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塑料的着色方法及影响因素分析

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:塑料着色方法可分为内着色和外着色。用粉状或糊状颜料与制品塑料混合塑炼,制成着色颗粒。着色塑料的性能随不同着色剂特性及载体上着色塑料的相容性而变化。因此,不同着色料需选用相容的色母粒料。

塑料的着色方法及影响因素分析

1.塑料着色的原理

塑料着色是一种向塑料中加入着色剂改变塑料原色彩的方法。由于不同品种的着色剂对不同光波吸收、反射、透过的光感性能不同,且可将红、橙、黄、绿、青、紫六种标准色光拼色后得到千变万化的色光,因此可对塑料进行不同颜色的着色。如果着色剂使塑料吸收所有光波,则可获得黑色料;如果只吸收一部分光波的光,则可获得有色透明料;如果能透过所有波长的光,则可获得无色透明料;如果将未吸收的光全部反射,则可获得反射光波色的某种有色不透明塑料。

另外,还可用几种单色彩着色剂拼色配制出各式各样的复合色彩塑料,如以红色为例,可配出桃红、玫瑰红、水红、桔红、胭脂红、洋红、威尼斯红、暗枣红、枣红等各种色彩。同时,通过调节拼色配方,控制着色剂色相、亮度和纯度,还可获得不同色泽深度和亮度的颜色。

塑料着色方法可分为内着色和外着色。内着色是指塑料在加工前按着色配方加入着色剂和助剂,经混炼后使着色剂与树脂熔合成一体的着色方法,其原料内外呈均匀的色泽;对着色是指采用印刷、电镀、涂装、染色等工艺,仅对制品表面进行着色。这里主要介绍内着色法。

内着色法通常由专业厂负责设计着色配方并加工着色塑料直接供应市场选购(也可由制品厂委托加工)。塑料着色的配方设计是一项技术性很强的专业业务,过去主要依靠经验配制,技术要求高,难度大,需请有经验的技师设计试配,多批次配料时色泽的一致性难控制,无法估计各种拼用颜料颜色间互补和抵消的确切情况,故需经多次试配后才能确定,配色过程很长,不同批次料的色彩也有差别。

2.着色塑料的品种及着色方法

(1)着色塑料的品种 各种热塑性、热固性塑料采用适当的着色方法都可配制成各种色彩的着色料和制品。如果按选用着色剂的品种分类,则可分为颜料着色塑料(有机颜料及无机颜料)、染料着色塑料和色粒或色母粒着色塑料。由于每种着色剂各有特性,且对各种塑料适应性不等,所以着色剂的选用会直接影响着色塑料的性能和着色效果。三大色料的性能比较见表19-155。

19-155 三大色料的性能比较

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由表19-154可知,各种着色塑料除了其固有物性外,其性能还会受不同着色剂特性的影响。

1)无机颜料着色塑料。常用无机颜料是金属氧化物、硫化物、硫酸盐、铬酸盐、铝酸盐及炭黑等,按这类着色剂的特性,其着色塑料的耐热性、耐光性、耐溶剂性较好,但透明性和鲜明度较差,色光暗淡,密度增大,常适用于配制加工温度稍低、不透明的着色塑料。

2)有机颜料着色塑料。常用有机颜料有单偶氮、双偶氮、偶氮缩合、酞类、杂环类、色淀、荧光颜料等,按着色剂的特性,其着色料的综合性能介于无机料和染料之间,其耐光性、耐热性、光稳定性、耐候性、耐迁移性等不及无机料(优于染料),但分散性好,透明度高,色彩鲜艳,有较高的着色强度和亮度。有机颜料品种很多,色调丰富,对塑料适应性广泛,色彩设计选择余地大。

3)染料着色塑料。用作塑料着色的染料是溶剂型染料(有机染料),按极性可分为非极性、低极性、高极性等品种,故选用适当的品种可用于多种塑料着色。配制的着色塑料色彩光亮鲜艳,透明性好,且有增白作用,多数染料的耐热性、耐光性、耐迁移性差,在高温成型(如注射、挤出成型)时,部分染料会升华汽化,然后沉积于模具表面,溶解不充分的染料也会贴附于制品表面形成色斑、色纹和色彩不匀等表面缺陷。

