塑料著色制品顏色變化機理是什么?
已有人閱讀此文 - -運用粉劑或塑料母粒等方式上色塑膠制品時,很有可能出現顏色轉變狀況,進而危害產品品質。
掉色很有可能由以下層面緣故造成:
(1)高溫成形時,基材環氧樹脂的空氣氧化溶解造成;
(2)因為塑膠制品的一些成分,如基材與助劑,或基材與上色顏料,亦或是助劑與顏料間發生化學變化而致;
(3)因為上色顏料或助劑等不耐熱所造成,這些。大家根據分析這種要素造成害怕之原理,為眾多塑料機械廠家出示參照,便于恰當挑選原料,進而生產制造出達標的塑膠制品。
塑膠成形生產加工所造成的顏色轉變
1.高溫成形時,基材環氧樹脂空氣氧化溶解掉色
當塑膠成形生產設備之電熱圈或發熱板因無法控制而一直處在加溫情況時,非常容易造成 部分溫度過高,促使環氧樹脂在高溫下發生氧化分解,針對這些熱敏性塑膠,如PVC等,在成形生產加工時更加容易出現這類狀況,比較嚴重時,將燒糊變黃,乃至發黑,并隨著很多低分子結構揮發性有機物逸出。
這類溶解包含酸解、無規矩斷線、側基和低分子結構物的樹脂吸附等反映。
(1)酸解
酸解反映系先在生物大分子未端開裂,,隨后按連鎖加盟原理快速樹脂吸附單個,在匯聚限制溫度之上特別是在非常容易開展。
(2)無規矩斷線(溶解)
針對例如PE等高聚物在高溫成形時,其碳鏈一切部位都很有可能開裂,含量快速降低,但單個成品率非常少,這類反映稱之為無規矩斷線,有時候也稱之為溶解,高壓聚乙烯斷線后產生的氧自由基特異性很高,四周又有較多的二級氫,易發生鏈轉移反映,基本上無單個造成。
(3)官能團的樹脂吸附
聚乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚噻吩、聚氟乙烯等遇熱時,官能團將樹脂吸附。以聚乙烯(PVC)為例子,PVC在180~200℃下列溫度生產加工成形,但在較低的溫度(如100~120℃)下,即逐漸脫氫(HCl),200℃上下喪失HCl迅速,而使高聚物變為深棕色,抗壓強度降低,總反映簡示以下:?nCH2CHCIH2CHCl~~→~~CH=CHCH=CH~~ 2HCl
分散HCl對脫氯化氫有催化反應,金屬材料氟化物,如氯化氫與生產設備功效產生的氯化鐵,推動催化反應。3HCl Fe→FeCl3 3HCl
PVC在熱處理時需加百分之幾的酸吸附劑,如硬脂酸鋇、有機錫、鉛化學物質等,以提升其可靠性。
運用通信電纜線上色市話通迅電纜時,銅輸電線上異戊橡膠層如平穩得不太好,高聚物―銅的頁面上便會產生翠綠色的羧基銅。這種反映促進銅外擴散入高聚物中,加快了銅的催化反應。
因而,為了更好地減少異戊橡膠的空氣氧化溶解速度,常添加酚類化合物或芳丙烯胺抗氧劑(AH),停止所述反映,產生不開朗的氧自由基A?:ROO? AH-→ROOH A?
(4)空氣氧化溶解
高聚物在生產加工和應用時都需要觸碰空氣中的co2,在遇熱時,加快空氣氧化溶解。
異戊橡膠的苛化歸屬于氧自由基鏈式反應原理,有全自動催化反應個人行為,可分成引起、提高、停止三步反映。
氫過氧化物官能團造成的鏈的開裂造成 含量減少,其均裂的主物質為醇、醛、酮,最終空氣氧化成羧基。羧基對金屬材料催化反應起著關鍵功效。
2.塑膠成形生產加工時,添加劑因不耐熱而發生溶解退色掉色
用以塑膠上色的顏料或染劑均存有耐高溫極限,做到這一極限溫度,顏料或染劑將發生化學反應,形成各種各樣較低含量化學物質,其反應方程均較繁雜;不一樣的顏料存有不一樣的反映及物質,根據失重狀態等統計分析方法能夠 檢驗不一樣顏料的耐熱性,一般地:

添加劑與環氧樹脂反映所造成的顏色轉變
添加劑與環氧樹脂的反映具體表現在一些顏料或染劑與環氧樹脂在生產加工成形時發生的,這種化學變化將造成 色彩的轉變,并使高聚物發生溶解,進而使產品特性發生轉變。
1.氧化反應
一些聚合物,如滌綸和氨基塑料在熔融狀態下,是較強的酸堿性氧化劑,他們能使在生產加工溫度下很平穩的顏料或染劑被復原退色。
2.堿互換功效
聚乙烯溶液聚合物或一些防老化了的聚丙稀中的堿金屬,能與添加劑中的堿金屬發生“堿互換功效”,進而使顏色從藍鮮紅色變為橘色。
PVC溶液聚合物是VC在破乳劑(如十二烷基磺酸鈉C12H25SO3Na)溶液中依靠拌和匯聚的方式,反映中帶有Na ;為提升PP的耐高溫氧特性,常加有1010、DLTDP等抗氧劑,抗氧劑1010是由3,5一二叔丁基一4一甲基丙酸甲酯與季戊四醇酸鈉緩釋片催化反應下開展酯交換反應,而DLTDP是由Na2S溶液與丙烯腈反映制取硫代二丙腈,經水解反應形成硫代二己酸,最終用月桂醇酯化反應而得,反映中亦均帶有Na 。
