Комментарии к записи Окрашивание поликарбонатов отключены

Окрашивание поликарбонатов

| Поликарбонаты | 26.12.2010

При окрашивании поликарбонатов возникают следующие проблемы. Во-первых, вследствие высокой вязкости расплавов поликарбонатов затрудняется равномерное распределение в нем красителя. Во-вторых, из-за высокой температуры, необходимой для формования поликарбоната, ограничивается применение красителей, из которых могут быть использованы только устойчивые при условиях формования. В-третьих, количество используемого пигмента должно быть возможно малым, чтобы не ухудшить свойства поликарбоната.
Для получения хорошей окраски изделия очень важны два фактора: устойчивость дисперсии пигмента (или красителя) и степень растворения или распределения диспергированного пигмента в полимере. Хорошая дисперсия и распределение пигментов в поликарбонате обеспечивают получение стойкого окрашивания и равномерной пигментации, воспроизводимых от смеси к смеси.
При сухом перемешивании красителя с гранулами поликарбоната с последующей экструзией при относительно высоких скоростях и температурах получается неравномерное окрашивание деталей. Для улучшения цветораспределения добавляются некоторые диспергирующие агенты, например полиэтиленгликоль. Однако добавление этих агентов не снимает полностью углублений и полос на поверхности экструдированных или формованных изделий. Кроме того, добавление полиэтилен-гликоля ухудшает физико-механические свойства изделий из поликарбоната.
Получение равномерноокрашенных в массе изделий из поликарбоната при сухом смешении полимера с пигментом (или красителем) осуществляется в экструдере с равномерной глубиной захвата при уменьшении температуры от зоны подачи материала к головке примерно на 100 °С, при низкой скорости сдвиговых усилий.

Экструдер состоит из цилиндра, в котором находится шнек, вращающийся от двигателя через передачу. Гранулы поликарбоната и пигмент непрерывно загружаются в зону через питательный бункер. Вращением шнека гранулы последовательно продвигаются.. В зоне плавления образуется вязкая пластичная масса с распределенным в ней пигментом. Через зону дозирования материал переходит в стандартную головку. Кожух, окружающий рабочий цилиндр, обеспечивают вход и выход теплоносителя, температура которого поддерживается нагревателями (инфракрасными или электрическими) и охлаждающими вентиляторами. Шнек экструдера имеет винтовую резьбу с постоянным шагом между минимальным углом 9° и максимальным углом 18°. Диаметр (по верхней грани зубца) одинаков по всей длине. Отношение длины к диаметру экструдера составляет от 10 : 1 до 24: 1. Достоинством экструдера является сравнительно медленная подача материала и простота очистки шнека, что особенно важно при частой смене цвета окрашиваемого материала.
Описанный экструдер позволяет получить однородную пигментацию сухим смешением гранул поликарбоната.
В качестве непрозрачных пигментов, для окрашивания поликарбоната в расплаве применяют окислы РЬ, Zn, Ti, Sb, Fe, Cr, Cd, сульфоселениды Са, сульфид Cd, ультрамарин и другие, позволяющие получить широкую гамму оттенков.
Из органических красителей рекомендуется применять фталоцианиновые (с металлом и без металла), а также замещенные фталоцианины, в которых атомы водорода замещены другими группами, например, галоген, алкил-, арил-, амино-, нитро-, сульфо-, карбокси-, алкокси-, арилокси-, тиоциангруппами и др. Можно также применять органические красители, растворимые в обычных растворителях: трифенилметановые, оксазиновые, азокрасители и антрахинонового ряда.

