Application de pigments organiques dans les plastiques et les résines

La résine synthétique et le plastique sont devenus des secteurs industriels importants, fournissant aux personnes diverses fibres synthétiques, produits industriels légers et matériaux fonctionnels spéciaux. Avec le développement de l'industrie des résines synthétiques, des plastiques et des fibres synthétiques, la demande en colorants augmente d'année en année. De plus, en fonction des caractéristiques des différents objets colorés, du processus de coloration et des conditions de traitement, la qualité des pigments organiques utilisés comme colorants est mise à jour pour répondre à des exigences plus strictes. la qualité intrinsèque et les propriétés d'application des colorants ont directement affecté l'apparence des résines, des plastiques et des fibres synthétiques. L'un des facteurs importants dans les performances de l'application (telles que la résistance aux intempéries, la résistance, etc.).

1. Exigences relatives aux performances des colorants dans les plastiques et les résines
Le pigment organique ou pigment inorganique utilisé pour la coloration du plastique doit avoir une couleur désirée, une force et une vivacité de couleur élevées, une bonne transparence ou un pouvoir masquant, ainsi que diverses caractéristiques d'application décrites ci-dessous.
1 L’excellente stabilité thermique est l’un des indicateurs importants en tant que colorant plastique.
Le colorant présente une excellente résistance à la chaleur et peut empêcher le changement de couleur dû à la décomposition ou au changement de forme cristalline lors du chauffage. En particulier, pour certaines résines nécessitant des températures de moulage plus élevées, telles que le polyester et le polycarbonate, il convient de choisir des colorants présentant une stabilité thermique élevée.
2 Excellente résistance à la migration, pas de phénomène de pulvérisation.
En raison des forces de liaison différentes entre les molécules de colorant et la résine, les molécules de pigment des additifs tels que les plastifiants et autres auxiliaires peuvent migrer de l'intérieur de la résine vers la surface libre ou dans les plastiques adjacents. Cette migration est liée à la structure moléculaire de la résine, à la rigidité et à l’étanchéité de la chaîne moléculaire, ainsi qu’aux caractéristiques de polarité, de taille moléculaire, de dissolution et de sublimation de la molécule de pigment. Le plastique colorant est généralement mis en contact avec un plastique blanc (tel que le PVC) à 80 ° C et 0,98 MPa pendant 24 h, et sa résistance à la migration est évaluée en fonction de son degré de migration sur du plastique blanc.
3 Bonne compatibilité avec la résine et dispersion facile.
Le colorant ne doit pas réagir avec le composant plastique ni être décomposé par des catalyseurs résiduels ou des auxiliaires dans le plastique afin d'affecter la qualité de l'article coloré. Le colorant doit avoir une excellente dispersibilité, une granulométrie fine et une distribution concentrée, et est facile à obtenir une brillance et une vivacité satisfaisantes.
4 Les pigments organiques utilisés pour la coloration des produits plastiques d'extérieur doivent présenter une excellente résistance à la lumière et aux intempéries.
Par conséquent, bien que le pigment inorganique présente une excellente résistance à la lumière, aux intempéries, à la chaleur et au migration, son coût est faible, car sa couleur est peu brillante, sa variété est petite, son chromatogramme est incomplet, sa force de coloration est faible, et plusieurs variétés sont des sels de métaux lourds et la toxicité est relativement faible. Grand, coloration plastique limitée, donc plus de pigments organiques sont utilisés.