在塑膠制品成形生產加工時,環氧樹脂中殘留的Na 將與帶有金屬離子的色淀顏料如C.I.Pigment?Red48:2(BBC或2BP)發生反映:XCa2 2Na →XNa2 Ca2
3.顏料與鹵化氫(HX)間的反映
PVC在溫度升到170℃或光照功效下脫去HCI而產生共軛雙鍵。
含鹵阻燃等級異戊橡膠或有色板塊pvc電線產品在高溫成形亦脫鹵化氫HX。
(1)群青與HX反映
普遍用以塑膠上色或消除白光的群青顏料,是一種硫含量一氧化氮合酶。
(2)銅金粉顏料加快PVC環氧樹脂的氧化分解
銅顏料高溫時可被氧化形成Cu 、Cu2 ,將加快PVC溶解
(3)金屬離子對高聚物的毀壞功效
一些顏料對高聚物有毀壞功效,如錳色淀顏料C.I.PigmentRed48:4不宜PP塑膠制品成形,緣故取決于調價金屬錳正離子在PP的苛化或光氧催化中,根據電子器件的遷移催化反應氫氯丁二烯的溶解造成 PP的加快脆化;聚碳酸中的酯鍵,加溫的時候容易水解反應和遇堿溶解,一旦顏料中存有金屬離子更非常容易推動溶解;金屬離子也會促進PVC等環氧樹脂的熱氧溶解,并造成 顏色轉變。
總的來說,生產制造塑膠制品時,大家應防止應用與環氧樹脂發生反映的上色顏料是最行得通且合理的方法。
添加劑與助劑間的反映
1、硫含量顏料與助劑間的反映
硫含量顏料,如鎘黃(CdS和CdSe的固溶體),因為耐堿性較弱,不適合用以PVC,都不應該和含鉛量的助劑一起應用。
2、含鉛量化學物質與硫含量增稠劑反映
氧化鐵黃顏料或鉬鉻廣東麻將鉛成份與抗氧劑如硫代二聚醚酯DSTDP反映。
3、顏料與抗氧劑間的反映
加有抗氧劑的環氧樹脂,如PP,除上述情況“3.2”以外,一些顏料與抗氧劑亦會發生反映,因此變弱了抗氧劑的作用,使環氧樹脂的熱氧可靠性變劣。比如,酚類化合物抗氧劑易被碳黑消化吸收或兩者之間反映而喪失特異性;白或淺色系塑膠制品中酚類化合物抗氧劑與鈦正離子產生酚狀對二甲苯絡離子使產品發生變黃狀況,大家根據挑選適合抗氧劑或加上輔助防腐劑,如抑酸鋅鹽(硬脂酸鋅)或P2型亞磷酸酯避免白顏料(TiO2)害怕。
4、顏料與光穩定劑間的反映
顏料和光穩定劑發生功效,除前邊已述硫含量顏料與含鎳光穩定劑發生反映外,一般都是會減少光穩定劑的效應,特別是在遇阻胺光穩定劑和甲酰胺黃、紅顏料功效,其光平穩降低實際效果更加顯著,還比不上未上色平穩,此狀況現階段未有準確的表述。
助劑間的反映
很多助劑如錯誤操作,將有可能發生出乎意料的反映而使產品發生害怕。如無鹵阻燃劑Sb2O3與硫含量抗反映形成Sb2S3:Sb2O3 ?CS?C→Sb2S3 ?CO?C
因而,在考慮到生產制造秘方時,務必慎重挑選助劑。
助劑全自動空氣氧化造成 的害怕
酚類化合物增稠劑的全自動空氣氧化,是推動白或淺色系產品害怕的關鍵要素,這類害怕國外常稱之為“Pinking”(發紅),它是由例如BHT抗氧劑(2-6-二叔丁基-4-甲基苯酚)氧化產物耦合,并就像3,3′,5,5′一均二苯乙烯醌暗紅色反映物質,這類掉色僅在有氧運動和水及其沒光的狀況下發生,曝置在紫外線下,淺紅的均二苯乙烯醌快速轉化成淡黃色的單環物質。
上色顏料在光熱發電功效下互變異構造成害怕
一部分上色顏料在光熱發電功效下,分子構型互變異構,如應用C.I.Pig.R2(BBC)顏料由甲酰胺型互變成醌型,更改了原共軛點效變,造成共軛點鍵的降低,造成 顏色從深棕色的蘭光紅變為淺色系的橙紅色;另外,在光的催化反應下,與水發生溶解,使共結晶水發生轉變而造成退色。
空氣污染物造成的害怕
塑膠制品儲放或應用時,一些反映性官能團,無論是環氧樹脂還是助劑,亦或是上色顏料,在光、熱功效下,將與空氣中的水份或有機化學空氣污染物一酸、堿等發生功效,造成各種各樣繁雜的化學變化,長此以往,將造成 退色或掉色,根據添加適合的熱氧增稠劑、光穩定劑,或采用高品質耐侯助劑與顏料能夠 防止或緩解這類狀況的發生。
結果
(1)高溫成形時,基材環氧樹脂空氣氧化溶解很有可能造成害怕;
(2)添加劑高溫下退色會造成塑膠制品掉色;
(3)添加劑與基材環氧樹脂或助劑發生化學變化將造成 害怕;
(4)助劑間的反映及助劑全自動空氣氧化將造成顏色轉變;
(5)上色顏料在光熱發電功效下互變異構會造成產品顏色轉變;
(6)空氣污染物將很有可能造成塑膠制品發生轉變。
來源于:互聯網