模塑成型用的染料着色塑料主要用溶剂型染料,它溶解于树脂中形成着色基团进行塑料着色,主要品种有偶氮、双偶氮、偶氮金属络合物、酸性染料、胺成盐络合物、游离碱、酞菁类、蒽醌类、杂环类等,适用于配制PS、PC、PMMA、PET、SAN、PA、PVC、ABS等的着色料,尤其适合配制透明着色料,配制不透明料时需并用钛白粉等颜色。

另外,染料还可用于塑料制品表面染色,如对纽扣、按钮、装饰品、螺钉、电话连接器等大批量小型制品的表面着色等。

4)色粒及色母粒着色塑料:是指用色粒或色母粒料着色的塑料。

①色粒着色。用粉状或糊状颜料与制品塑料混合塑炼,制成着色颗粒。色粒着色的分散性好,但增加了造色粒工序,提高了成本,可用于多种热塑性塑料,不能用于荧光颜料等易破损的着色剂。

②色母粒着色。色母粒用经过预处理的颜料均匀分散到载体树脂中,塑化造粒制得。色母粒的载体树脂有与制品塑料一致,用于高档的塑料制品,但也可选用不同的树脂。要求载体树脂与颜料的相容性和分散性好,其粘度接近制品塑料,不影响制品塑料的性能。高浓度的色母料,载体树脂越少,影响越小。色母粒的颜料负载量可达50%,甚至更高。色母粒直接与本色的制品塑料混合塑化,颜料分散性好,使用和换色方便,一般用量为3%~4%。也可制成多功能的色母料,加入各种稳定剂或阻燃剂等添加剂。

色粒和色母粒的着色剂有无机颜料、有机颜料、染料等品种,色母粒的载体树脂有PS、LDPE、ABS、CPE、APVC、EVA、SBS等。着色塑料的性能随不同着色剂特性及载体上着色塑料的相容性而变化。选择色母粒配制着色塑料时,除了选择色彩外还必须选择载体与着色塑料相适应的品种。因此,不同着色料需选用相容的色母粒料。色母粒料品种很多,可供各种着色塑料选用。常用品种有:聚烯烃色母粒;挤出级电线电缆绝缘用PO色母粒;热塑性聚酯色母粒;PVC、ABS、PS、PA、热固性聚酯等塑料用色母粒;银色、炭黑、通用级色母粒等。

5)特殊着色塑料是指用有机或无机颜料、染料配制的特殊色彩的着色塑料,如金色、银色、珠光色、荧光色、磷光色等各种装饰性色彩的塑料。

(2)塑料的着色方法塑料的着色可由专业厂(如塑料生产厂或改制厂)实施,也可由制品厂实施。

1)原料着色加工是专业厂常采用的大批量生产着色塑料的方法,它采用粉状或液状、糊状的着色剂配方料与塑料原料(或配方料)混炼均匀熔合成一体,再挤出造粒制成各种色彩和形态的塑料,可直接供制品厂生产着色塑料制品。

2)色粒或色母粒着色加工。专业厂采用大量生产方式生产出各种专用的色粒或色母粒,再由制品厂选购后自行配制着色塑料或加工着色制品。色母粒的使用注意事项如下:

①使用色母粒的工艺要求。使用色母粒着色注塑产品时,使用的注塑机最好是螺杆式的,否则因塑化、混合不良会造成着色不均匀;提高挤出背压,以提高螺杆的混炼效果,可以使色母粒扩散得更加均匀;有许多庄重、淡雅的高级色以及一些如仿瓷色、闪光色等,必须在模具十分光亮的情况下才能显示其效果;在操作过程中,若发现色母粒粘附在料斗壁上,这是由于产生静电的缘故,可以将料斗接地以消除静电,这并不会引起工艺问题。

②设备要求。应用色母粒时,在模具的加强筋或开孔等处易出现流动混乱现象而造成分散不均匀,故模具设计时应尽量避免。挤出成型和注射成型相比,挤出机螺杆的L/D大,加入过滤网后更提高了背压,所以分散好。

