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Os pigmentos plásticos são produtos industriais. São utilizados para colorir plásticos, para produzir produtos plásticos com cores específicas. O pigmento plástico deve apresentar boas propriedades de cor, resistência ao calor e fácil dispersão. Para aumentar o valor dos produtos plásticos, são apresentados requisitos mais elevados, desde a beleza apenas até à elevada estabilidade, desempenho e segurança dos produtos coloridos. Portanto, os corantes plásticos devem ter boas propriedades para produtos plásticos, como resistência às intempéries, resistência à migração, ausência de toxicidade, resistência química, etc.
Pó de mica
Pigmento Termocrômico
Pigmentos Fotocrômicos
Pó de pérola
Brilha no pó escuro
Pó Camaleão
Pigmento reflexivo
Pigmento de dióxido de titânio
1. Pigmentos orgânicos para plásticos
Os pigmentos orgânicos são feitos de compostos orgânicos. Possuem boa transparência e estabilidade de cores. Para produtos plásticos, são para tingimento e realce de cor, como copos plásticos transparentes e caixas de eletrodomésticos. Os pigmentos orgânicos comuns incluem: pigmentos azo, pigmentos de ftalocianina, pigmentos de antraquinona, negro de fumo, etc.
2. Pigmentos inorgânicos para plásticos
Os pigmentos inorgânicos são feitos de compostos inorgânicos. Possuem alto poder de cobertura e resistência à luz. Geralmente são mais brilhantes que os pigmentos orgânicos, mas relativamente transparentes. Para produtos plásticos, destinam-se ao tingimento e ao aprimoramento da resistência à luz, como vasos de flores e capacetes de bicicleta. Pigmentos inorgânicos comuns incluem pigmentos de óxido de ferro, pigmentos ácidos e alcalinos, dióxido de titânio, etc.
3. Pigmentos metálicos para plásticos
Os pigmentos metálicos são geralmente feitos de folhas ou folhas metálicas. Eles têm um brilho suave distinto e um forte toque metálico. Para produtos plásticos, eles têm um toque metálico, como carrocerias de automóveis e capas de telefones celulares. Pigmentos metálicos comuns incluem pó de alumínio, pó de bronze, pó de cobre, etc.
4. Pigmentos perolados para plásticos
Os pigmentos perolados são feitos de mica, sílica e similares. Eles têm o efeito perolado único e boa transparência. Para produtos plásticos, eles têm um sentido perolado, como plásticos rígidos coloridos e chaveiros. Os pigmentos perolados comuns incluem pigmentos perolados de prata alumínio, pigmentos perolados vermelhos dourados, etc.
Em suma, os pigmentos apropriados para produtos plásticos devem ser selecionados pela variedade, desempenho, aplicação, cor e outros fatores. Apenas alguns pigmentos são introduzidos aqui para produtos plásticos. Outros pigmentos também são opcionais.
I. Coloração seca
As matérias-primas plásticas são coloridas misturando-se diretamente com pó de pigmento plástico (pigmento ou corante) e uma quantidade adequada de pó aditivo. Isso é chamado de coloração seca.
A coloração a seco tem como vantagens boa dispersão e baixo custo. A quantidade pode ser determinada conforme necessário para facilitar a preparação. A coloração a seco não envolve mão de obra ou materiais no uso de corante, pasta colorante e outros, por isso apresenta baixo custo e não tem restrição de volume para o comprador e vendedor. Suas deficiências incluem a contaminação por poeira no transporte, armazenamento, pesagem e mistura, afetando o ambiente de trabalho e a saúde dos operadores.
II. Colorir com corante em pasta (pasta colorida)
No método de coloração em pasta, o corante e o aditivo líquido (plastificante ou resina) são geralmente misturados e moídos até formar uma pasta. Em seguida, a pasta é misturada uniformemente com plástico, como pasta de vinil e tinta.
