Pigmentos para plásticos: usos de pigmentos para plásticos en 2024

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¿Qué son los pigmentos plásticos?

Los pigmentos plásticos son productos industriales. Se utilizan para colorear plásticos y producir productos plásticos con colores específicos. El pigmento plástico debe presentar buenas propiedades de color, resistencia al calor y fácil dispersión. Para aumentar el valor de los productos de plástico, se plantean requisitos más elevados, desde la belleza hasta la alta estabilidad, rendimiento y seguridad de los productos coloreados. Por lo tanto, los colorantes plásticos deben tener buenas propiedades para los productos plásticos, como resistencia a la intemperie, resistencia a la migración, ausencia de toxicidad, resistencia química, etc.

Pigmento de color para plástico

Polvo de mica

Pigmento termocrómico

Pigmentos fotocromáticos

Polvo de perlas

Polvo que brilla en la oscuridad

Polvo de camaleón

pigmento reflectante

Pigmento de dióxido de titanio

Preguntas frecuentes sobre pigmentos de color para plásticos

1. Pigmentos orgánicos para plásticos

Los pigmentos orgánicos están hechos de compuestos orgánicos. Tienen buena transparencia y estabilidad del color. En el caso de los productos de plástico, sirven para teñir y realzar el color, como vasos de plástico transparentes y carcasas de electrodomésticos. Los pigmentos orgánicos comunes incluyen: pigmentos azoicos, pigmentos de ftalocianina, pigmentos de antraquinona, negro de humo, etc.

2. Pigmentos inorgánicos para plásticos

Los pigmentos inorgánicos se obtienen a partir de compuestos inorgánicos. Tienen alto poder cubriente y resistencia a la luz. Suelen ser más brillantes que los pigmentos orgánicos, pero relativamente transparentes. En el caso de productos de plástico, se utilizan para teñir y mejorar la resistencia a la luz, como macetas y cascos de bicicleta. Los pigmentos inorgánicos comunes incluyen pigmentos de óxido de hierro, pigmentos ácidos y alcalinos, dióxido de titanio, etc.

3. Pigmentos metálicos para plásticos.

Los pigmentos metálicos suelen estar fabricados a partir de láminas o láminas de metal. Tienen un brillo suave distintivo y una fuerte sensación metálica. Para productos de plástico, son para una sensación metálica, como carrocerías de automóviles y carcasas de teléfonos móviles. Los pigmentos metálicos comunes incluyen polvo de aluminio, polvo de bronce, polvo de cobre, etc.

4.Pigmentos nacarados para plásticos.

Los pigmentos nacarados están hechos de mica, sílice y similares. Tienen un efecto nacarado único y buena transparencia. En el caso de los productos de plástico, son para un sentido nacarado, como los plásticos duros de colores y los llaveros. Los pigmentos nacarados comunes incluyen pigmentos nacarados de plata y aluminio, pigmentos nacarados de color rojo dorado, etc.

En resumen, los pigmentos apropiados para productos plásticos deben seleccionarse según la variedad, el rendimiento, la aplicación, el color y otros factores. Aquí sólo se introducen algunos pigmentos para productos plásticos. Otros pigmentos también son opcionales.

I. Coloración seca

Las materias plásticas en bruto se colorean mezclándolas directamente con pigmento plástico en polvo (pigmento o tinte) y una cantidad adecuada de aditivo en polvo. A esto se le llama coloración seca.

La coloración seca tiene las ventajas de una buena dispersión y un bajo costo. La cantidad se puede determinar según sea necesario para facilitar la preparación. La coloración en seco no implica mano de obra ni materiales en el uso de colorantes, pastas de color y otros, por lo que presenta un bajo costo y no tiene restricciones de volumen para el comprador y el vendedor. Sus deficiencias incluyen la contaminación por polvo en el transporte, almacenamiento, pesaje y mezcla, afectando el ambiente de trabajo y la salud de los operadores.

II. Coloración con colorante en pasta (pasta de color)
En el método de coloración en pasta, el colorante y el aditivo líquido (plastificante o resina) generalmente se mezclan y se muelen hasta formar una pasta. Luego, la pasta se mezcla uniformemente con plástico, como pasta de vinilo y pintura.
Las ventajas de colorear con colorante en pasta (pasta de color) es su buena dispersión, sin contaminación de polvo. Sus desventajas incluyen dificultades en el consumo de colorantes y alto costo.