Применение антрахиноновых красителей позволяет сохранять устойчивость окраски при температурах до 650-700 °С. Органические красители можно сочетать с пигментами, особенно с пигментами белого цвета, например двуокисью титана. Оптимальное распределение пигмента в экструдированном продукте зависит от частоты вращения шнека. Критическое значение скорости смешения пигментов с поликарбонатом лежит в пределах 20-280 оборотов/мин, в зависимости от природы пигмента. Было установлено также, что четкость цвета экструдируемого изделия обратно пропорциональна частоте вращения шнека.
Для смешения пигментов с поликарбонатом можно использовать любое стандартное оборудование: смесители и вальцы различной конструкции (ленточные, с барабанным цилиндром, двухконусные, V-конусные и грибовидные).
Количество добавляемого пигмента должно составлять 0,1-5,0% (предпочтительно 0,5-1,0%) от массы поликарбоната; это количество обеспечивает четкое и равномерное окрашивание, не влияя существенно на физико-механические свойства поликарбоната.
Рекомендуется вначале смешивать небольшое количество гранул поликарбоната с большим количеством пигмента, чтобы получить высокую концентрацию пигмента. Такие предварительно окрашенные гранулы затем можно добавить к неокрашенным гранулам поликарбоната в экструдере в заранее определенном соотношении и получить заданную глубину и цвет окраски. Температура в экструдере уменьшается от 350°С (предпочтительно 260-300°С) в питательной зоне до 160°С (чаще 180°С) к концу экструзионной головки. Давление в головке экструдера не оказывает большого влияния на степень дисперсности пигмента и может изменяться от 3.43 до 68,6 МПа. Однако при давлении 49 МПа степень дисперсности уменьшается. При давлении 20,6- 41,2 МПа необходимо уменьшить загрузку в экструдер, чтобы получить однородные по размеру гранулы.
Хорошая дисперсия получается при среднем размере частиц от 0,5 до 25 мкм с преимущественным содержанием частиц менее 10 мкм.
Описанный метод окрашивания в массе в процессе экструдирования пригоден для гомо- и смешанных поликарбонатов, а также сополиэфиров различного строения.
Окрашиваемый поликарбонат может содержать наполнители, стабилизаторы, пластификаторы и антиоксиданты; все эти компоненты не вносят существенных изменений в процесс окрашивания. Различные оттенки можно получить, применяя смеси двух или более пигментов.
Окрашивание изделий из поликарбоната возможно также в готовом виде (с поверхности). Для этой цели изделия погружают при температуре выше 60 °С в водяную ванну, содержащую в диспергированном состоянии 0,001 -1,0% нерастворимого в воде, но растворимого в маслах красителя, и 0,1-3,0% смеси сольвентнафты и маслорастворимого поверхностно-активного вещества (ПАВ), например, дитретоктилсульфосукцината натрия.

Тэгов нет

5198 всего просмотров, 1 просмотров за сегодня

  

SAN пластик общего назначения АБС-пластик cтандартный литьевой АБС-пластик антистатический АБС-пластик литьевой АБС-пластик самозатухающий АБС-пластик специальный литьевой АБС-пластик специальный экструзионный АБС-пластик стандартный литьевой АБС-пластик стандартный экструзионный АБС-пластик термостойкий литьевой Блок-сополимер пропилена и этилена Блоксополимер пропилена Бален Высокоударопрочный полистирол Гроднамид Пoлипропилен ПВХ - пластик Переработка пластмасс Пластикат поливинилхлоридный Полиамид стеклонаполненный Полиамид трудногорючий Поливинилхлоридный пенопласт Поликарбонат cпециальный Поликарбонат неусиленный Поликарбонат общего назначения Поликарбонат самозатухающий Поликарбонат специальный Поликарбонат стеклонаполненный Полимеры Полиметилметакрилат гранулированный Полиметилметакрилат листовой Полипропилен Бален Полистирол общего назначения Полистирол ударопрочный Полиуретан Elastollan Полиэтилeн Полиэтилен высокой плотности Полиэтилен для кабельной промышленности Полиэтилен низкого давления Статистический сополимер пропилена Статистический сополимер пропилена Бален Сэвилен Фторопласт Фторопласт-4МБ Фторопласт-40М Фторопласт-42