Penerapan pigmen organik dalam plastik dan resin

Resin dan plastik sintetis telah menjadi sektor industri yang penting, menyediakan beragam serat sintetis, produk industri ringan, dan material fungsional khusus kepada masyarakat. Dengan perkembangan industri resin sintetis, plastik dan serat sintetis, permintaan pewarna meningkat dari tahun ke tahun. Selain itu, sesuai dengan karakteristik berbagai objek berwarna, proses pewarnaan dan kondisi pemrosesan, kualitas pigmen organik sebagai pewarna diperbarui ke persyaratan yang lebih tinggi; kualitas intrinsik dan sifat-sifat aplikasi pewarna secara langsung mempengaruhi penampilan resin, plastik dan serat sintetis. Salah satu faktor penting dalam kinerja aplikasi (seperti ketahanan cuaca, kekuatan, dll.).

1. Persyaratan untuk kinerja pewarna dalam plastik dan resin
Pigmen organik atau pigmen anorganik yang digunakan untuk pewarnaan plastik harus memiliki warna yang diinginkan, kekuatan warna yang tinggi dan kejernihan, transparansi yang baik atau daya sembunyi, dan juga memiliki berbagai karakteristik aplikasi seperti dijelaskan di bawah ini.
1 Stabilitas panas yang sempurna adalah salah satu indikator penting sebagai pewarna plastik.
Pewarna sangat baik dalam stabilitas ketahanan panas dan dapat mencegah perubahan warna karena penguraian atau perubahan bentuk kristal pada pemanasan. Khususnya, untuk beberapa resin yang membutuhkan suhu cetakan lebih tinggi, seperti poliester dan polikarbonat, pewarna dengan stabilitas termal yang tinggi harus dipilih.
2 Tahan migrasi yang luar biasa, tidak ada fenomena semprotan.
Karena kekuatan pengikat yang berbeda antara molekul pewarna dan resin, molekul pigmen aditif seperti plasticizer dan zat pembantu lainnya dapat bermigrasi dari interior resin ke permukaan bebas atau ke plastik yang berdekatan. Migrasi ini terkait dengan struktur molekul resin, kekakuan dan keketatan rantai molekul, dan juga karakteristik polaritas, ukuran molekul, disolusi dan sublimasi dari molekul pigmen. Plastik pewarna biasanya dikontak dengan plastik putih (seperti PVC) pada 80 ° C dan 0,98 MPa selama 24 jam, dan ketahanan migrasi dievaluasi sesuai dengan tingkat migrasi pada plastik putih.
3 Kompatibilitas yang baik dengan resin dan dispersi yang mudah.
Pewarna tidak boleh bereaksi dengan komponen plastik atau didekomposisi oleh katalis residu atau bahan pembantu dalam plastik untuk mempengaruhi kualitas artikel berwarna. Pewarna harus memiliki dispersibilitas yang sangat baik, ukuran partikel halus dan distribusi terkonsentrasi, dan mudah diperoleh kejelasan dan kilap yang memuaskan.
4 Pigmen organik yang digunakan untuk mewarnai produk plastik luar ruangan harus memiliki tahan luntur cahaya yang sangat baik dan tahan cuaca.
Oleh karena itu, meskipun pigmen anorganik memiliki ketahanan cahaya yang sangat baik, tahan cuaca, tahan panas dan tahan migrasi, dan biayanya rendah, karena warnanya tidak terlalu cerah, variasinya kecil, kromatogramnya tidak lengkap, kekuatan pewarnaannya rendah, dan beberapa varietas adalah garam logam berat, dan toksisitasnya relatif rendah. Besar, terbatas dalam pewarnaan plastik, sehingga lebih banyak pigmen organik digunakan.