Vantagens da coloração com corante em pasta (pasta colorida) é a boa dispersão, sem contaminação por poeira. Suas deficiências incluem dificuldades no consumo de corantes e alto custo.
III. Colorir com masterbatch de cores
Para o masterbatch de cores, o pigmento da cor correspondente é primeiro preparado e depois misturado com o transportador do masterbatch de acordo com a proporção na fórmula. Em seguida, são realizados aquecimento, plastificação, agitação e cisalhamento através do granulador. Finalmente, as partículas de pigmento são totalmente combinadas com partículas de resina transportadora, para formar partículas equivalentes em tamanho às partículas de resina. Em seguida, as partículas são utilizadas para fabricar produtos plásticos. Apenas uma pequena quantidade de masterbatch de cores (1% a 4%) é necessária para a coloração da resina.
Em comparação com a coloração seca, a coloração masterbatch tem as seguintes vantagens aparentes: redução da poluição ambiental causada pelo pó de cor voadora; cada mudança de cor, sem limpeza especial da tremonha da extrusora; e estabilidade estável da fórmula, garantindo que dois lotes sucessivos de masterbatches de cores do mesmo grau sejam relativamente estáveis.
As deficiências da coloração do masterbatch incluem custos elevados e ajuste de quantidade inflexível. Se um masterbatch de cores feito de pó perolado, fósforo, pó luminoso e outro pó colorido for usado para coloração de plástico, o efeito de coloração será cerca de 10% menor do que o uso direto de corante plástico. Além disso, é provável que ocorram listras e juntas semelhantes a correntes em produtos moldados por injeção.
O pigmento colorido plástico raramente é usado em produtos plásticos. Embora os pigmentos plásticos sejam menos utilizados do que os retardadores de fogo, eles têm algum impacto nas propriedades dos produtos. Alguns corantes podem afetar adversamente os retardadores de fogo. O impacto dos pigmentos plásticos nas propriedades dos materiais reside principalmente nos seis aspectos a seguir.
1. Impacto nas propriedades elétricas
Os pigmentos inorgânicos geralmente têm propriedades elétricas pobres. Se forem utilizados como corantes para cabos de PVC e PE, suas propriedades elétricas deverão ser consideradas. Particularmente, os cabos de PVC apresentam isolamento elétrico deficiente, por isso os pigmentos têm maior impacto sobre eles, devendo ser utilizados corantes com melhores propriedades elétricas.
2. Impacto de íons metálicos em pigmentos na decomposição termo-oxidante da resina
Corantes contendo cobre, ferro e outros metais facilitarão muito a oxidação térmica dos plásticos. Por exemplo, as moléculas de PP contêm muitos átomos de carbono terciários, por isso são muito sensíveis aos íons de cobre. Eles serão rapidamente decompostos na presença de íons de cobre nos pigmentos.
3. Impacto nas propriedades de cristalização
Se pigmentos plásticos forem adicionados a produtos plásticos, principalmente pigmentos orgânicos, a formação do polímero será afetada no processo de produção, como quantidade e tamanho. Os pigmentos não têm impacto nas propriedades mecânicas. Mas aumentarão a taxa de encolhimento, especialmente em grandes recipientes.
4. Impacto de proteção contra luz de alguns pigmentos plásticos
Alguns pigmentos plásticos podem melhorar muito a estabilidade à luz e a resistência às intempéries dos produtos plásticos. Por exemplo, o negro de fumo não é apenas um pigmento preto principal, mas também um estabilizador de luz. Tem bom impacto de proteção contra os raios UV.
5. Impacto nas propriedades mecânicas
Se as partículas de pigmento plástico forem grandes, a dispersão irregular reduzirá a resistência ao impacto. A proporção de partículas de pigmento plástico deve ser inferior a 1%. Além disso, as partículas finas devem ser distribuídas uniformemente nos produtos, para reduzir o impacto nas propriedades mecânicas dos produtos.
I. Tratamento químico
Os métodos de processamento químico para pigmentos incluem: tratamento com solvente, inversão de fase água-óleo, inversão de fase água-gás e tratamento com ácido inorgânico.