III. Coloración con masterbatch de color.
Para el masterbatch de color, primero se prepara el pigmento del color correspondiente y luego se mezcla con el portador del masterbatch según la proporción de la fórmula. Luego se realiza el calentamiento, plastificación, agitación y cizallamiento a través del granulador. Finalmente, las partículas de pigmento se combinan completamente con partículas de resina portadora, para formar partículas equivalentes en tamaño a las partículas de resina. Luego, las partículas se utilizan para fabricar productos plásticos. Sólo se requiere una pequeña cantidad de masterbatch de color (1% a 4%) para colorear la resina.

En comparación con la coloración seca, la coloración masterbatch tiene las siguientes ventajas aparentes: reducción de la contaminación ambiental causada por el polvo de color volador; cada cambio de color, sin limpieza especial de la tolva del extrusor; y estabilidad estable de la fórmula, lo que garantiza que dos lotes sucesivos de masterbatches de color del mismo grado sean relativamente estables.

Las desventajas de la coloración de masterbatch incluyen altos costos y un ajuste de cantidad inflexible. Si se utiliza una mezcla maestra de color hecha de polvo nacarado, fósforo, polvo luminoso y otros polvos de color para colorear plástico, el efecto colorante será aproximadamente un 10% menor que el del uso directo de colorante plástico. Además, es probable que se produzcan rayas y juntas en forma de corriente en los productos de moldeo por inyección.

El pigmento de color plástico rara vez se utiliza en productos plásticos. Aunque los pigmentos plásticos se utilizan menos que los retardadores de fuego, tienen cierto impacto en las propiedades de los productos. Algunos colorantes pueden afectar negativamente a los retardadores de fuego. El impacto de los pigmentos plásticos en las propiedades de los materiales reside principalmente en los seis aspectos siguientes.

1. Impacto en las propiedades eléctricas.

Los pigmentos inorgánicos suelen tener malas propiedades eléctricas. Si se utilizan como colorantes para cables de PVC y PE, se deben tener en cuenta sus propiedades eléctricas. Particularmente, los cables de PVC tienen un aislamiento eléctrico deficiente, por lo que los pigmentos tienen mayor impacto sobre ellos, y se deben utilizar colorantes con mejores propiedades eléctricas.

2. Impacto de los iones metálicos en los pigmentos sobre la descomposición oxidativa térmica de la resina.

Los colorantes que contienen cobre, hierro y otros metales facilitarán en gran medida la oxidación térmica de los plásticos. Por ejemplo, las moléculas de PP contienen muchos átomos de carbono terciario, por lo que son muy sensibles a los iones de cobre. Se descompondrán rápidamente en presencia de iones de cobre en los pigmentos.

3. Impacto en las propiedades de cristalización.

Si se agregan pigmentos plásticos a productos plásticos, especialmente pigmentos orgánicos, la formación de polímero se verá afectada en el proceso de producción, como la cantidad y el tamaño. Los pigmentos no tienen ningún impacto sobre las propiedades mecánicas. Pero aumentarán la tasa de merma, especialmente en contenedores grandes.

4. Impacto de protección de la luz de algunos pigmentos plásticos.

Algunos pigmentos plásticos pueden mejorar en gran medida la estabilidad a la luz y la resistencia a la intemperie de los productos plásticos. Por ejemplo, el negro de humo no es sólo un pigmento negro principal, sino también un estabilizador de luz. Tiene un buen impacto de protección contra los rayos UV.

5. Impacto en las propiedades mecánicas.

Si las partículas de pigmento plástico son grandes, la dispersión desigual reducirá la resistencia al impacto. La proporción de partículas de pigmento plástico debe ser inferior al 1%. Además, las partículas finas deben distribuirse uniformemente en los productos para reducir el impacto sobre las propiedades mecánicas de los productos.

I. Tratamiento químico

Los métodos de procesamiento químico de pigmentos incluyen: tratamiento con solventes, inversión de fase agua-aceite, inversión de fase agua-gas y tratamiento con ácido inorgánico.