2, jenis struktur utama pewarna plastik
Ada dua jenis pewarna untuk pewarnaan plastik: satu adalah pewarna pelarut atau beberapa pewarna dispersi, yang diwarnai dengan infiltrasi dan pembubaran dalam resin, seperti polystyrene; yang lainnya adalah pigmen, termasuk pigmen anorganik dan pigmen organik. Keduanya tidak larut dalam resin dan diwarnai oleh partikel halus.
Pigmen organik telah menjadi pewarna penting untuk plastik dan resin karena variasi yang luas, warna cerah, kekuatan pewarnaan tinggi dan kinerja aplikasi yang sangat baik. Menurut berbagai jenis strukturnya, pigmen yang cocok untuk pewarnaan dengan plastik meliputi jenis berikut ini.
1 pigmen azo yang tidak larut
Varietas yang cocok untuk pewarnaan plastik terutama pigmen azo tunggal dan ganda dengan struktur kompleks, biasanya pigmen monoazo dengan struktur sederhana, berat molekul rendah, dan pigmen kondensasi azo. Kisaran kromatogram terutama pigmen kuning, oranye dan merah. . Varietas ini cocok untuk mewarnai berbagai plastik dan memiliki sifat aplikasi yang baik. Varietas representatif seperti pigmen kondensasi azo, CI Pigmen Kuning 93, 94, 95, CI Pigmen Merah 144, 166, 242, dll., Pigmen benzimidazolone, Pigmen CI Kuning 151, 154, 180 dan Pigmen CI Coklat 23, dll. Pigmen heterosiklik seperti Pigment Yellow 139, 147 dan varietas lainnya.
2 pigmen danau
Terutama asam naftol sulfonat (asam karboksilat) pigmen danau merah, karena polaritas molekul yang besar, berat molekul sedang, stabilitas termal yang baik dan kekuatan pewarnaan tinggi, mewakili varietas seperti CI Pigment Red 48: 2, 53: 1, 151 dan varietas lainnya.
3 pigmen phthalocyanine
Karena ketahanan panasnya yang sangat baik, tahan luntur cahaya, tahan cuaca, kekuatan warna tinggi dan ketahanan migrasi, sangat cocok untuk mewarnai berbagai jenis resin dan plastik. Kromatogram hanya biru dan hijau. Varietas yang mewakili adalah CI Pigment Blue 15, 15: 1 (tipe stabil), 15: 3 (tipe ß), 15: 6 (tipe ε) dan CI Pigment Green 7, 36 dan seterusnya.
4 cincin heterosiklik dan keton cincin menyatu
Pigmen semacam itu termasuk quinacridone, dioxazine, isoindolinone, turunan antrakuinon, 1,4-diketopyrrolopyrrole (DPP), keton indol dan kompleks logam. Kelas pigmen.

3. Pewarnaan resin utama dan plastik
Pewarnaan plastik resin termasuk pencampuran resin, plastik langsung dengan pewarna, dan proses pewarnaan resin dengan proses pewarnaan resin, yang diwarnai sebelum resin dibuat menjadi serat. Kedua teknik pewarnaan membutuhkan pigmen untuk memiliki stabilitas panas yang sangat baik dan dispersibilitas yang baik. Partikel agregat pigmen tidak boleh melebihi 2 ~ 3μm. Partikel kasar akan mempengaruhi kekuatan tarik serat dan bahkan menyebabkan kerusakan. Lebih disukai menggunakan preparat resin dari suatu pigmen daripada pigmen bubuk. Metode pewarnaan pasta resin dapat diklasifikasikan ke dalam Melt Spining, Wet Spinping, dan Dry Spining. Misalnya, dalam kasus pemintalan leleh, resin termoplastik seperti poliester, poliamida, polipropilen, atau sejenisnya dilebur dalam alat ekstrusi, diekstrusi melalui lubang pemintalan, kemudian didinginkan dan dipadatkan.
Oleh karena itu, pigmen organik sebagai pewarna tidak boleh mengalami perubahan warna yang signifikan pada suhu pemintalan, dan pembawa yang digunakan untuk persiapan pigmen harus identik atau mirip dengan polimer berpigmen.
Dalam beberapa tahun terakhir, beberapa pigmen organik heterosiklik baru telah diperkenalkan di pasar, dan berbagai resin seperti polivinil klorida (PVC), poliester (PET), resin ABS, nilon, dan polikarbonat dapat dipilih sesuai dengan persyaratan aplikasi. Variasi.

1. Pewarna resin PVC
PVC adalah kelas penting bahan termoplastik yang digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk persyaratan kinerja khusus kelas atas dan kelas atas, seperti bahan konstruksi, mobil, pintu dan jendela. Karena suhu pemrosesan yang rendah, berbagai jenis pigmen organik dapat digunakan untuk pewarnaan. Namun, tergantung pada kondisi pemrosesan dan penggunaan akhir dari produk berwarna, ada pilihan spesifik untuk pewarna, dan karakteristik aplikasi berikut harus dipenuhi.
Ketika PVC diwarnai, fenomena mekar yang dihasilkan dapat dianggap sebagai pembubaran sebagian pigmen organik sebagai pewarna pada suhu pemrosesan dan rekristalisasi pigmen pada suhu kamar. Fenomena ini disebabkan oleh polydextrose lainnya. Itu juga ada di tengah; terutama bahan PVC lunak akan meningkatkan kelarutan pewarna karena kehadiran plasticizer (pelembut), menghasilkan fenomena yang lebih mekar, dan dapat dilihat bahwa peningkatan suhu pemrosesan akan menghasilkan pemekaran yang signifikan. Ini berhubungan langsung dengan peningkatan kelarutan pigmen pada suhu ini.