2, le type de structure principale de colorant plastique
Il existe deux types de colorants pour la coloration des plastiques: le premier est un colorant solvant ou quelques colorants dispersés, qui sont colorés par infiltration et dissolution dans une résine, telle que le polystyrène; l'autre est un pigment, comprenant des pigments inorganiques et des pigments organiques. Les deux sont insolubles dans la résine et sont colorés par de fines particules.
Les pigments organiques sont devenus des colorants importants pour les plastiques et les résines en raison de leur grande variété, de leur couleur vive, de leur pouvoir colorant élevé et de leurs excellentes performances d'application. Selon leurs différents types de structures, les pigments pouvant être colorés avec des matières plastiques comprennent les types suivants.
1 pigment azoïque insoluble
Les variétés appropriées pour la coloration du plastique sont principalement des pigments azoïques simples et doubles à structure complexe, généralement des pigments monoazoïques à structure simple, de faible poids moléculaire et des pigments de condensation azoïques. La gamme de chromatogrammes est principalement constituée de pigments jaunes, oranges et rouges. . Ces variétés conviennent à la coloration d'une variété de plastiques et ont de bonnes propriétés d'application. Variétés représentatives telles que les pigments de condensation azoïques, CI Pigment Yellow 93, 94, 95, CI Pigment Red 144, 166, 242, etc., les pigments de benzimidazolone, CI Pigment Yellow 151, 154, 180 et CI Pigment Brown 23, etc. Pigments hétérocycliques comme le Pigment Yellow 139, 147 et d’autres variétés.
2 pigments de lac
Principalement pigment de laque rouge de type acide naphtol sulfonique (acide carboxylique), en raison de sa grande polarité moléculaire, de son poids moléculaire moyen, de sa bonne stabilité thermique et de sa force colorante élevée, représentant des variétés telles que CI Pigment Red 48: 2, 53: 1, 151 et autres.
3 pigments de phtalocyanine
En raison de son excellente résistance à la chaleur, de sa résistance à la lumière, de sa résistance aux intempéries, de sa grande résistance à la teinture et de sa résistance à la migration, il convient à la coloration de divers types de résines et de plastiques. Le chromatogramme est seulement bleu et vert. Les variétés représentatives sont le CI Pigment Blue 15, 15: 1 (type stable), 15: 3 (type ß), 15: 6 (type ε) et le Pigment Green CI 7, 36, etc.
4 hétérocycles et cétones à noyaux condensés
Ces pigments comprennent les quinacridones, les dioxazines, les isoindolinones, les dérivés de l'anthraquinone, le 1,4-dicétopyrrolopyrrole (DPP), les indole-cétones et les complexes métalliques. Une classe de pigments.

3. Coloration de la résine principale et du plastique
La coloration de la résine plastique comprend le mélange de la résine, la matière plastique directement avec le colorant et le processus de teinture de la résine par le processus de teinture de la résine, qui est coloré avant que la résine ne devienne une fibre. Les deux techniques de coloration exigent que le pigment présente une excellente stabilité à la chaleur et une bonne dispersibilité. Les particules agrégées du pigment ne doivent pas dépasser 2 à 3 µm. Les particules grossières affecteront négativement la résistance à la traction de la fibre et provoqueront même une rupture. Il est plus préférable d'utiliser une préparation de résine d'un pigment au lieu d'un pigment en poudre. La méthode de coloration de la pâte de résine peut être classée en Spining fondu, Spinping humide et Spining sec. Par exemple, dans le cas du filage à l'état fondu, une résine thermoplastique telle que du polyester, du polyamide, du polypropylène ou similaire est fondue dans une extrudeuse, extrudée à travers un trou de filage, puis refroidie et solidifiée.
Par conséquent, le pigment organique en tant que colorant ne doit pas subir de changement de couleur significatif à la température de filage, et le support utilisé pour la préparation du pigment doit être identique ou similaire au polymère pigmenté.
Ces dernières années, de nouveaux pigments organiques hétérocycliques ont été introduits sur le marché et différentes résines telles que le polychlorure de vinyle (PVC), le polyester (PET), la résine ABS, le nylon et le polycarbonate peuvent être sélectionnées en fonction des besoins de l'application. Variété.

1. Colorant à base de résine PVC
Le PVC est une classe importante de matériaux thermoplastiques utilisés dans une large gamme d'applications, y compris les exigences de performances spéciales bas et haut de gamme, telles que les matériaux de construction, les automobiles, les portes et les fenêtres. En raison de la basse température de traitement, différents types de pigments organiques peuvent être utilisés pour la coloration. Cependant, en fonction des conditions de traitement et de l'utilisation finale du produit coloré, des choix spécifiques sont proposés pour le colorant, et les caractéristiques d'application suivantes doivent être satisfaites.
Lorsque le PVC est coloré, le phénomène de formation de fleur résultant peut être considéré comme une dissolution partielle du pigment organique en tant que colorant à la température de traitement et une recristallisation du pigment à la température ambiante. Ce phénomène est causé par un autre polydextrose. Il existe aussi au milieu. en particulier le matériau en PVC souple augmentera la solubilité du colorant en raison de la présence de plastifiant (adoucissant), entraînant un phénomène de prolifération plus intense, et on peut voir que l'augmentation de la température de traitement entraînera une floraison significative. Cela est directement lié à l'augmentation de la solubilité du pigment à cette température.

