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尼龍如何選擇著色劑？【附著色劑性能對(duì)比表】
著色劑分為兩大類(lèi)：顏料和染料，其中顏料分為無(wú)機(jī)顏料和有機(jī)顏料。由于尼龍的特性對(duì)著色劑有特殊要求，今天我們主要來(lái)看下如何選擇尼龍用著色劑。
1.關(guān)于尼龍
（1）尼龍的特性？
尼龍具有很高的機(jī)械強(qiáng)度, 軟化點(diǎn)高、耐熱、磨擦系數(shù)低、耐磨損、自潤(rùn)滑性、吸震性和消音性; 耐油、耐弱酸、耐堿和一般溶劑; 電絕緣性好、有自熄性; 無(wú)毒、無(wú)臭、耐候性好; 但染色性不佳。
（2）尼龍的主要應(yīng)用
聚酰胺主要用途之一是用于合成纖維, 其突出的優(yōu)點(diǎn)是耐磨性高于其他所有纖維。因聚酰胺無(wú)毒, 可用來(lái)作為醫(yī)用縫線(xiàn)。
由于聚酰胺具有安全、質(zhì)輕、優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性及較好的耐腐蝕性, 因此越來(lái)越多地應(yīng)用于代替銅等金屬, 在機(jī)械、化工、儀表、汽車(chē)等工業(yè)中制造軸承、齒輪、泵葉及其他零件。
在工業(yè)上尼龍大量用來(lái)制造簾子線(xiàn)、工業(yè)用布、纜繩、傳送帶、帳篷、漁網(wǎng)等。
在國(guó)防工業(yè)上作為降落傘及其他軍用織物首選材料。
2.著色劑的分類(lèi)及性能對(duì)比
著色劑分為兩大類(lèi)：顏料和染料，其中顏料分為無(wú)機(jī)顏料和有機(jī)顏料。它們之間性能對(duì)比可看下表：
| 樹(shù)脂 | 加工溫度( ℃) | 對(duì)粉劑的要求 |
| 低密度聚乙烯 | 150 - 220 | 堅(jiān)牢度優(yōu)良, 不遷移 |
| 高密度聚乙烯 | 160 - 230 | 耐熱穩(wěn)定性高, 不遷移 |
| 聚氯乙烯 | 180 - 250 | 分散性好堅(jiān)牢, 耐酸 |
| 聚丙烯 | 230 - 280 | 耐熱, 分散性好 |
| 聚苯乙烯 | 180 - 240 | 堅(jiān)牢, 溶解性好 |
| ABS | 230 - 310 | 耐熱, 分散性好 |
| 聚碳酸酯 | 150 - 200 | 耐熱, 分散性好, 不含水 |
| 聚氨酯 | 210 - 270 | 耐光, 耐酸, 耐還原 |
| 聚甲基丙烯酸甲酯 | 200 - 230 | 堅(jiān)牢, 耐熱, 不遷移 |
| 聚酰胺 | 270 - 290 | 耐熱, 不含水, 分散性好 |
| 聚酯 | 270 - 290 | 耐熱, 不遷移不呈酸堿性 |
3.尼龍用著色劑需具備的性能？
（1）耐熱耐曬性：
迄今已有許多有機(jī)顏料、無(wú)機(jī)顏料和溶劑染料均能用于大部分熱塑性工程塑料的著色。
樹(shù)脂加工溫度及對(duì)著色劑的要求：
| 著色劑 | 有機(jī)顏料 | 無(wú)機(jī)顏料 | 染料 |
| 定義 | 有機(jī)顏料的特點(diǎn)是存在發(fā)色基團(tuán)，通過(guò)選擇吸收可見(jiàn)光能從基態(tài)激發(fā)到激發(fā)態(tài)，因而使分子產(chǎn)生互補(bǔ)色調(diào)。 | 主要成分為無(wú)機(jī)物的顏料。幾乎所有的無(wú)機(jī)顏料，是化合物，常常是復(fù)雜的混合物 | 染料能夠吸收、透射某些波長(zhǎng)的光，而不散射任何一種光的化合物。是透明的 |
| 熱穩(wěn)定性 | 良 | 優(yōu) | 良 |
| 光穩(wěn)定性 | 良 | 優(yōu) | 良 |
| 著色力 | 高 | 低 | 非常高 |
| 相對(duì)密度 | 低 | 較大 | 低 |
| 耐溶劑性 | 良 | 優(yōu) | 較差 |
