Понимание знаний о красителях, проблема доставки
Красители-растворители ограничены окрашиванием аморфных полимеров (таких как полистирол, АБС и другие инженерные пластмассы), поскольку эти полимеры имеют высокую температуру стеклования. При нормальных условиях использования, таких как комнатная температура (гораздо более низкая температура стеклования), красители не будут мигрировать из аморфных полимеров. Это связано с тем, что в полимере красителя краситель растворяется в состоянии полимера, молекулярное движение красителя полностью ограничено в диапазоне молекулярной цепи полимера, и у красителя нет возможности рекристаллизоваться или транспортироваться по поверхности полимера. Опыты показывают, что если полимерные изделия, окрашенные красителем, в течение длительного времени поместить в среду с температурой выше температуры банки, молекулярное движение молекулярной цепи полимера и молекулы красителя больше не ограничено при этой температуре, что приводит к переносу красителя. Если краситель используется в некоторых кристаллических полимерах (таких как полиеновый дым), поскольку температура стеклования этих кристаллических полимеров намного ниже комнатной температуры, краситель немедленно мигрирует.
температура стеклования некоторых полимеров
полимер |
Температура стеклования /℃ |
полимер |
Температура стеклования /℃ |
Очки |
500〜700 |
ПВХ (жесткий) |
80 |
PS |
98 〜100 |
ПА6 |
60-70 |
СБ/ |
80 〜105 |
ЧП |
-80 |
АБС/САН ПММА |
105 |
ПП |
3 |
ПК |
143〜150 |
ПП |
-5 |
Растворимость
Существует общая черта сольвентных красителей, используемых при окрашивании пластмасс, то есть они обладают хорошей растворимостью во многих пластмассах при переработке, образуют стабильный раствор в перерабатываемом пластиковом расплаве, конкретные данные о растворимости сольвентных красителей в расплаве полимера не могут быть получены. получить, однако, можно сделать точную оценку. Потому что растворимость красителей-растворителей в метакрилате и стироле определена, но растворимость сильно отличается от растворимости в полярном растворителе этаноле.
Растворимость растворителей красителей
Красители |
Растворимость (г/л) |
||
Метилметакрилат |
стирол |
Спирт этиловый |
|
Растворитель желтый 160:1 |
2,4 |
4.7 |
0,3 |
Рассеять желтый 201 |
110 |
400 |
1,3 |
1,8 |
3.1 |
0,7 |
|
Растворитель желтый 130 |
0,1 |
0,2 |
<0,1 |
Растворитель оранжевый 86 |
8,5 |
13 |
1 |
Дисперсный апельсин 47 |
4 |
6 |
21 |
Растворитель красный 111 |
7,5 |
13 |
0,7 |
Растворитель красный179 |
1,6 |
4,5 |
0,1 |
Рассеять фиолетовый 31 |
35 |
25 |
1 |
Рассеять синий 97 |
18 |
55 |
<0,1 |
4 |
11 |
<0,1 |
|
Растворитель зеленый 28 |
10 |
25 |
<0,1 |
Поскольку красители-растворители растворимы в расплавах полимеров, при окрашивании пластмасс не возникает проблем с дисперсией. Полное растворение и равномерное распределение красителей-растворителей в расплавах полимеров необходимо для исключения дефектов конечного продукта. При окраске пластика неравномерное распределение красителей в расплаве полимера приведет к появлению цветных линий, которых следует избегать.
Красители-растворители обычно используются для окрашивания синтетических волокон перед прядением путем превращения их в маточную смесь. Поскольку концентрация красителей-растворителей в маточной смеси относительно высока, обычно невозможно полностью растворить их в смоле. Если смешанная дисперсия маточной смеси при сдвиге не является хорошей во время обработки, это также повлияет на способность к формованию, эффективность фильтрации и окрашивание маточной смеси.
сублимация
Когда растворяющий краситель растворяется в полимере, происходит физическое явление сублимации. Сублимация относится к явлению, при котором вещество переходит из твердого состояния в газообразное, не переходя в жидкое состояние при повышении температуры. Различные структуры красителей имеют разную устойчивость к сублимации. растворитель красный 111 является типичным примером. Он возгоняется при нормальной температуре обработки аморфного полимера. Различные красители-растворители имеют разную температуру сублимации.
Хотя сублимация красителя-растворителя не влияет на окраску пластмасс, она также влияет на характеристики красителя-растворителя. Когда окрашенный полимерный расплав заполняет форму при высокой температуре, часть красителя, растворенного в полимерном расплаве, переходит в газообразное состояние и осаждается на относительно холодной поверхности формы, постепенно образуя все больше и больше осадков. Если их вовремя не удалить, эти отложения могут вызвать дефекты на поверхности пластиковых деталей, изготовленных методом литья под давлением. Теоретически сублимации можно избежать, снизив температуру обработки, но на самом деле это невозможно, поскольку каждый процесс пластического формования требует определенной температуры обработки. Единственный способ избежать этого — использовать растворяющие красители с хорошей стойкостью к сублимации.
Сублимация происходит не только в процессе литья пластмасс под давлением, но и в процессе сушки смолы и производства красителей, которые загрязняют оборудование, так как перед окраской ПА или пэт необходимо просушить.
В настоящее время все больше внимания уделяется сублимационной стойкости растворяющих красителей при окраске пластмасс. Это связано с тем, что количество красителей, необходимых для окраски темных сортов, значительно увеличилось, а явные дефекты сублимации больше. Кроме того, для увеличения производительности значительно увеличилась температура обработки и формования пластмасс (возросло влияние сублимации на быструю циркуляцию, отверстие для впрыска пластика и канал теплового потока), а также возросла степень автоматизации производства (за счет к структуре пресс-формы и экономической выгоде) По экономическим причинам невозможно очистить пресс-форму).
Температура плавления
Применение красителей-растворителей в окраске пластмасс, как правило, заключается в переработке в цветную маточную смесь, которая требует относительно высокой температуры обработки для ускорения ее растворения. Достаточный сдвиг при перемешивании способствует равномерному распределению расплавленных или растворенных красителей в расплаве полимера. Быстрое распределение красителей-расплавов в расплавах полимеров очень важно не только потому, что существуют большие различия в смешивании красителей-расплавов с низкой вязкостью и полимером с высокой вязкостью, но и для того, чтобы избежать локального пересыщения, отрицательно влияющего на скорость растворения. красители. Температуры плавления некоторых красителей-растворителей указаны в таблице 5-6.
Красители |
Точка разрыва /P |
Красители |
Точка плавления / P |
Растворитель желтый 160:1 |
209 |
318 |
|
Рассеять желтый 201 |
115 |
Растворитель красный 52 |
280 |
Растворитель желтый 93 |
181 |
Рассеять фиолетовый 31 |
186 |
Рассеять желтый 54 |
264 |
Растворитель Фиолетовый 13 |
189 |
Сольвент желтый 130 |
300 |
Растворитель Фиолетовый 36 |
213 |
230 |
Растворитель синий 97 |
200 |
|
Растворитель оранжевый 86 |
180 |
Растворитель зеленый3 |
213 |
Растворитель Красный 179 |
255 |
Растворитель зеленый 28 |
245 |