注射成型时,注射速率慢、背压较高,则分散效果好。为了使分散均匀,在螺杆前端加入静态混合器也是很有效的。

③色母粒的使用要求。色母粒存放一段时间后会吸潮,尤其是PET、ABS、PA、PC等,故要干燥并达到含水量要求后再使用;用色母粒拼色达到所需色泽必须十分慎重,常常会发生色差和色光的变化;色母粒和其他添加剂会有反应,使用时要注意;一般色母粒的稀释比为1∶(20~100)。选用高的稀释比,则生产成本低,但受加工设备的限制。一般活塞式注塑机的稀释比为1∶10,螺杆式注塑机的稀释比为1∶20。挤出过程中稀释比又与螺杆长径比L/D有关,较高的L/D可选较高稀释比,当L/D=16∶1时,选用稀释比不超过1∶20,对于混炼性优良的螺杆,甚至可达1∶100。对于纤维用色母粒最好稀释比小一些,一般为1∶(20~25)左右,这是为了避免纤维的色差。

3)干混着色法。专业厂用干混法(又称浮染法),适合于批量配制着色塑料,常采用旋转混搅的设备,使树脂之间互相摩擦产生热量,再辅之以表面活性剂(分散剂)、使颜(染)料粉末牢固地粘附于树脂表面,经塑化造粒后制成着色塑料。因此,着色剂在树脂表面覆盖和粘着程度与拌色温度、时间、着色剂浓度,着色剂本身熔点、树脂外形等有密切的关系。在一定着色剂浓度和混合时间条件下,被覆盖程度随拌色温度的升高而提高,随拌色时间的延长而增加,随着色剂浓度增加而下降,随树脂比表面积的增大而下降,随熔点的增高而下降。

在制品厂也常用干混法配制普通着色塑料。通常选用适当的着色剂加入白油松节油磷酸甲苯酯等表面活性剂,与塑料搅拌均匀混合后即可直接用于成型加工着色塑料制品,从而节省着色造粒工序,宜适用于小批量着色加工。

4)塑料制品染色。这种方法用染料直接对已加工制品进行单色彩着色,适合于大批量小型塑料制品(如纽扣、装饰品)及薄膜、片、箔、纤维(丝)等制品进行表面染色。

不同塑料应选用适当品种的染料,常用染料可分为酸性染料、碱性染料和分散染料三类,酸性染料宜用于尼龙制品着色,碱性染料宜用于ACR等透明塑料着色,分散染料可用于聚酯、尼龙、醋酸纤维类型料着色。

制品染色的方法与纺织品染色相似,也有槽浴法和轧染法,都是将塑料制品在染料配方液中浸泡数小时,且边加热边搅拌,染色时需要加一定的压力,使染料溶于塑料制品进行染色。箔材、片材、薄膜类制品染色后还需挤轧,其作用是将过剩的染料挤出来。经染色后的制品还需烘干,以使染料进一步扩散于塑料之中。

任何一种染色过程,不管是纺织品染色还是塑料染色,都取决于染料分子向被染基质内部扩散的程度。染料向塑料内部的扩散,要受到染料种类、被染表面的物理状况、染色浴的配方、染色持续时间和染槽温度的影响。增塑剂、内润滑剂和抗静电剂等塑料添加剂,对染色过程也有影响,且能影响塑料制品的染色牢度。

没有标准的塑料染色方法,因为每一种塑料都有其特性。配制染色浴配方和设计染色条件时,必须考虑到塑料的特性以及色调浓度、色牢度等指标,当然也要考虑染色成本。染料供应厂可在染料选择方面提供有力的帮助,并向用户提供关于染色方法的基本指导。试验染色并评价染色的耐光性、耐水性和耐溶剂性,是发展任何一种染色或着色方法必然的步骤。

另外,染色工艺对镀过金属的金属化制件和涂漆件的着色和调色,具有十分重要的意义。制品上要先涂一层光壳底漆并进行干燥,然后再在真空下喷镀金属。已镀过金属的制品外面,应先喷涂上一层保护性无色涂料,然后再把已涂过漆并已干燥的金属化制品放进染色浴内染色,并取出来冲洗和干燥。需要的话,外面再涂一层光亮的防水透明漆护层。经过上述加工过程之后,制品即可呈现出许多种镀金色调或其他金属色效应。金属化-涂漆制品(而不是只涂一层彩色漆层)的染色技术是很必要的,因为这种染色技术能避免由于涂料滴落和滴流而引起的颜色强度的变化。如果色料与涂料混合在一起,则颜色强度将与涂层厚度成正比。若发生滴落,将会出现色斑。另一方面,在表面染色情况下,不管塑料表面上涂层厚度如何变化,当染料透过漆层扩散之后,制品表面上的颜色强度应完全均匀一致。

