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大家都知道產(chǎn)品顏色發(fā)生變化,就會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量變色。今天就讓伊力特來為大家解惑。嫌啰嗦的朋友可以去直接去文末找答案哦。
產(chǎn)品顏色發(fā)生變化可能由下述方面原因引起:
(1)高溫成型時(shí),基體樹脂的氧化降解引起;
(2)由于塑料制品的某些組分,如基體與助劑,或基體與著色顏料,亦或助劑與顏料間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致;
(3)由于著色顏料或助劑等不耐高溫所引起,等等。我們通過剖析這些因素引起色變之機(jī)理,為諸多塑料制品廠家提供參考,以便正確選擇原材料,從而生產(chǎn)出合格的塑料制品。
塑料成型加工所引起的顏色變化
1.高溫成型時(shí),基體樹脂氧化降解變色
當(dāng)塑料成型加工設(shè)備之加熱圈或加熱板因失控而一直處于加熱狀態(tài)時(shí),容易導(dǎo)致局部溫度過高,使得樹脂在高溫下發(fā)生氧化分解,對于那些熱敏性塑料,如PVC等,在成型加工時(shí)更易出現(xiàn)這種現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí),將燒焦變黃,甚至變黑,并伴隨大量低分子揮發(fā)物逸出
2. 塑料成型加工時(shí),著色劑因不耐高溫而發(fā)生分解褪色變色
用于塑料著色的顏料或染料均存在耐溫極限,達(dá)到這一極限溫度,顏料或染料將發(fā)生化學(xué)變化,生成各種較低分子量化合物,其反應(yīng)式均較復(fù)雜;不同的顏料存在不同的反應(yīng)及產(chǎn)物,通過失重等分析方法可以檢測不同顏料的耐溫性,一般地:
舉 例 |
好 ← 耐熱性→ 差 |
舉 例 |
|
黑色 |
深色 |
淺色 |
橙、粉紅色 |
永固紫 |
單一色 |
拼色 |
黃、紅拼成的紫色 |
鎘紅、鎘黃、鈦黃、鈷藍(lán)、鈷綠 |
無機(jī)顏料 |
有機(jī)顏料、染料 |
色淀紅、偶氮黃、透明紅 |
喹吖啶酮紅 |
大分子顏料 |
小分子顏料 |
色淀顏料偶氮2B紅 |
注塑、吹塑 |
短時(shí)間受熱 |
長時(shí)間受熱 |
板材擠出 |
吹膜 |
低溫 |
高溫 |
涂覆 |
著色劑與樹脂反應(yīng)所引起的顏色變化
著色劑與樹脂的反應(yīng)主要表現(xiàn)在某些顏料或染料與樹脂在加工成型時(shí)發(fā)生的,這些化學(xué)反應(yīng)將導(dǎo)致色相的變化,并使聚合物發(fā)生降解,從而使制品性能發(fā)生變化。
著色劑與助劑間的反應(yīng)
1、含硫顏料與助劑間的反應(yīng)
含硫顏料,如鎘黃(CdS和CdSe的固溶體),由于耐酸性較差,不宜用于PVC,也不應(yīng)和含鉛的助劑一起使用。
2、含鉛化合物與含硫穩(wěn)定劑反應(yīng)
鉻黃顏料或鉬鉻紅中鉛成分與抗氧劑如硫代二硬脂酸酯DSTDP反應(yīng)。
3、顏料與抗氧劑間的反應(yīng)
加有抗氧劑的樹脂,如PP,除前述“3.2”之外,某些顏料與抗氧劑亦會(huì)發(fā)生反應(yīng),因而減弱了抗氧劑的功能,使樹脂的熱氧穩(wěn)定性變劣。例如,酚類抗氧劑易被炭黑吸收或與其反應(yīng)而失去活性;白色或淺色塑料制品中酚類抗氧劑與鈦離子形成酚狀芳烴絡(luò)合物使制品發(fā)生黃變現(xiàn)象,我們通過選擇合適抗氧劑或添加輔助添加劑,如抗酸鋅鹽(硬脂酸鋅)或P2型亞磷酸酯防止白色顏料(TiO2)色變!
4、顏料與光穩(wěn)定劑間的反應(yīng)
顏料和光穩(wěn)定劑發(fā)生作用,除前面已述含硫顏料與含鎳光穩(wěn)定劑發(fā)生反應(yīng)外,一般都會(huì)降低光穩(wěn)定劑的效用,尤其受阻胺光穩(wěn)定劑和偶氮黃、紅顏料作用,其光穩(wěn)定下降效果更為明顯,還不如未著色穩(wěn)定,此現(xiàn)象目前尚無確切的解釋。
助劑間的反應(yīng)
許多助劑如使用不當(dāng),將有可能發(fā)生意想不到的反應(yīng)而使制品發(fā)生色變。如阻燃劑Sb2O3與含硫抗反應(yīng)生成Sb2S3:Sb2O3+–S–→ Sb2S3+–O–
因此,在考慮生產(chǎn)配方時(shí),必須謹(jǐn)慎選擇助劑。
助劑自動(dòng)氧化導(dǎo)致的色變
酚類穩(wěn)定劑的自動(dòng)氧化,是促進(jìn)白色或淺色制品色變的重要因素,這種色變在國外常稱為“Pinking”(泛紅),它是由諸如BHT抗氧劑(2-6-二叔丁基-4-甲基苯酚)氧化產(chǎn)物偶合,并形如3,3′,5,5′一均二苯乙烯醌淡紅色反應(yīng)產(chǎn)物,這種變色僅在有氧和水以及無光的情況下發(fā)生,曝置在紫外光下,淡紅的均二苯乙烯醌迅速分解成黃色的單環(huán)產(chǎn)物。
著色顏料在光熱作用下互變異構(gòu)引起色變
部分著色顏料在光熱作用下,分子構(gòu)型互變異構(gòu),如使用C.I.Pig.R2(BBC)顏料由偶氮型互變?yōu)轷,改變了原共軛效變,引起共軛鍵的減少,導(dǎo)致顏色從深色的蘭光紅變成淺色的桔紅色;同時(shí),在光的催化作用下,與水發(fā)生分解,使共結(jié)晶水發(fā)生變化而引起褪色。
大氣污染物引起的色變
塑料制品存放或使用時(shí),一些反應(yīng)性基團(tuán),不管是樹脂還是助劑,亦或著色顏料,在光、熱作用下,將與大氣中的水分或化學(xué)污染物一酸、堿等發(fā)生作用,引起各種復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),久而久之,將導(dǎo)致褪色或變色,通過加入合適的熱氧穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑,或選用優(yōu)質(zhì)耐候助劑與顏料可以避免或緩和這種情況的發(fā)生。
最后我們得出塑料制品顏色為何偷偷改變的結(jié)論:
。1) 高溫成型時(shí),基體樹脂氧化降解可能引起色變;
。2) 著色劑高溫下褪色會(huì)引起塑料制品變色;
。3) 著色劑與基體樹脂或助劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)將導(dǎo)致色變;
。4) 助劑間的反應(yīng)及助劑自動(dòng)氧化將引起顏色變化;
。5) 著色顏料在光熱作用下互變異構(gòu)會(huì)引起制品顏色變化;
(6) 大氣污染物將可能引起塑料制品發(fā)生變化。