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着色剂对塑料耐老化性能的影响
时间: 2018-03-23 09:56:51来源: 长沙荣思达塑业有限公司
着色剂对塑料耐老化性能的影响

众所周知,塑料制品会有老化现象,其影响因素非常多。其中着色剂同样对其有影响,作为着色行业从业者需要有简单了解。这里就着色剂对塑料耐老化性能影响进行概要介绍。
塑料的老化主要是由紫外线引起的,同时也受到温度的影响。紫外线辐照是塑料性能变差的主要原因,尤其在氧化水分存在下,颜料的加入能够产生对光的屏蔽作用,某些颜料可能具有紫外线吸收剂的作用,阻止有害的辐射达到塑料的深层。但并不是所有的颜料都如此,例如单偶氮红颜料对聚丙烯的耐紫外光老化无改善,酞菁蓝中如含有游离铜和杂质会促使聚丙烯光老化。炭黑超强的吸光性能在塑料受到强烈光照产生氧化分解的化学反应中起到了有效的防止作用,在此处炭黑可以被称作紫外光稳定剂,其主要的功能有将光能转化为热能,从而避免塑料遭到一定波长的射线照射。其还有一个功能就是截取原子团阻止其在光照催化作用下降解。一般而言,如果塑料原材料中含有百分之二的炭黑则可以起到较好的防紫外线作用。但深色或者黑色塑料制品在光照下表面温度要高于浅色制品的,高温同样会加速老化。颜料会强烈影响塑料曝光时的温度,下表中就列举了含不同颜料的PVC试样曝光时的表面温度。此外,颜料中的某些金属离子会使树脂热氧化分解,如在PVC着色中,色淀红铝盐,铬黄,镉黄,色淀红钙盐,加热至 180 oC时色相变化,这是由于颜色中含有金属离子促使聚氯乙烯分解加快。不同颜料对聚丙烯塑料热分解的影响不同,除单偶氮颜料外,其他颜料均可提高聚丙烯的热氧老化性。

除了着色剂对树脂本身的影响需要注意之外,还要避免着色剂与抗老化剂(如抗氧化剂、光稳定剂)发生反应,造成防老化性能下降。着色剂会影响到抗老化剂(抗氧剂、光稳定剂)的效能,这是客观存在的。例如,铬黄是着色性能优良,但其含有铅化合物,与含硫抗氧剂共用,在塑料高温成型时会生成黑色硫化铅,影响外观质量,同时削弱抗氧剂的抗热氧老化效能。聚丙烯易氧引发分解,所以会添加抗氧剂,而某些着色剂会与低分子受阻酚抗氧剂发生反应,削弱抗氧剂的作用。炭黑在聚丙烯中会对某些酚类抗氧剂的效能有削弱作用。钛白粉和珠光粉在某些树脂中与单酚抗氧剂BHT共用,会使白色制品变黄。
有些颜料中是含有铜、锰、镍等重金属元素或杂质的,具有光活性、光敏性,会催化并加快光老化速度,比如某些有机黄和有机红。含有游离铜和杂质的酞青蓝会促使聚丙烯的光老化;使用二氧化钛、群青、氧化铬绿、钴绿等,对聚乙烯有加剧光老化作用。某些分子结构着色剂会与光稳定剂发生作用,直接削弱光稳定剂的效能。酸性着色剂可使受阻胺光稳定剂失效,在聚丙烯中,偶氮红、偶氮黄可与受阻胺光稳定剂发生作用。
从以上介绍可以发现,着色剂的选择与塑料整个配方优化是非常相关的,作为着色从业者除了了解着色剂的性能外,还需要综合了解塑料(不仅仅是塑料,还有涂料、油墨等)的配方组成、成型条件等。了解越全面,更优质产品才会出现。
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