3.对着色塑料的性能要求

塑料着色后因加入了着色剂及助剂,原树脂的化学结构会复杂化,而且可能发生了各种反应使原塑料的某些使用性能、加工性会发生一些变化,故在选用着色塑料时除要求有良好着色效果外,还应了解其性能和加工性有无变化。

(1)着色力 着色力是着色塑料色彩特性的一个指标,与着色塑料中着色剂的用量等有关。着色力强、着色性好的着色剂用量少,着色效果好,色调明显,着色塑料的性能变化小。通常,有机颜料的着色性好,着色力优于无机颜料。另外,选用颜料的粒度小、分布均匀,则着色力也好。着色力是用试样色板稀释比与标准色作比较来评定的,各专业公司提供的数据只能是颜料着色力的相对比较值,也常用塑料配方料中颜料的浓度(如质量比)来做评估。选用着色剂都希望选用着色力较强的品种,一般着色剂的添加量在1%(质量分数)左右。

(2)遮盖力 遮盖力是指着色剂完全遮盖塑料原色或透明度的能力。遮盖力强,则遮盖原色性能好,着色效果好。如TiO2遮盖力强,可用作着色不透明彩色制品和白色制品,保证着色后塑料彩色纯正,不夹杂残色。一般有机颜料、染料着色塑料遮盖力小,宜配透明着色塑料。它们与无机颜料TiO2并用后才能着色不透明彩色塑料。遮盖力常用底色完全被遮盖时单位面积所需的颜料质量来表示。

(3)色彩特性 包括色调、亮度(明度)、着色力、透明度、饱和度等,其中色调、亮度、饱和度是保证着色色彩的三要素。色调又称色相或色别,是区别各种颜色色彩的。在自然界中,将红、橙、黄、绿、青、紫定为六种标准色光,对着色塑料而言,要求能正确地显示出选择的色调,使观察者有认可色调的视觉即可。

明度(亮度)是指色调反射光、透过光、辐射光的能量大小,其中对色的反射光能量用明度表示,对光源常用亮度表示。着色制品所反映的颜色是由不同波长色光(对单色调)或各种波长混合后的色光(对复合色光)决定的。各种制品要求反映色光的明度也不同(如光泽表面或亚光表面),所以选用着色料的色光亮度也应符合外观标准。

饱和度是指色彩的纯度、艳度或彩度,即反射或透过光线接近光谱色的程度,如色相越接近光谱色,则表现越明显,饱和度越高。因人的眼睛可辨别光谱内及光谱外的色调约130种,即可设计出各种色调,所以对着色塑料要求色调越接近设计色越好。

(4)耐迁移性 着色剂中有些亲油性有机颜料和染料,易溶入塑料的增塑剂中,并随其迁移至制品表面,当增塑剂发挥后着色剂就会残留于制品表面,导致制品变色和出现浮色。另外,当这类着色剂接触到其他制品时也会溶于其他制品的增塑剂内而迁移到该制品表面,渗色和污染制品内容物,故对包装液体食品的制品必须选用抗迁移性着色塑料。另外,颜料迁移析出还会影响耐磨性和耐蚀性,并使制品失去光泽。

(5)耐光牢度、耐候性 有一些有机颜料及染料等着色剂在日光照射、大气条件和湿热环境作用下易发生光、热、氧老化导致塑料变色、变质,而且同一种颜料着色不同塑料时着色料的耐光性及耐候性也不同,因此选料时要评定耐光性及耐候性。着色料的耐光性用耐光牢度测定,常用褪色试验的8级表示法(又称为蓝色色标耐光牢度试验)。试样用氙灯照700~800h不褪色者为8级,1h即褪色者耐光牢度最差为1级。耐候性用室外露晒法测试(样品置于纬度23°的晒场,朝南倾角45°),5级为最好。

(6)性能稳定性 因着色时塑料中加入了着色剂、助剂等组分,会使原塑料分子结构复杂变化。如着色剂的耐热性、耐蚀性、与树脂的相容性、分散分布均匀性、粒度及浓度、着色剂与树脂或助剂发生反应、有无毒性等各种因素都会导致塑料各项性能发生正面或负面的变化,或者增加了某些性能。如用群青及镉系颜料着色塑料耐酸性下降;铬黄着色塑料耐碱性下降;炭黑着色塑料电绝缘性破坏(但导电性和耐光性增大)等。由此可见,选择着色塑料时应按制品使用性能要求重新评估其实用性能,对安全卫生制品,尤其要评估着色塑料的无毒性、卫生性和安全性。

