淺述塑料著色方法及褪色因素

塑料產品的應用已是相當廣泛，市面上塑料產品色彩各異，五彩繽紛，受到大眾喜歡，那么注塑產品加工都是如何進行著色的呢？又有什么因素會導致產品發生褪色？

著色方法

著色方法僅與選用的色料有著很大的關系，而且與塑料的性能、成型參數以及使用的添加劑等有著密切的關系。如可以添加珠粉，也可添加太白粉使PET透明色變成不透明色（再加入一些色粉可以進行調色）。水波紋的產生就是與添加的珠粉的多少有關。

1、色粉著色

色粉大體分三大類：無機色粉、有機色粉、染料

無機色粉

耐溫、耐候好，缺點是染色力差、分散性不好。主要是礦物提煉，耐溫可達300度以上，不適用于透明色和鮮艷色；

有機色粉

耐溫性差、分散性好，可使用于軟膠。石化提煉；

染料

耐溫性好、分散性更好、艷度高。缺點是移形性較高，不適用于軟膠。

優點

分散性好、適合小批量的塑料加工、成本低，省卻了色母、色漿等加工過程中人力物力的消耗。

缺點

吹膜、紡絲類產品不實用，使用色粉著色，由于顏料粉均勻分布在需著色的樹脂中，所以其分散性較好。

2、色母著色

色母著色采用某種工藝與相應設備，在助劑的作用下，將顏料（或染料）混入載體，通過加熱、塑化、攪拌、剪切作用，最終使顏料粉的分子與載體樹脂的分子充分地結合起來，再制成與樹脂顆粒相似大小的顆粒。

優點

改善了由于色粉飛揚帶來的環境污染問題、使用過程中換色容易，不必對擠出機料斗進行特別的清洗、針對性強，配色簡單，定量容易。與成批樹脂干法染色造粒后再去制塑件相比，使用色母可以減少塑料制品經二次加工后所造成的樹脂性能老化，有利于塑料制品使用壽命的提高。在加工過程中，顏料在助劑的作用下，色母粒經過充分混煉與載體樹脂完全結合。在使用時，按一定的比例置于待加工的樹脂中，相容性明顯優于色粉著色。

缺點

分散性較差，由于添加量少，塑料制品的加工時間短，受擠出機螺桿長徑比的限制，色母分散性往往不如色粉。成本偏高，多了一次制造過程，染色成本高于色粉著色；對色母的性能要求偏高，色母中的載體與需著色樹脂的性能有差異時，塑料制品表面常常會出現未分散點、色斑、花紋，所以，色母的使用因其相容性及分散性而受到限制。

3、色漿著色

色漿是由顏料和填充料分散在漆料內而成的半制品。依照用途進行分類，可分為涂料色漿、膠帶色漿，造紙色漿、紡織色漿、機械色漿、玩具色漿、乳膠制品色漿等。

優點

使用方便，可以直接投入加工工藝中用于成型和板材著色；一般情況下，耐高溫性能好，存儲便利，無沉淀；可減少色粉使用中的粉塵污染問題，也可以解決色母粒在相容性和分散性上的不足，色漿在使用中容易控制使用投入量，減少色差，提高著色力和色澤光亮度；環保型符合歐盟 REACH等法規要求

缺點

目前，色漿發展的更大制約為國產色漿的生產工藝上，高質量的色漿對工藝與原料品質的要求較高，其成本會比色母、色粉都高；添加量大的時候螺桿可能會出現打滑現象；存放時間較長時，會發生沉淀，使用前需攪拌為佳。

4、色油著色

色油是一種無樹脂載體的液態顏料濃縮物。目前，色油在我國主要使用在瓶胚上。

優點

低添加比例，通常透明系列 0.1~0.5%，珠光/實色系列0.3~3.0%；的分散性，顏色更加均勻一致，色彩更艷麗，產品具有更高光澤；顏色穩定，降低著色瑕疵；物料只經過一次高溫過程，保持原料樹脂物理性能不受影響；更佳的庫存管理，只需要很小的空間就能完成色油的儲存，相對色母節省四分之三的倉儲空間。減少整體庫存和營運資金的壓力；色油添加設備簡單，成本低，換色過程簡單快速，提高生產調度的自由度，節省人員工時、機器以及能源損；適用于所有的聚烯烴（如 PP/PE），聚苯乙烯樹脂（PS），PET樹脂及其他工程樹脂。

缺點

不能在色油中添加抗靜電劑，導致產品在貨架或儲存中不能防塵；色油類產品貨架周期比色母產品短；色油需要專用的色油添加設備，即色油計量泵才能將色油供應給注塑機臺生產出所要顏色的產品。

褪色因素

塑料著色制品受多種因素影響會發生褪色。塑料著色制品的褪色與色粉的耐光性、抗氧性、耐熱性、耐酸堿性以及所用樹脂的特性有關。下面是對塑料著色發生褪色因素的詳細分析：

1、耐光性

著色劑的耐光性直接影響制品的褪色，受強光照射的室外制品，所用著色劑的耐光(耐曬)等級要求是一個重要指標，耐光等級差，制品在使用中會很快褪色。耐候制品選用的耐光等級應不低于六級，更好選用七、八級，室內制品可選四、五級。

載體樹脂的耐光性能對顏色的變化也有較大影響，紫外線引發的樹脂照射后其分子結構發生變化出現褪色。在母料中加入紫外線吸收劑等光穩定劑，可提高著色劑和著色塑料制品的耐光性能。

2、耐熱性

顏料的熱穩定性是指在加工溫度下顏料熱失重、變色、褪色的程度。無機顏料的成份為金屬氧化物、鹽類，熱穩定性好，耐熱性能高。而有機化合物的顏料則在一定溫度下會發生分子結構的變化和少量分解。特別是PP、PA、PET制品，加工溫度在280℃以上，在選著色劑時一方面要注重顏料的耐熱度，一方面要考慮顏料的耐熱時間，通常要求耐熱時間為4-10min。

3、抗氧化性

某些有機顏料在氧化后發生大分子的降解或發生其他變化而逐漸褪色，此過程一是加工中的高溫氧化，二是遇強氧化劑(如鉻黃中的鉻酸根)發生的氧化。色淀、偶氮顏料與鉻黃混合使用后，紅色會逐漸減退。

4、耐酸堿性

著色塑料制品的褪色和著色劑的耐化學品性(耐酸堿性、耐氧化還原性)有關。如鉬鉻紅耐稀酸，但對堿敏感，鎘黃不耐酸，這二種顏料和酚醛樹脂對某些著色劑起強還原作用，嚴重影響著色劑的耐熱性、耐候性并發生褪色。

針對塑料著色制品的褪色，應根據塑料制品的加工條件和使用要求，對所需顏料、染料、表面活性劑、分散劑、載體樹脂和防老化助劑的上述性能進行綜合評定后才可選用。