2. coloration de la résine poly (hydrocarbure) (PO)
Les polyoléfines (polyoléfines) sont un large éventail de plastiques à haut rendement largement utilisés qui peuvent être classés en trois catégories en fonction du monomère et de la densité ou de la pression au cours du traitement; un polyéthylène basse densité (PEBD) ou polyéthylène haute pression, la température de traitement correspondante est comprise entre 160 et 260 ° C; b, polyéthylène haute densité (PEHD) ou polyéthylène basse pression, la température de traitement correspondante est comprise entre 180 et 300 ° C; polypropylène (PP), la température de traitement est 220 ~ 300 ° C.
En règle générale, les pigments organiques sont plus susceptibles de migrer dans les résines LDPE, HDPE et PP. La tendance à migrer comprend les saignements et les pulvérisations, qui sont d'autant plus prononcés que l'indice de fusion augmente et que le poids moléculaire du polymère diminue.
Lorsque certains pigments organiques sont colorés dans des plastiques polythènes, ils peuvent provoquer une déformation ou un retrait du plastique des produits en plastique. La raison peut être considérée comme un agent de nucléation comme agent de coloration pour favoriser la cristallisation des plastiques, ce qui entraîne une contrainte sur les plastiques. Lorsque le pigment est une anisotropie en forme d'aiguille ou de tige, il est plus susceptible de s'aligner dans la direction de l'écoulement de la résine, ce qui entraîne un phénomène de retrait important, et le pigment organique cristallin sphérique ou le pigment inorganique présente un faible retrait au moulage. De plus, la dispersibilité du pigment dans le polydispersé est importante, en particulier le film ou le film soufflé et le processus de teinture par centrifugation à l'état fondu. Par conséquent, la morphologie de la préparation de pigment ou du concentré de pigment est souvent utilisée pour améliorer la propriété de dispersion; les pigments choisis sont principalement des structures hétérocycliques et des laques phénoliques.

3. coloration de résine transparente telle que le polystyrène
À base de thermoplastiques, de polystyrène (PS), de copolymère styrène-acrylonitrile (SAN), de polyméthacrylate de méthyle (PMMA), de polycarbonate (PC), etc. sont de grande dureté, cémentés La résine thermoplastique a une excellente transparence. Afin de maintenir la transparence originale de l'article coloré, en plus de la coloration des pigments ci-dessus, il est préférable d'utiliser un colorant solvant (SDSolventDyes) et un colorant dispersé (Dis.D.) ayant une solubilité élevée. Il est dissous dans du plastique au cours du processus de coloration pour former une solution moléculaire stable, présentant une force de couleur élevée.
A, bonne stabilité thermique, pour que la couleur et la force de teinture ne changent pas à la température de traitement;
B, excellente résistance à la lumière et aux intempéries, notamment pour les produits de coloration pour extérieur;
C, insoluble dans l’eau, empêchant le saignement des plastiques plastifiés;
D, les indicateurs de toxicité doivent répondre aux exigences
E. Le colorant doit avoir des caractéristiques de solubilité suffisantes dans un solvant organique, ce qui est un facteur important pour obtenir un effet de coloration transparent.

4. coloration de la résine de polyamide (nylon)
En tant qu'agent colorant du polyamide, un pigment organique peut être utilisé, et un colorant soluble dans un polymère peut également être sélectionné, dans lequel la coloration par le pigment organique peut être grossièrement classée en deux qualités différentes d'agents colorants, comme indiqué ci-dessous.
Variétés générales applicables CIPY147 PY 150 PR 149PR 177 PV 23
Excellentes performances PY192 PG 7
Pour les résines de polyester (y compris le PET et le PBT), les pigments peuvent être pigmentés, mais davantage sont pigmentés avec des colorants dissous par polymère (c.-à-d. Des colorants dissous), dont certains conviennent à la coloration du PET, tels que PY138, PY147 (respectivement Quinoxanes, aminoguanidines et condensats chlorés) et PR214 et PR242 conviennent pour la coloration du polyester.
La coloration de la résine ABS est également principalement un colorant à base de solvant, qui présente non seulement une bonne transparence, mais également une bonne résistance à la lumière et peut être utilisée avec des pigments inorganiques pour obtenir des produits colorés opaques. Les colorants solvants couramment utilisés sont SY93, SO60, SR111, SR135, SB104 et SG104 et SG3.
Le polyuréthane (PUR, Polyuréthane) est largement utilisé dans les matériaux en cuir artificiel. Il peut être ajouté avec des plastifiants pour améliorer ses propriétés de douceur, comme le PVC. Dans le même temps, le PUR est utilisé dans des revêtements de tissus tels que le toluène, la méthyléthylcétone, le DMF, le THF, l’isopropanol. / mélange toluène, etc., de sorte que le colorant doit être choisi comme propriété résistante aux solvants, c’est-à-dire le pigment insoluble dans le solvant ci-dessus, sinon il est facile de provoquer une migration; en même temps, lorsque la mousse de polyuréthane est fabriquée, le colorant doit avoir une stabilité suffisante. .