(7)加工性 通常着色料流动性下降,易发生熔接缝、色泽不匀、褪色和变色、表面产生色斑和色纹、结晶及收缩不匀、取向性增大等弊端,因此在成型加工、工艺条件设计、设备及模具选用等方面应采取适当的措施,现举例介绍如下:

1)各种着色塑料在成型加工前必须按干燥工艺条件进行烘干处理。

2)用制品厂自行配制干着色或色母粒着色时,着色剂必须与塑料充分均匀混合,干粉剂必须均匀包覆塑料,确保均匀混炼塑化,颜料均匀分散于熔料中,染料均匀溶解于塑料中。

3)某些颜料着色结晶型塑料时会成为结晶核面影响制品结晶度和收缩率,而制品结晶度的变化也会影响色相变化,因此在工艺条件中应采取控制结晶度的措施。

4)正确控制成型温度及塑化程度,防止着色剂分解或着色剂促使树脂分解。另外,着色料导热性差,要注意调节制品冷却条件及超声波焊接工艺条件。

5)正确地配料是改善塑料着色效果的有效途径。为了得到良好的着色效果,满足色彩设计的要求,必要时可采用共混色母粒、粉状颜料与色母粒的共用、多种颜料并色、反复筛选配方比等措施,但这必须有足够的理论与实践基础。

6)改善设备性能也是提高着色效果的有效途径。在挤出成型中,因螺杆直径和长径比(L/D)相对较大,着色效果比注射好。在注射成型中,为了提高混炼能力,L/D有增大的趋势,并已有使用屏障/混炼型螺杆的报道,也可以加入静态混合器。通过这样的改进,设备性能朝着有利于提高着色效果的方向发展。

7)工艺参数的合理选择,亦有可能改善着色效果,如注射成型的机筒及模具温度选择、背压的调整、注射速度的调节等。在加工珠光塑料时,因云母较脆弱,故应采用较低的剪切速率,以免云母过度破损失去光泽性。

(8)模具设计和制品设计 由于着色料流动性下降,且料流方向、熔料致密度及均匀性,以及制品形状、壁厚、加强筋及凸台结构等都会影响制品色彩特性,所以模具浇口形式及分布、熔接处位置、分型线、排气溢料、型面表面粗糙度、表面纹饰、制品尺寸形状、壁厚等因素也都会直接影响制品着色效果。一般而言,如果成型时使着色物料能均衡畅通地填充于型腔中,各处致密一致,结晶、取向、收缩较均匀,则会获得良好的着色效果,但有时还需通过试验确定相关参数。另外,提高模具的制造精度,尤其是表面粗糙度对着色效果是有显著改善的。有些庄重、淡雅的高级色,以及一些仿瓷色、闪光色等,在模具表面十分光亮的情况下才能显示其效果。

4.色彩设计

色彩设计是指按制品使用要求、外观要求及选用的塑料品种等来选择理想色彩特征的色彩设计工作。

制品色彩会对人的观感、心理产生感觉印象、象征性意义和感情影响,具有赋予审美、时尚、生理、心理、对话、教育、娱乐等功能。但要求色彩设置适当,与制品的使用性能、使用对象等诸多条件相匹配,恰如其分,藏缺露优,切忌过饰。因此,色彩设计是功能化、人性化、艺术化兼备的设计工作。

(1)色彩的分类及配置 按制品色彩配制形式可分为单色(复合单色)、双色(多色)、混色三种形式。

单式是指用单一色彩着色剂配置的色彩。复合单色是指用两种以上单一着色剂拼色制成的复合式单色,如由红、黄拼色即可获得橙色复合单色,但在拼色时不同色组合形式会发生互补或互减而影响复合单色的色调和明度。通常,单一单色称为一次色;复合单色称为间色,如两种原色拼置的称为二次色,三种原色配置的称为三次色。

双色或多色配置是指制品上同时配置了两种以上色彩,且有色别界限的配制形式,如汽车尾灯罩常用红色、无色、黄色三种色彩分界布置的形式。(www.xing528.com)