II. Tratamento solvente
Isto se aplica principalmente aos pigmentos azo. Pigmentos grossos (pó ou pasta) são misturados com solventes orgânicos apropriados a uma determinada temperatura por algum tempo, para melhorar a resistência ao calor, resistência à luz, resistência a solventes e poder de cobertura. O uso do solvente depende da estrutura química do pigmento. Por exemplo, as moléculas de pigmentos azo contêm benzimidona. As partículas de pigmento bruto são duras e com baixo poder de coloração. Se forem utilizados solventes alcalinos como DMF (dimetilformamida), as propriedades dos pigmentos serão significativamente melhoradas.
III. Inversão de fase água-óleo
Geralmente, os pigmentos são preparados por secagem e moagem do sistema água-pigmento. A lipofilicidade e hidrofobicidade dos pigmentos orgânicos são utilizadas no processo de fabricação. As partículas de pigmento dispersas em água são agitadas em alta velocidade e depois misturadas com o polímero orgânico insolúvel em água (fase oleosa). As partículas de pigmento são gradualmente convertidas de água em óleo. Em seguida, uma pequena quantidade de umidade do óleo é evaporada para obter a pasta oleosa. As partículas coloridas são preparadas por agitação e cisalhamento em alta velocidade. Através de extrusão e inversão de fase, os pigmentos apresentam alta dispersibilidade, brilho e poder de coloração.
4. Inversão de fase água-gás
Um gás inerte é soprado no pigmento disperso em água. Será absorvido pelo pigmento. Ou o pigmento será absorvido pelas superfícies de pequenas bolhas. Então a espuma estará flutuando na superfície do líquido. Partículas grossas irão afundar. Pigmentos macios podem ser obtidos separando a espuma flutuante e secando as partículas. Através da inversão de gás com gás, os pigmentos terão maior dispersibilidade.
V. Tratamento com ácido inorgânico
O ácido sulfúrico é frequentemente usado no tratamento com ácidos inorgânicos. O tratamento com ácido inorgânico é dividido em dissolução ácida, polpação ácida e moagem ácida. É aplicado principalmente para preparar pigmentos de ftalocianina de cobre.
VI. Tratamento físico
O principal método de tratamento físico é a retificação e cisalhamento mecânico.
O pó de pigmento plástico com partículas muito pequenas é tratado com solventes para aumentar ainda mais a cristalização. Os pigmentos com partículas muito grandes devem ser triturados para reduzir a condensação e aumentar a dispersão.
Dependendo das propriedades de dispersão dos pigmentos, é necessário peneirar o pó. Os pigmentos são peneirados mecanicamente (80-400 malhas) após moagem ou cisalhamento para garantir a consistência do tamanho das partículas do pó colorido, aumentar significativamente a dispersão do pó de pigmento plástico e reduzir manchas, traços e listras coloridas em produtos plásticos. Os fios quebrados são reduzidos e até evitados durante a coloração de tecidos não tecidos.
1. Resistência à luz de pigmentos plásticos
A resistência à luz dos pigmentos afeta diretamente o desbotamento dos plásticos. Portanto, a resistência à luz (solidez) dos pigmentos é um indicador importante. Em caso de baixa resistência à luz, os plásticos desbotarão rapidamente durante o uso. Para pigmentos plásticos para exteriores, a resistência à luz deve ser de nível 6 ou superior e preferencialmente de nível 7 ou 8. Para pigmentos plásticos para interiores, a resistência à luz deve ser de nível 4 ou 5.
2. Resistência ao calor de pigmentos plásticos
A estabilidade térmica dos pigmentos refere-se ao grau de perda térmica de peso, descoloração e desbotamento dos pigmentos na temperatura de processamento. Pigmentos inorgânicos compostos de óxido metálico e sal possuem alta estabilidade térmica e resistência ao calor. Os pigmentos orgânicos mudam na estrutura molecular e se decompõem pouco a uma determinada temperatura. Especialmente para produtos PP, PA e PET processados acima de 280°C, deve-se dar importância à resistência ao calor dos pigmentos. Além disso, o tempo de tolerância ao calor dos pigmentos deve ser considerado, geralmente de 4 a 10 minutos.
