Список тематических статей

Крашение пластических масс

Осуществляют органическими и неорганическими пигментами, жиро- и спирторастворимыми красителями.

К ним предъявляют следующие требования: совместимость с полимером, отсутствие миграции на поверхность, устойчивость при температуре переработки пластика, находящегося в расплавленном состоянии, инертность по отношению к полимерам (не должны вступать с ними в химическое взаимодействие), а также устойчивость к действию света, химических реагентов и других при эксплуатации.

Для каждого вида пластмасс существует определенный ассортимент пигментов и красителей; выбор их определяется условиями эксплуатации изделий.

Получение окрашенных пластмасс крашением в массе включает стадии:

1) Смешение полимера с красителем или пигментом,

2) Расплавление окрашенной смеси и грануляцию или формование изделия.

Благодаря способности растворяться в полимерах в условиях их переработки красители легко диспергируются в пластмассах. Для крашения полиметилметакрилата, полистиролов, поликарбонатов, аминопластов и других пригодны жиро- и спирторастворимые красители; полиолефины и ПВХ окрашивают только устойчивыми к миграции органическими и неорганическими пигментами.

При крашении пигментами (порошки) происходит почти одновременно распределение, измельчение и смачивание их частиц расплавом полимера. Поэтому, чтобы готовое изделие имело однородную, равномерную окраску, пигменты следует очень тщательно диспергировать в полимере. Для достижения этого применяют концентраты пигментов (специальные выпускные их формы), а крашение проводят при интенсивном перемешивании.

Концентраты, представляющие собой гранулы, состоят из пигмента и полимера-носителя, в качестве которого используют, как правило, полимер, предназначенный для окрашивания. Содержание органического пигмента в концентрате составляет 15-25%, неорганического – 40-50%. Пигмент в полимере-носителе очень тщательно диспергируют, поэтому благодаря высокой дисперсности пигмента при крашении концентратами достигается его хорошее распределение и максимальная интенсивность окраски. Выпускаемые концентраты предназначены для крашения определенного вида пластмасс.

Более универсальны суперконцентраты пигментов, которые содержат, помимо полимера-носителя, свыше 30% низкомолярных диспергирующих веществ (например, глицериновый эфир гидрированной канифоли, низкомолярный полиэтилен), хорошо совместимых с различными типами пластмасс. Поэтому суперконцентратами можно окрашивать несколько видов пластмасс.

Концентраты и суперконцентраты не пылят, что улучшает условия труда и исключает потери пигментов, легко дозируются.

Hаиболее часто крашение термопластов производят в процессе переработки их в изделия, используя концентраты или суперконцентраты. Последние либо смешивают с неокрашенными гранулами термопласта в тихоходных смесителях в течение 10-15 мин, после чего полимер подвергают переработке в изделия, либо подают через дозирующее устройство непосредственно в перерабатывающую машину. Количество концентрата определяется требуемой интенсивностью окраски.

Крашение можно осуществлять и порошкообразными пигментами или красителями («сухой» способ); их смешивают с гранулами неокрашенного термопласта перед его переработкой в изделие. Крашение термопластов на заводах-изготовителях полимеров производят смешением пигментов или концентратов с полимером, после чего смесь гомогенизируют в экструдере или пластосмесителе и гранулируют.

Крашение реактопластов, в частности аминопластов и фенопластов, производят двумя способами – мокрым и сухим.

По первому способу краситель или пигмент (в виде порошка либо специально приготовленной пасты) смешивают в смесителе с мочевино-, меламино- или фенолоформальдной смолой, наполнителями, стабилизаторами и другими добавками, используемыми при производстве пластмасс. Окрашивание таким способом возможно только на заводах-изготовителях пластмасс.

По второму способу краситель или пигмент смешивают с порошкообразными смолами в шаровых мельницах. Способ используется как на заводах-изготовителях пластмасс, так и на заводах их перерабатывающих.

При крашении феноло-формальдных смол используют большие количества белого пигмента (например, TiO₂), чтобы перекрыть собственную окраску смолы (от бежевой до коричневой). Фенопласты окрашивают в темные насыщенные тона, аминопласты – в яркие светлые и пастельные.

Ненасыщенные полиэфирные смолы окрашивают жиро- и спирторастворимыми красителями, которые предварительно растворяют в органическом растворителе (целесообразно в одном, например в толуоле или диоктилфталате) и полученный раствор смешивают со смолой. Таким образом получают прозрачные цветные полуфабрикаты, из которых путем последовательных операций – рубки, фрезерования и полирования-изготовляют пуговицы и другие изделия.

Для крашения стеклонаполненных полиэфирных смол применяют главным образом неорганические пигменты. Органические пигменты используют преимущественно в тех случаях, когда требуется, чтобы изделие обладало светопропускающей способностью, например кровельные и гофрированные плиты в строительстве.

Чтобы обеспечить хорошее распределение порошкообразных пигментов в смоле, готовят пасты: пигмент тщательно смешивают (перетирают) с небольшим количеством полиэфирной смолы или с дибутилфталатом на краскотерке. Содержание пигмента в пасте 25-40%. Во время крашения при перемешивании смолу рекомендуется добавлять в пигментную пасту небольшими порциями.

Значительно реже осуществляют поверхностную окраску мелких изделий из пластмасс (например, светофильтры, оправы для очков, пуговицы); изделия из полиметилметакрилата, полистиролов и этролов лучше всего окрашивать дисперсными красителями в водных ваннах, изделия из полиамидов – кислотными красителями. Получаемые при этом окраски имеют низкие светостойкость и устойчивость к механическому воздействиям.

Гладкова Наталья