为了使色彩装饰配置适当,多色组合时不要采用过亮、过暗或模糊不清的彩色,配置色彩时应注意以下几点:

1)两色对比,双方面积越接近调和效果越差,面积相差大一些调和效果较好。

2)同色相色彩,相距位置越近调和效果越差,相距位置越远,调和效果越强。

3)同色相的组合可以得到非常爽快的调和,等明度的调和一般说来美度较低。使用等明度、多色相的调和,倒不如使用同色相、不同明度、等纯度这种简易的配色法来取得调和。

4)对比色双方差别越大对比越强,应使其一种色混入另一种色,或两色相互渗透到对方,以缩小差别,削弱对比。不同对比色彩同时加入灰色,使其明度和纯度降低,削弱对比效果,达到调和目的。

5)相似的明度、疏远的色相产生含混的配色,相似的明度、接近的色相产生呆板的配色,高纯度、疏远的色相产生鲜艳的配色,低纯度、疏远的色相产生朴素的配色。

混色制品没有明显的分色,而是带有一种自然过渡色彩的双色制品。一种简单的柱塞式混色注塑机由两个注射装置和一个公用喷嘴组成。通过液压系统,可调整两个推料柱塞的注射速度、注射压力和切换程序,控制两种颜色的分配,从而得到不同的混色效果,如大理石花纹、条纹、晕色纹等。混色注塑制品常用于化妆品盒、肥皂盒、梳子等日用品,型材、板材一类带有混色花纹的挤出制品,则是通过共挤出工艺来成型的。由两台挤出机,分别挤出不同色泽的熔料,然后通过一个特殊结构的口模合流形成混色制品。根据设计的口模结构的不同,可分别得到木纹色、象牙色等花纹,常用于建材制品和塑料家具。

(2)色彩的选用 目前,人眼可辨的色光约有130多种,但不同色相均各有特点及适用场合,现将常见色彩其适用场合简述如下:

1)红色。红色容易引起人们的注意,使人产生兴奋、激动和紧张感,但又很容易使视觉疲劳。虽然红色给人以强烈和有力的、愉快新鲜的印象和感觉,但由于它象征着热闹和噪声,容易使人烦恼和疲劳,故产品中用得不多,仅用于填写面板文字、开关、元件手柄、指示灯外壳等处,一般忌大面积使用。

2)黄色。黄色光的光感最强,给人以光明、辉煌、醒目、庄重、高贵、轻快、柔和、纯净和充满希望的印象,但却不容易分辨,有轻薄、软弱、颓废和病态的一面,给人一种不健康的感觉。黄色物体在黄色光的照射下会有失色的表现,但采用浅奶黄色还是较普遍的。

3)橙色。橙色又称桔黄或桔红色,以成熟果实为名,既温暖又光明,使人感觉充足、饱满和香甜,是一种明亮、健康、向上、动人的色彩。产品中用浅桔黄与深蓝色的对比、浅桔黄与深绿色的对比较为普遍。

4)绿色。人眼对绿色的分辨能力最强,对绿光的反应最平静。绿色是使眼睛最能适应和最能得到休息的色光。黄绿、嫩绿、淡绿、草绿等,象征着春天、生命、青春、稚嫩、活泼和成长,具有旺盛的生命力,是表现活力与希望的色彩。艳绿、盛绿、浓绿象征着盛夏、成熟、健康、兴旺、发展。灰绿、土绿意味秋季、收获、衰老。绿色在产品中用得不多。如果以不同的亮度匹配,则可得到明快的调和色,这还是常有采用的。

5)蓝色。蓝色在视网膜上成像的位置最浅,是后退的远逝色,使人容易联想到天空、海洋、远山,严寒,感觉到崇高、深远、纯洁、透明、沉静、凉爽以及冷漠等印象。产品中用蓝色可给人一种浩瀚之感。蓝、白色对比,蓝与奶白色的配合用得较普遍。

6)紫色。人眼对紫色光细微变化的分辨力弱,容易感到疲劳。灰暗的紫色,容易造成心理上的忧郁、痛苦和不安;但明亮的紫色好像天上的霞光、原野上的鲜花,使人感到美好和兴奋。产品中不宜大面积使用紫色,乱用紫色会造成低级和不好的印象,国外仅采用带紫调的灰色。

