FEP色母粒用分散劑
.1 色母粒中顏料分散的意義
制備色母粒的關(guān)鍵就是顏料的分散性。與染料染色不同,顏料是依靠細(xì)小的固體顆粒均勻分布在被著色的塑料中,對(duì)光線(xiàn)進(jìn)行復(fù)雜的折射、反射、透射、吸收等作用而使被著色塑料形成某種特定的顏色。因此,顏料的著色效果與其粒子大小和分散不均勻程度密切相關(guān)。不僅如此,由于顏料粒子同時(shí)也是一種填料,它的加入必然會(huì)對(duì)樹(shù)脂基體的加工和實(shí)用性能產(chǎn)生影響,而這種影響的大小與正負(fù)又必然與顏料粒子最終的大小和分布有關(guān)。一般說(shuō)來(lái),顏料的均勻分布并不困難,關(guān)鍵在于如何將顏料團(tuán)聚體顆粒充分地細(xì)化。顏料分散差,必將造成著色力下降,光澤度、鮮艷度差,且出現(xiàn)斑點(diǎn)、條痕,嚴(yán)重影響著色制品的外觀。此外,制品的強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、耐候特性及電阻率等性能也會(huì)下降[5]。因此,色母粒 中的顏料的分散問(wèn)題主要是如何減少顏料粒子的粒徑并使之穩(wěn)定在一定的細(xì)度。
.2 顏料的分散過(guò)程顏料
在樹(shù)脂中的分散可以分為以下三個(gè)步驟[5]:首先是熔融的樹(shù)脂潤(rùn)濕顏料團(tuán)聚體表面,置換內(nèi)部孔隙中吸附的空氣并滲透至團(tuán)聚體內(nèi)部;其次是在外加的剪切力和粒子之間相互沖擊碰撞作用下團(tuán)聚體破碎和細(xì)化;最后是細(xì)化的粒子被樹(shù)脂熔體潤(rùn)濕與包覆,最終穩(wěn)定而不再附聚。
.3 分散劑的作用
高效能分散劑的加入,可以使顏料粒子迅速和高效的被塑料載體樹(shù)脂潤(rùn)濕,改善顏料與樹(shù)脂相容性。分散劑還可以滲透入顏料團(tuán)聚體中的孔隙與孔洞之中,減小粒子的表面張力與互相吸引力,傳遞設(shè)備剪切力,有效的打開(kāi)團(tuán)聚顆粒。此外,分散劑將顏料表面包覆起來(lái),利用電荷排斥、空間阻隔或熵效應(yīng)使細(xì)化后的顏料粒子不再聚集,起到穩(wěn)定作用。
.4分散劑的選擇由以上討論可知,F(xiàn)EP色母粒用分散劑與載體樹(shù)脂應(yīng)該具有較好的相容性,且需稍先于載體樹(shù)脂熔融。另外,由于FEP的加工溫度高,對(duì)分散劑的耐熱性要求不可忽視,其分解溫度應(yīng)在380℃以上。
5 FEP色母粒用加工設(shè)備
通常,單螺桿擠出機(jī)對(duì)混合物料的塑化效果和混合效果欠佳,雙螺桿擠出機(jī)的混合效果較好。此外,F(xiàn)EP的熔點(diǎn)較高,成型溫度較高,熔融狀態(tài)的樹(shù)脂對(duì)金屬有腐蝕作用,因此與熔融樹(shù)脂相接觸的部分需采用耐腐蝕合金鋼制造[10]。
3 結(jié)論
(1)FEP色母粒的制備可使顏料在著色樹(shù)脂中獲得較理想的分散。
(2)FEP色母粒用載體樹(shù)脂F(xiàn)EP的熔融指數(shù)應(yīng)在4.5-8.5g/10min(測(cè)試條件為327℃,5000g裝填)之間。
(3)FEP色母粒用顏料為耐380℃以上高溫且其化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)均穩(wěn)定不變的無(wú)機(jī)顏料。
(4)FEP色母粒用分散劑應(yīng)與載體樹(shù)脂有較好的相容性,且需稍先于載體樹(shù)脂熔融。其分解溫度應(yīng)在380℃以上。 (5)對(duì)FEP色母粒的加工效果,雙螺桿擠出機(jī)優(yōu)于單螺桿擠出機(jī)。