2. pewarnaan resin poli (hidrokarbon) (PO)
Poliolefin (Poliolefin) adalah berbagai macam plastik dengan hasil tinggi yang digunakan secara luas yang dapat diklasifikasikan ke dalam tiga kategori berdasarkan monomer dan kepadatan atau tekanan selama pemrosesan; a, polietilen densitas rendah (LDPE) atau polietilen bertekanan tinggi, suhu pemrosesan yang sesuai adalah 160 ~ 260 ° C; b, polietilen densitas tinggi (HDPE) atau polietilen bertekanan rendah, suhu pemrosesan yang sesuai adalah 180 ~ 300 ° C; polypropylene (PP), suhu pemrosesan adalah 220 ~ 300 ° C.
Umumnya, pigmen organik lebih cenderung bermigrasi di resin LDPE, HDPE, dan PP. Kecenderungan untuk bermigrasi meliputi perdarahan dan semprotan, yang lebih jelas ketika indeks leleh meningkat dan berat molekul polimer menurun.
Ketika beberapa pigmen organik diwarnai dengan plastik polythene, mereka dapat menyebabkan deformasi atau susut plastik produk plastik. Alasannya dapat dianggap sebagai zat nukleasi sebagai zat pewarna untuk mempromosikan kristalisasi plastik, mengakibatkan stres pada plastik. Ketika pigmen berbentuk seperti anisotropi berbentuk jarum atau batang, lebih cenderung menyelaraskan arah aliran resin, menghasilkan fenomena penyusutan yang besar, dan pigmen organik kristalin bulat atau pigmen anorganik menunjukkan penyusutan cetakan kecil. Selain itu, dispersibilitas pigmen dalam polydisperse adalah penting, terutama film atau film yang ditiup dan proses pencelupan spin leleh. Oleh karena itu, morfologi preparat pigmen atau konsentrat pigmen sering digunakan untuk meningkatkan sifat dispersi; pigmen yang dipilih sebagian besar struktur heterosiklik dan danau fenolik.

3. pewarnaan resin transparan seperti polystyrene
Berdasarkan termoplastik plus polistirena (PS), kopolimer stirena-akrilonitril (SAN), polimetil metakrilat (PMMA), polikarbonat (PC), dll. Adalah kekerasan tinggi, dikeraskan kasus Resin termoplastik memiliki transparansi yang sangat baik. Untuk menjaga transparansi asli dari artikel berwarna, selain pewarnaan pigmen di atas, lebih disukai menggunakan pewarna pelarut (SDSolventDyes) dan pewarna dispersi (Dis.D.) yang memiliki kelarutan tinggi. Ini dilarutkan dalam plastik selama proses pewarnaan untuk membentuk larutan molekul yang stabil, menunjukkan kekuatan warna yang tinggi.
A, stabilitas panas yang baik, untuk memastikan bahwa warna dan kekuatan pewarnaan tidak berubah pada suhu pemrosesan;
B, tahan luntur cahaya yang sangat baik dan tahan cuaca, terutama untuk produk pewarnaan luar ruangan;
C, tidak larut dalam air, untuk mencegah pendarahan pada plastik-plastik yang telah diplastis;
D, indikator toksisitas harus memenuhi persyaratan
E. Pewarna harus memiliki karakteristik kelarutan yang cukup dalam pelarut organik, yang merupakan faktor penting untuk mendapatkan efek pewarnaan transparan.

4. pewarnaan resin poliamida (nilon)
Sebagai zat pewarna dari poliamida, pigmen organik dapat digunakan, dan pewarna yang dapat larut polimer juga dapat dipilih, di mana pewarnaan oleh pigmen organik dapat secara kasar diklasifikasikan menjadi dua tingkat zat pewarna yang berbeda, seperti yang ditunjukkan di bawah ini.
Varietas umum yang berlaku CIPY147 PY 150 PR 149PR 177 PV 23
Kinerja luar biasa PY192 PG 7
Untuk resin poliester (termasuk PET dan PBT), pigmen dapat berpigmen, tetapi lebih banyak yang berpigmen dengan pewarna yang dilarutkan polimer (yaitu pewarna terlarut), beberapa di antaranya cocok untuk pewarnaan PET, seperti PY138, PY147 (masing-masing Quinoxanes, aminoguanidine dan kondensat yang diklorinasi) dan PR214 dan PR242 cocok untuk pewarnaan poliester.
Pewarnaan resin ABS sebagian besar juga merupakan pewarna pelarut, yang tidak hanya memiliki transparansi yang baik, tetapi juga memiliki ketahanan cahaya yang baik, dan dapat digunakan dengan pigmen anorganik untuk mendapatkan produk berwarna buram. Pewarna pelarut yang umum digunakan adalah SY93, SO60, SR111, SR135, SB104, dan SG104 dan SG3.
Polyurethane (PUR, Polyurethane) banyak digunakan dalam bahan kulit buatan. Dapat ditambahkan dengan plasticizer untuk meningkatkan sifat kelembutannya seperti PVC. Pada saat yang sama, PUR digunakan dalam pelapis kain seperti toluena, metil etil keton, DMF, THF, isopropanol. / campuran toluena, dll., sehingga pewarna harus dipilih sebagai sifat tahan pelarut, yaitu pigmen yang tidak larut dalam pelarut di atas, jika tidak mudah menyebabkan migrasi; pada saat yang sama, ketika busa poliuretan dibuat, pewarna harus memiliki stabilitas yang cukup. .