7)白色。白色表现出明亮、干净、卫生、坦率、朴素、畅快和纯洁,但有单调感。白色是光明和冰雪的象征色,使人感觉寒凉、轻盈、单薄和爽快。产品中常采用乳白、鱼肚白、珍珠白,或以红和白、蓝和白、黑和白等色相调配,可取得较好的效果。

8)黑色。黑色是无光、无彩之色,反射光的能力弱,对人们心理影响有消极面,如阴森、恐怖、烦恼、忧伤、消极、悲哀、沉默、肃穆、神秘、死亡等;另一方面,黑色又使人得到安静、深思、庄重、严肃大方、坚毅的感觉,并有耐脏的特点。产品中以黑、白两个极色配合时,光感最强、最朴实,对比分明。另外,黑色又是极好的衬托色,可以充分显示其他颜色的光感与色感。

9)灰色。灰色原意是灰尘的颜色,中等亮度、无彩度,对人眼的刺激适中,既不眩目,也不暗淡,属于视觉最不容易感到疲劳的颜色。因此,视觉上和心理上对它的反应平淡、乏味,具有休息、抑制、柔和、朴素的感觉;另一方面,灰色也会使人产生枯燥、单调、沉闷和寂寞的印象。

灰色可调配成黄灰、红灰、蓝灰、驼灰、紫灰以及亮度很高的银灰、亮度低的深灰与铁灰等,它能对任何色起调和作用。产品中大量用到灰色,含灰的隐艳色正逐渐流行。

10)金色和银色。金、银色也称光泽色,质地坚实、表层平滑、反光能力很强,能给人以辉煌、珍贵、华丽、高雅、活跃的印象。塑料、有机玻璃、电化铝等给人以时髦、讲究、有现代感的印象,属于装饰功能和适用功能都很强的色彩,具有镜面反射光和非镜面反射光独立并存的视觉。

产品中用金、银色进行点缀,外观光艳照人,增强调和感,一般应用在重点部分的主视区、装饰条、商标、型号铭牌上,但由于反光敏锐、亮度较高,会对人眼的刺激太大,故不宜过多或大面积使用。

金色是由青铜粉或铜粉作着色剂,银色是由铝粉作着色剂。如果使用制品厂自行配制做金、银着色料,应注意以下事项:

①宜用于着色透明塑料(含量为1%~2%)。

②金色不宜着色PP塑料,金、银色不宜与TiO2等不透明着色剂合用。

③粒度为50~100μm时可呈明亮金属色,粒度为10~20μm时则呈绸缎光泽。

④易发生流线及熔接缝,可采用提高粒度及添加量,用高粘度聚合物,增大浇口和注速,调节浇口尺寸及位置等方法来解决。

⑤制品尺寸形状及模具结构应尽量使着色剂沿制品表面平行取向排列,这样着色效果好,如果与透明颜料拼用可配制出仿金属色相。

11)珠光色。珠光色是采用涂覆TiO2的定向结晶的细微云母薄片作着色剂的,着色剂在制品中呈平行定向层状排列,于是每片透明料只折射一部分入射光,把剩余光透射给下层晶片,故形成许多微小层次的折射光,呈闪烁的光辉,即为珍珠光泽,给人以柔和、悦目、舒适的感觉。此外,通过调节晶片的几何厚度、层次还可获得不同干涉色的彩色珠光,称为虹彩(幻彩),在大面积曲面制品上从不同的视角可看到由红变绿、从蓝变橙、从黄变绿的色彩变化现象(称色转移),如果用各种色彩的金属氧化物包膜,则可呈现各种色彩的珠光色(又称着色类珠光塑料)。按不同的着色剂,目前有三种珠光色泽的塑料。

①银白类珠光塑料。不同粒经及TiO2包覆率的品种可获得灿烂、缎光、珍珠光泽、银白、闪光及特殊闪光等银白珠光色彩。

②虹彩干扰色类珠光塑料。控制TiO2包覆率、晶片厚度可获得艳黄、红色、青铜、红/蓝、蓝、绿等各种干涉色彩。

③着色类珠光塑料。通过调节云母包覆层材料及厚度可获得艳金色、缎光金色、淡红金色、黄金色、深金珠色、闪光亮金珍珠、艳青铜色、艳深红色、葡萄酒色、缎光和闪光金属色等色彩。

选用珠光色时应注意如下事项:

