longo do tempo, levarão à descoloração ou descoloração, adicionando estabilizadores de oxigênio térmicos apropriados, estabilizadores de luz ou o uso de aditivos e pigmentos à prova de intempéries de alta qualidade para evitar ou facilitar a ocorrência dessa situação.
Conclusão
(1) A degradação oxidativa da resina da matriz pode causar descoloração durante a moldagem a alta temperatura;
(2) A descoloração de corantes em altas temperaturas pode causar descoloração de produtos plásticos;
(3) A reação química do corante com a matriz de resina ou agente auxiliar causará descoloração;
(4) A reação entre agentes auxiliares e a oxidação automática de agentes auxiliares causará mudanças de cor;
(5) Tautomerismo de pigmentos de coloração sob efeitos fototérmicos pode causar alterações de cor no artigo;
(6) Os poluentes atmosféricos podem causar alterações nos produtos de plástico.