3. Resistência à oxidação de pigmentos plásticos
Alguns pigmentos orgânicos apresentam degradação macromolecular ou outras alterações e desaparecem gradualmente após a oxidação. Isto envolve oxidação em alta temperatura de processamento e oxidação na presença de oxidantes fortes (como cromato em amarelo de cromo). Se lacas coloridas e pigmentos azo forem misturados com amarelo cromo, o vermelho desaparecerá gradualmente.
4. Resistência ácida e alcalina de pigmentos plásticos
O desbotamento de produtos plásticos coloridos está relacionado à resistência química (resistência a ácidos e álcalis e resistência à oxidação-redução) dos corantes. Por exemplo, o molibdênio cromo vermelho é resistente a ácidos diluídos, mas sensível a álcalis. O amarelo de cádmio não é resistente a ácidos. Os dois pigmentos e a resina fenólica têm fortes efeitos de redução em alguns corantes. Eles podem afetar muito a resistência ao calor e às intempéries dos corantes, resultando em desbotamento.
1. Coloração seca: O pó de pigmento plástico é misturado diretamente com plásticos. O pigmento é disperso uniformemente em plásticos por fusão. Este método de baixo custo é aplicável à extrusão por fusão, moldagem por pressão e moldagem por sopro.
2. Coloração úmida: o pigmento é transformado em pó e misturado ao solvente. Em seguida, o corante é pulverizado ou revestido uniformemente nas superfícies plásticas. Este método tem efeitos de coloração mais finos e se aplica à moldagem por injeção, moldagem por sopro de filme, etc.
3. Tingimento: O corante dissolvido é misturado com plásticos. Em seguida, o pigmento é infiltrado nos plásticos por imersão ou absorção. Este método se aplica ao processamento de plásticos ou fibras amorfas.
4. Pré-tingimento: O corante é adicionado às partículas de plástico antes da fabricação de produtos plásticos. Após granulação, aquecimento e moldagem por fusão, partículas plásticas de cores uniformes podem ser produzidas. Eles podem ser usados diretamente no processamento de produtos plásticos. Este método se aplica à produção em larga escala. Pode melhorar a eficiência da produção e a estabilidade da qualidade do produto.
Além dos métodos comuns de coloração de plástico acima, existem alguns métodos de coloração especiais, como coloração por pirólise elétrica e coloração por irradiação por feixe de elétrons. Esses métodos são frequentemente adotados sob condições especiais de equipamentos e processos. São aplicáveis a produtos plásticos com requisitos especiais.
I. Mixagem de teste
II. Combinação de cores
III. Moldagem por injeção/ajuste fino
Geralmente, utiliza-se 600g de resina. De acordo com a proporção da fórmula, o pó colorido e a resina são misturados uniformemente. Em seguida, as amostras são feitas com a máquina injetora. Após o resfriamento total das amostras, suas cores são comparadas e analisadas. Dependendo da tonalidade, escuridão e brilho das cores da amostra, a quantidade de pó colorido é ajustada e testada repetidamente para atender aos requisitos de cor (se a cor for testada através de um computador, a análise dos dados pode ser realizada com base nos desvios de L, a e b).
Uma variedade de pigmentos pode ser usada em polipropileno, incluindo pigmentos orgânicos, pigmentos inorgânicos, pigmentos em pó, etc. Pigmentos apropriados devem ser selecionados conforme necessário para estabilidade e durabilidade da cor.
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O pó de mica é um pó fino e brilhante obtido de minerais naturais, principalmente minerais de silicato, conhecidos como mica. Esses minerais são derivados de ígneos
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Qual pigmento é usado em plásticos?
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