国内高分子复合着色材料概述
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以塑料、合成橡胶、合成纤维为代表的高分子材料与钢铁、木材、水泥一起构成现代社会中的四大基础材料。塑料具有质量轻、耐腐蚀、比强度高、电性能优异、容易加工成型等特点,成为现代工业、农业、信息、能源、交通运输乃至航天、航空、海洋等国民经济多个领域不可或缺的新型材料。然而,合成树脂的本色大都是白色半透明或无色透明的,绝大多数塑料需要根据制品的应用要求和每种树脂自身的技术工艺特点,选择适当的着色方法和着色材料,对树脂进行着色处理,以起到色别标识、美化制品的作用;此外,普通塑料在工业使用和日常消费中存在着易燃、易老化、力学性能低、使用温度不高等缺点,为了将塑料广泛运用于现代生活的更多领域,就需要对普通塑料进行功能改性,以达到性能增强、功能增加、成本降低等目的。塑料功能改性主要有两种方式:一种是以初级形态树脂为主要原料,添加具有一种或数种性能的助剂制成改性塑料,供下游制品企业加工制成最终产品;另一种是把助剂超出常规添加量加入载体树脂中(常规添加比例为20%以下),制成各种塑料添加剂的浓缩物即功能母粒,下游制品企业在制作塑料产品时,直接加入该母粒即可,不用再添加助剂。
从广义上讲,着色也属于增加塑料功能的范畴,而且颜色的加入还能改变塑料材料的性质(如原来的塑料绝缘材料,通过加入导电炭黑颜料,则变成抗静电材料或导电材料;金红石型钛白粉,不仅起增白作用,还能产生屏蔽紫外线的效果),但由于着色材料需求量大,已形成较大的产业规模,一般将着色材料从功能改性材料中单列出来。塑料着色的传统方法,是对颜料即色粉直接与物料混合进行着色。这种方法工艺比较简单,加工成本低,在着色效果要求不高的制品中经常采用。
随着塑料制品对着色等功能改性技术要求的提高,高分子复合着色材料的应用日益广泛。高分子复合着色材料,是指按照客户需求将颜料与助剂、填充料、树脂(色母粒、色胶粒以树脂为载体,复配色粉不用添加树脂)根据配方比例加工制成的复合材料,具有着色效果好、使用方便、计量准确、自动化程度高等优点,减少下游企业配色、添加颜料生产环节,大幅度提高下游产品质量及设备利用率;此外,色母粒、色胶粒还具有自身生产过程和下游制品生产过程无粉尘污染,色母粒易于复合抗静电、阻燃、透气、耐候、抗氧化等功能,减少下游企业添加改性助剂的成本和生产环节,提升下游产品性价比。高分子复合着色材料的运用和发展,使得塑料制品加工向清洁生产、功能集成和工艺精简的方向发展,特别是色母粒着色技术以其无三废污染、节约能源、着色性价比高以及根据客户需求复合功能的便宜性,成为高分子材料着色的主流趋势。
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