| 遮蓋力 | 良 | 優(yōu) | / |
| 顏色鮮艷度 | 良 | 差 | 優(yōu) |
| 毒性 | 小 | 大 | / |
| 色譜齊全性 | 齊全 | 不齊全 | / |
| 價(jià)格 | 高 | 低 | / |
| 耐遷移性 | 良 | 高 | 差 |
耐熱, 不遷移不呈酸堿性
從表中可以看出，聚酰胺的加工溫度很高，所用的著色劑需要有很高的耐熱性，就塑料用有機(jī)顏料而言, 除了對(duì)其熱穩(wěn)定性有一定要求外, 還需要有較好的耐曬牢度。不少有機(jī)顏料對(duì)聚酰胺熔融物的性能會(huì)產(chǎn)生明顯的負(fù)作用,因此用于聚酰胺著色的有機(jī)顏料有一定限制。
（2）化學(xué)穩(wěn)定性：
著色劑與樹(shù)脂兩者不應(yīng)發(fā)生化學(xué)反應(yīng), 不應(yīng)促進(jìn)樹(shù)脂分解。對(duì)于高活性樹(shù)脂如聚酰胺樹(shù)脂( PA) ，其熔融狀態(tài)顯示還原性, 容易使著色劑改變顏色，因此, 只有少數(shù)著色劑可供選擇。
（3）耐遷移性：
著色劑的遷移主要有三種類(lèi)型:
(1) 溶劑抽出, 即在水和有機(jī)溶劑中滲色;
(2) 接觸遷移, 造成相鄰的物體污染;
(3) 表面噴霜, 在加熱時(shí), 著色劑在聚合物中的溶解度較大, 而常溫下, 著色劑的溶解度較小。
一般來(lái)說(shuō), 無(wú)機(jī)顏料在聚合物中的分散是非均相的, 不會(huì)產(chǎn)生噴霜現(xiàn)象; 而有機(jī)顏料在聚合物和其他有機(jī)物中都有不同程度的溶解, 比較容易發(fā)生遷移。
（4）著色力：
著色力大小決定了為達(dá)到目標(biāo)顏色的著色劑的用量。一般來(lái)說(shuō), 著色力隨著著色劑粒徑的減小而增加。有機(jī)顏料的著色力比無(wú)機(jī)顏料高, 當(dāng)彩色顏料與白色顏料并用時(shí), 著色力可以得到顯著提高。
（5）分散性：
著色劑在聚合物中只有以微小的粒子狀態(tài)均勻分散, 才能有良好的著色效果。顏料含很多聚集粒子, 須用高剪切力打碎大聚集體, 形成小聚體, 從而達(dá)到要求。
4.尼龍如何選擇著色劑？
結(jié)合尼龍用著色劑需滿(mǎn)足的特性及幾種著色劑的性能對(duì)比表格來(lái)看：
無(wú)機(jī)顏料的耐光、耐氣候、耐遷移、耐化學(xué)品等性能比有機(jī)顏料優(yōu)越, 普遍適用于塑料, 但顏色強(qiáng)度及亮度差得多。當(dāng)要求良好色澤時(shí), 優(yōu)先選用有機(jī)顏料。另外無(wú)機(jī)顏料反射指數(shù)高, 常用于不透明制品。
有機(jī)顏料與無(wú)機(jī)顏料相比, 顯示出高著色強(qiáng)度及鮮艷度。PA加工溫度較高, 對(duì)顏料的耐熱穩(wěn)定性要求也較高, 同時(shí)PA樹(shù)脂熔融時(shí)顯示極強(qiáng)的還原性, 使得很多塑料用有機(jī)顏料不適合用在尼龍中。
目前適用于尼龍的有機(jī)顏料, 特別是淺色品種,還有一定欠缺, 還需深入研究，所以要配比較鮮艷的顏色只能選擇染料。
染料，可以在水、油或有機(jī)溶劑中溶解的著色劑，染料一般都是有機(jī)化合物。染料的優(yōu)點(diǎn)是色澤鮮艷, 色彩奪目, 色譜齊全, 但缺點(diǎn)是耐熱性、耐候性、耐溶劑性皆差, 在塑料加工溫度下或較高的溫度使用過(guò)程中易分解變色。雖然染料的耐溫性比較差，但在尼龍中經(jīng)過(guò)高溫后顏色會(huì)終穩(wěn)定下來(lái)，還是能達(dá)到一定鮮度。此外，目前也開(kāi)發(fā)出耐高溫的染料，以滿(mǎn)足需求。
染料是纖維、織物等紡織品主要著色劑, 在塑料是應(yīng)用較少, 主要用在光學(xué)塑料制品中, 可以使透明塑料保持較好的透明性。