①粗粒度料折射率高,光泽较强,有光亮金属视角;细粒度料呈丝绸、软缎细腻柔和珍珠光泽,与炭黑(含量为0.001%~0.05%)相混能得类似金、银、铜、铝等金属光泽。

②用于透明塑料效果好,不能和不透明塑料或颜料并用,但可与低浓度透明染料并用,如与透明料拼用(着色剂用量为0.01%~0.5%)可得各种迷人的色彩。

③加工时制品易产生流水条纹、粉粒结球、扩散不良等现象,需采取调整浇口尺寸形状、调节加工温度、使用分散剂和扩散剂、改善塑化效果、提高流动性等措施。

云母钛珠光颜料由于化学稳定性好,在加工过程中不会变色,也不会在树脂中析出,可适用于所有热塑性和热固性塑料。目前,云母钛珠光颜料已广泛应用于塑料工业中,如高档化妆品包装的塑料盒和瓶、高级糖果和冰淇淋包装的珠光塑料薄膜,以及用于建筑装饰材料等。

12)荧光色。荧光色塑料是采用可发出荧光的着色剂配置的塑料。其着色剂有无机类和有机类两种。无机类着色剂,如ZnS-Cu(发绿光)、ZnS-Ag(发紫光)、ZnS-Mn(发黄光)、ZnS-Bi(发红光)。有机类着色剂,如有机荧光染与树脂共混物,有机荧光颜料等,具有吸收一部分可见光及紫外线后可以一定波长的可见光发射出来的功能,使制品表面反射光和发射光混为一体,呈非常光亮的荧光,在强紫外线下还可发射红、黄、蓝色光。荧光塑料能使制品在白昼或日光灯下能吸收储存光能,在黑暗下能发射色光,常用于作透明发光制品,如道路标记、安全标记、容器防伪标记等。

荧光增白剂是用于消除白色塑料中微黄点的,用增白剂可吸收300~400nm的紫外线,且发射紫色或蓝色荧光,提高白度,常用苯并唑衍生物组成的无色染料作增白剂,可使制品色彩明亮,白色料更白。如果与随温度变色的颜料配伍,在激光下可作变色标记颜料。

13)磷光色。具有磷光效果的塑料制品以“暗处泛光”为其特征,这是与荧光塑料制品的不同之处。磷光塑料所含的塑料可以吸收某一波长的光能,并在较低的波长处将光能释放。颜料品种不同,光能释放延迟时间以及再次发射的过程也会不同,这一过程可延续数个小时,具体根据激发过程的长度和尺寸而定。最常见的磷光颜料是无机氧化物,如含添加剂的硫化锌络合物等,某些具有荧光能力的分子也具有磷光特性。

磷光塑料制品也常用于安全标记、公路道路标记等用途。

(3)色彩的测量 在工业及商业中,常要求对制品颜色进行鉴别和评价。目前,以基本色度学为基础有关机构(如国际照明协会)已推荐了测量方法、测量仪器和评定标准,且通过计算机软件技术已可使繁复的数据处理和计算变得轻而易举了。我国也制订了色泽测定标准,必要时可由专业机构进行测定,一般情况下也采用标准的色标样板与着色塑料制品颜色对比进行鉴别。

5.常用塑料适用的着色范围

综上所述,配制着色塑料时应根据塑料品种及特性、制品功能特性及色彩特征来选择适应性的着色剂和助剂,只有这样才能制成理想的着色塑料,而且需在合理的成型加工工艺条件下才能制成合格的着色塑料制品。换之言,每一种塑料的着色效果是有一定范围的,设计制品色彩时,可向塑料着色专业厂查询塑料可选用色彩范围及其所用着色剂和着色塑料的特性,以便制品设计及加工时采取适当的措施。

这里从有关参考资料中汇集了几种常用塑料的适用色彩及着色剂,见表19-156~表19-160。这些表格中所列色彩,有许多为采用多种着色剂配置的复合单色,所以其中举例的着色剂为着色配方中的主色着色剂,综合性能对塑料适应性稍好。

19-156 通用热塑性塑料的着色范围及适用着色剂举例

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(续)

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19-157 工程塑料着色范围及适用着色剂举例

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(续)

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19-158 热固性塑料着色范围及适用着色剂举例

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19-159 用于塑料着色的部分染料

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(续)

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19-160 特殊着色应用

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