II. Tratamiento solvente

Esto se aplica principalmente a los pigmentos azoicos. Los pigmentos gruesos (en polvo o pasta) se mezclan con solventes orgánicos apropiados a una temperatura determinada durante algún tiempo, para mejorar la resistencia al calor, la resistencia a la luz, la resistencia a los solventes y el poder de cobertura. El uso de disolvente depende de la estructura química del pigmento. Por ejemplo, las moléculas de los pigmentos azoicos contienen bencimidona. Las partículas de pigmento bruto son duras y con bajo poder colorante. Si se utilizan disolventes alcalinos como DMF (dimetilformamida), las propiedades de los pigmentos mejorarán significativamente.

III. Inversión de fase agua-aceite

Generalmente, los pigmentos se preparan secando y triturando el sistema agua-pigmento. La lipofilicidad e hidrofobicidad de los pigmentos orgánicos se utilizan en el proceso de fabricación. Las partículas de pigmento dispersadas en agua se agitan a alta velocidad y luego se mezclan con el polímero orgánico insoluble en agua (fase oleosa). Las partículas de pigmento se convierten gradualmente de agua en aceite. Luego se evapora una pequeña cantidad de humedad del aceite para obtener la pasta aceitosa. Las partículas de color se preparan agitando y cortando a alta velocidad. Mediante extrusión e inversión de fases, los pigmentos tienen alta dispersabilidad, brillo y poder colorante.

IV. Inversión de fase agua-gas

Se inyecta un gas inerte en el pigmento disperso en agua. Será absorbido por el pigmento. O bien, el pigmento será absorbido por las superficies de pequeñas burbujas. Entonces la espuma flotará sobre la superficie del líquido. Las partículas gruesas se hundirán hasta el fondo. Se pueden obtener pigmentos blandos separando la espuma flotante y secando las partículas. Mediante la inversión de gas con gas, los pigmentos tendrán una mayor dispersabilidad.

V. Tratamiento con ácido inorgánico

El ácido sulfúrico se utiliza a menudo en el tratamiento con ácidos inorgánicos. El tratamiento con ácido inorgánico se divide en disolución ácida, pulpa ácida y molienda ácida. Se aplica principalmente para preparar pigmentos de ftalocianina de cobre.

VI. Tratamiento fisico

El principal método de tratamiento físico es el triturado y cizallado mecánico.

El polvo de pigmento plástico con partículas demasiado pequeñas se trata con disolventes para mejorar aún más la cristalización. Los pigmentos con partículas demasiado grandes deben triturarse para reducir la condensación y aumentar la dispersión.

Dependiendo de las propiedades de dispersión de los pigmentos, es necesario tamizar el polvo. Los pigmentos se tamizan mecánicamente (80-400 mallas) después de molerlos o cortarlos para garantizar la consistencia del tamaño de las partículas del polvo de color, aumentar en gran medida la dispersión del polvo de pigmento plástico y reducir las manchas, rastros y rayas de color en los productos de plástico. Los hilos rotos se reducen e incluso se evitan durante la coloración de telas no tejidas.

1. Resistencia a la luz de los pigmentos plásticos.

La resistencia a la luz de los pigmentos afecta directamente a la decoloración de los plásticos. Por tanto, la resistencia a la luz (solidez) de los pigmentos es un indicador importante. En caso de poca resistencia a la luz, los plásticos se desvanecerán rápidamente con el uso. Para pigmentos plásticos para exteriores, la resistencia a la luz debe ser el nivel 6 o superior y preferiblemente el nivel 7 u 8. Para pigmentos plásticos para interiores, la resistencia a la luz debe ser el nivel 4 o 5.

2. Resistencia al calor de los pigmentos plásticos.

La estabilidad térmica de los pigmentos se refiere al grado de pérdida de peso térmica, decoloración y decoloración de los pigmentos a la temperatura de procesamiento. Los pigmentos inorgánicos compuestos de óxido metálico y sal tienen alta estabilidad térmica y resistencia al calor. Los pigmentos orgánicos cambian en su estructura molecular y se descomponen poco a una determinada temperatura. Especialmente para los productos de PP, PA y PET procesados ​​por encima de 280 ℃, se debe dar importancia a la resistencia al calor de los pigmentos. Además, se debe considerar el tiempo de tolerancia al calor de los pigmentos, normalmente de 4 a 10 minutos.

