如何測試捏合機及三輥研磨機使用的顏料在塑料中的耐遷移性？

一般而言，顏料的分散越好，其著色力和遮蓋力就越高。

原因：

顏料對制品的著色和遮蓋都是通過其表面與光線的復雜作用而達成，顏料分散得好，其平均粒徑小，比表面積大，對光線的作用就強，著色制品的外觀就會顯得均勻、細膩，色斑少，色差小。此外，達到相同著色和遮蓋效果時顏料的用量就能減少，從而使著色成本降低。

工程上的“分散”概念一般包括如下兩種：

①分散介質在體積上的減小和統一過程；

②被分散介質在空間分布上的均勻過程。

對于樹脂中的顏料來說，就是大的顆粒破碎成為小的顆粒并最終統一在某一尺度范圍內，同時這些顆粒在樹脂基體中均勻分布。一般說來，在塑料著色中，顏料的均勻分布并不困難，關鍵在于如何將其充分細化。

原生顆粒

以單晶、塊狀、球形或微晶組成的大晶體形式存在。

 顏料的原生粒徑

凝聚體

由原生顆粒表面彼此吸附而成。

團聚體

由原生顆?；蚰垠w疏松的組合，或者是這兩者在邊、角上相互吸附而成的混合物。

顏料的分散細化，是將團聚體粉碎、細化的過程。

顏料的團聚體

顏料生產過程示意圖

顏料的分散過程

顏料的分散，第一步是使用潤濕劑潤濕顏料，使顏料之間的凝聚力減小，便于第二步顏料的粉碎和細化。粉碎細化后的顏料進一步做包覆處理，降低新形成的界面表面能，以便在進一步加工時，不致于使顏料產生再凝聚現象，第三步細化后的顏料在熔體中能均勻分散，由此，顏料的分散過程可以分為三步：潤濕、細化和細化后的穩定化混合分散。

顏料的潤濕

分散首先要進行潤濕，潤濕過程是用潤濕劑（表面處理劑）潤濕、包覆顏料表面。

顏料的細化（粉碎）

顏料的細化是將團聚體顆粒破碎，它主要依靠顏料顆粒之間的自由運動（沖擊應力）和顏料團聚體通過周圍介質的應力（剪切應力）來完成。  

細化的基本方法有以下三種：干混法、液體剪切法和熔體剪切法。實際生產過程中是將這幾種方法聯合使用，更有利于發揮每種方法的優點。 

顏料分散粒徑問題

顏料分散后的粒徑多大為宜，可用下述數據加以說明：

• 顏料粒徑大于30μm，制品表面產生斑點、條痕；

• 10～30μm，制品表面無光澤；

• 粒徑小于5μm時，對于一般制品，可以滿足使用，但是對要求嚴格的產品，也會影響其力學性能、電性能及加工性；

• 對于纖維（單根絲直徑為20～30μm）和超薄薄膜（小于10μm），則顏料粒徑應小于1μm。

許多研究工作證明，一般情況下，顏料粒徑愈小，它的著色力愈高。顏料粒徑大小還和遮蓋力有關，這是由于顏料經分散處理，粒徑變小，表面積增大，因此遮蓋力就增加。此外，偶氮顏料粒子直徑在0.1μm、酞菁顏料粒徑在0.05μm時，具有最高的著色力。

顏料分散對制品外觀的影響

顏料的分散直接影響著色制品的外觀（斑點、條痕、光澤、色澤及透明度）；

加工性，也直接影響著色制品的質量，如強度、伸長率、耐老化性和電阻率等。隨著顏料徑粒增大，制品的沖擊強度和伸長率下降。

分散得好，其平均粒徑小，比表面積大，對光線的作用就強，著色制品的外觀就會顯得均勻、細膩、色斑少、色差小，同時可降低成本。

顏料的分散對著色制品質量的影響

著色力與消色力

顏料著色能力和效率的度量，當兩種顏料使被著色物獲得相同顏色時，用量少的著色力高。二氧化鈦與另一種顏料混合后，能夠得到混合物顯示它本身顏料的能力。對于二氧化鈦，它與一深色顏料混合后，混合物的顏色越淺，表示它的消色力越強。

顏料粒徑與著色力的關系

消色力的影響因素

• 消色力的大小與它的散射能力和折射率有關；

• 粒子的大小、形狀、結構和粒度分布對消色力有明顯的影響，消色力隨著粒度的減小和粒度的均勻性的增加而增大；

• 鈦******的消色力還與制備條件有關。

常用塑料著色方法

? 干混著色

又浮染、粉狀著色和純顏料著色，可以生產普通塑料制品。它簡化造粒工序直接用注塑、擠出等加工方法生產著色制品，避免因造粒加熱使樹脂產生降解。

? 干顏料混合物著色

當使用分散性差別很大的顏料時，及塑料加工廠家進行配色感到困難時，就可以使用顏料供應廠家提供的粉狀配色顏料混合物。

? 糊狀混合物著色

是使用和等混合和混煉設備，并使用增塑劑、多元醇等液體載體把顏料研磨成糊狀的顏料色漿。

? 顏料混合物

是顏料的濃縮物，且經過細化充分分散至樹脂或分散劑中。

捏合機：主要用于高粘度物質之混合分散；

Branetali混合機：主要用于各種粘度乳液的混合和分離；

高速分散機：是顏料分散設備中結構最簡單的一種；

三輥研磨機：主要用于揮發性低的涂料的加工；

球磨機：主要用于生產揮發性涂料及各種油墨、液體著色劑和配置色漿料等；

砂磨機：主要用于揮發性涂料及各種油墨的加工和液體著色劑、乳膠漆等的生產；

膠體磨：是一種無介質的分散設備，由轉子和定子組成；

高速混合機：主要用于干摻和粉體樹脂的混合和分散；

連續混合器：是一種轉子式混合器，主要用于部分物質的配料及在塑料中摻入各種纖維。

在液體介質中達到高品質分散的方法：

（載體的選擇）

• 其對顏料及研磨表面皆有良好的潤濕性；

• “粘性”配合方法，即在依賴粒子互相撞擊的加工法中選用低粘性，而在依賴經由液體層的剪切力的加工法則選擇高粘性；

• 在加工的條件下和顏料間可化學相容。選擇適量的顏料和添加劑，以在機器中有恰當的流動。

用熔體剪切法達到高品質分散的方法：

（樹脂的選擇）

• 對顏料和研磨表面皆有良好的潤濕性；

• 高粘著強度；

• 粘度受溫度的影響很小，在加工條件下和顏料間化學相容。和基料樹脂流動性可相容（尤其是在制備色母時）以降低因熱熔流速不同而引起的稀釋化困難；

• 選擇適量的顏料以使在操作時可產生高剪切力；

• 預混各干態成分；

• 用剪切力來流動樹脂而非使用可能的外來熱（如Banbury

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