塑料色母粒用立德粉的有机表面处理方案.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：塑料色母粒用立德粉的有机表面处理综述道奇威（成都）科技有限公司粉体事业部彭宗凯（611139）1.前言随着中国经济的高速增长和居民收入显著提高，房地产市场也呈爆炸式增长，另外，为了拉动内需，国家基础建设项目连续开建，导致对塑料建材（塑料水管，穿线管，塑钢门窗，塑料片材，塑料薄膜等）的需求也急剧增加。塑料色母粒是现代塑料制品加工中不可或缺的颜料产品。作为塑料色母粒主要颜料的钛白粉和立德粉也因此得到了高速发展，色母粒用无机颜料的需求每年以25%以上的比例快速上升。立德粉又称为锌钡白，英文名Lithopone为无毒白色粉末，是硫化锌和硫酸钡的混合物，不溶于水。硫化锌和硫酸钡在紫外光照射下，褪色成灰色，因此耐候性和耐久性较差，但是其遮盖力和白度却很优异，是仅次于钛白粉的白色颜料。由于立德粉的价格远远低于钛白粉，因此立德粉常常被用于钛白粉的替代品，与钛白粉混合使用，以期达到既能获得优异的遮盖力合白度，又能降低生产成本的目的。由于立德粉的耐候性和加工性能较差，为了能够增加立德粉的使用量，必须对其进行表面改性处理。2.色母粒的基础知识2.1色母粒的定义由高比例的颜料（如钛白粉、立德粉等）或添加剂与热塑性树脂，经良好分散而成的塑料着色剂，其所选用的树脂对着色剂具有良好润湿和分散作用，并且与被着色材料具有良好的相容性。2.2热塑性塑料常用的着色方法有：2.2.1色料:将本色树脂与着色剂（如钛白粉、立德粉等）混和混炼造粒成有色塑料后，再加入到成型树脂中，用于制造塑料制品。2.2.2干粉着色：把粉状着色剂（如钛白粉、立德粉等）与本色树脂均匀混和后直接用于制造塑料制品。2.2.3色母粒着色：现今最普遍采用的塑料着色法。把分散于载体的着色剂（如钛白粉、立德粉等）,与本色树脂简单混和后用于制造塑料制品。2.3色母粒着色的显著优点有：（1）使用方便,对成型环境无污染。（2）着色均匀,稳定，提高塑料制件质量。（3）易于计量,可应用自动化程度高的成型生产系统。（4）可将着色,抗老化剂、抗静电剂等集于一方，制成多功能母粒，方便使用。2.4塑料用色母粒的基本要求：（1）良好的耐热性（热稳定性）（2）良好的耐光性（光稳定性）（3）良好的分散性（即要遮盖率大）（4）要无迁移性（包括耐溶剂性）（5）要有很好的着色力2.5色母粒的构成：颜料+载体+添加剂=色母粒2.5.1参考配方立德粉:5—40%钛白粉:40—60%其它无机颜料：5-20%增白剂:0.02%分散剂:3—4%高压PE:26%2.5.2颜料一般分有机颜料(如酞青绿等),无机颜料(如氧化铁红、钛白粉、立德粉),染料(如还原桃红、分散橙等)。聚烯烃、PVC色母粒采用的是钛白粉和立德粉。一般来说染料不可用于聚烯烃着色，否则会引起严重迁移。除白色母粒外，一般会采取多种颜料复配，以生产彩色母粒。钛白粉由于其具有非常好的遮盖力，通常会作为配色的第一选择。立德粉由于性价比高，因此也常被用于配色。2.5.3分散剂主要对颜料（如钛白粉、立德粉等）进行表面润湿，有利于钛白粉进一步分散，并稳定存在树脂中；同时必须与树脂相容性好，不影响着色产品品质。聚烯烃色母粒分散剂一般采用低分子量聚乙烯蜡或硬酯酸锌等。工程塑料色母粒分散剂一般采用有极性低分子量聚乙烯蜡、硬酯酸镁、硬酯酸钙等。2.5.4载体树脂使钛白粉、立德粉等均匀分布并使色母粒呈颗粒状。选择载体需考虑与被着色树脂的相容性，还要考虑母粒应有良好分散性，因此载体的流动性应大于被着色树脂，同时被着色后不影响产品质量。如选用熔体指数较大的同类高聚物，使母粒的熔体指数较高于被着色高聚物，以保证最终制品的色泽一致。PE、PP色母料选择LDPE（低密度聚乙烯）树脂为载体，PS、ABS母料选择改性PS为载体。3．色母粒用立德粉的要求色母粒所用立德粉，必须注意与钛白粉和塑料原料、助剂之间的搭配关系，其选择要点如下所述：（1）化学稳定性好：立德粉不能和树脂及各种助剂有反应，耐溶剂性强、耐热性好等。也就是说，色母粒中的立德粉及其表面的有机处理剂不能参与各种化学反应。（2）耐温性好：由于色母粒在制造过程中和塑料制品成型加工时都是在高温环境下进行，所以立德粉应在加热成型温度条件下不分解变色（3）迁移性小：由于塑料制品成型加工过程中存在很大的温度变化，室温（原料）—高温（加工过程）—室温（冷却成型）。立德粉必须保证不发生迁移，否则会造成塑料制品表面色泽不均。（4）分散性好：立德粉分散不均匀时，会影响制品的外观性能；立德粉着色力差时，会使立德粉用量增加，材料成本提高。同一立德粉在不同树脂中分散性和着色力并不相同，所以在选择立德粉时应注意这一点。另外，立德粉的颗粒大小与分散性也有关系，立德粉粒径越小，则分散性越好，着色力也强。（5）加