3. Resistencia a la oxidación de los pigmentos plásticos.

Algunos pigmentos orgánicos tienen degradación macromolecular u otros cambios y se desvanecen gradualmente después de la oxidación. Esto implica oxidación a alta temperatura de procesamiento y oxidación en presencia de oxidantes fuertes (como el cromato en amarillo de cromo). Si se mezclan lacas cromáticas y pigmentos azoicos con amarillo de cromo, el rojo se desvanecerá gradualmente.

4. Resistencia a ácidos y álcalis de los pigmentos plásticos.

La decoloración de los productos plásticos coloreados está relacionada con la resistencia química (resistencia a ácidos y álcalis y resistencia a la oxidación-reducción) de los colorantes. Por ejemplo, el rojo de cromo y molibdeno es resistente al ácido diluido, pero sensible a los álcalis. El amarillo de cadmio no es resistente a los ácidos. Los dos pigmentos y la resina fenólica tienen fuertes efectos reductores sobre algunos colorantes. Pueden afectar en gran medida la resistencia al calor y a la intemperie de los colorantes, provocando su decoloración.

1. colorante seco: El polvo de pigmento plástico se mezcla directamente con plásticos. El pigmento se dispersa uniformemente en los plásticos al fundirse. Este método de bajo costo es aplicable a la extrusión por fusión, al moldeo a presión y al moldeo por soplado.

2. coloración húmeda: el pigmento se transforma en polvo y se mezcla con el disolvente. Luego, el colorante se rocía o recubre uniformemente sobre superficies de plástico. Este método tiene efectos de coloración más finos y se aplica al moldeo por inyección, moldeo por soplado de películas, etc.

3. Tintura: El colorante disuelto se mezcla con plásticos. Luego, el pigmento se infiltra en los plásticos mediante remojo o absorción. Este método se aplica al procesamiento de plásticos o fibras amorfos.

4. Pre-teñido: El colorante se añade a las partículas de plástico antes de la fabricación de productos plásticos. Después de la granulación, el calentamiento y el moldeo por fusión, se pueden producir partículas de plástico de colores uniformes. Se pueden utilizar directamente en el procesamiento de productos plásticos. Este método se aplica a la producción a gran escala. Puede mejorar la eficiencia de la producción y la estabilidad de la calidad del producto.

Además de los métodos comunes de coloración de plástico mencionados anteriormente, existen algunos métodos de coloración especiales, como la coloración por pirólisis eléctrica y la coloración por irradiación de haz de electrones. Estos métodos a menudo se adoptan bajo condiciones de proceso y equipos especiales. Son aplicables a productos plásticos con requisitos especiales.

I. Mezcla de prueba

  1. Seleccionar el color en polvo y fórmula adecuados según el análisis previo.
  2. Seleccionar el plástico blando o rígido y el color en polvo resistente a media o alta temperatura, según el tipo de materia prima.
  3. Si los pigmentos se seleccionan en función de la transparencia, determine el contenido de dióxido de titanio y el grado de negro y gris. Finalmente, seleccione el color en polvo según el tono, la oscuridad y el brillo.

II. Igualación de color

  1.  Determinación de la proporción de dióxido de titanio.
  2. Determinación de la proporción de pólvora negra.
  3. Determinación de la proporción de polvo de color principal.
  4. Determinación de la proporción de polvo colorante auxiliar (proporción de polvo fluorescente o abrillantador)

III. Moldeo por inyección/ajuste fino

Generalmente se utilizan 600 g de resina. Según la proporción de la fórmula, el color en polvo y la resina se mezclan uniformemente. Luego, se elaboran muestras con la máquina de moldeo por inyección. Una vez que las muestras se enfrían por completo, se comparan y analizan sus colores. Dependiendo del tono, la oscuridad y el brillo de los colores de la muestra, la cantidad de polvo de color se ajusta y se prueba repetidamente para cumplir con los requisitos del color (si el color se prueba a través de una computadora, el análisis de datos se puede realizar en función de las desviaciones de L, a y b).

Se puede utilizar una variedad de pigmentos en polipropileno, incluidos pigmentos orgánicos, pigmentos inorgánicos, pigmentos en polvo, etc. Se deben seleccionar los pigmentos apropiados según sea necesario para la estabilidad y durabilidad del color.

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