крашение пластических масс
КРАШЕНИЕ ПЛАСТИЧЕСКИХ МАСС
осуществляют орг. и неорг. пигментами, жиро- и спирторастворимыми красителями. К ним предъявляют след. требования: совместимость с полимером, отсутствие миграции на поверхность, устойчивость при температуре переработки пластика, находящегося в расплавленном состоянии, инертность по отношению к полимерам (не должны вступать с ними в хим. взаимодействие), а также устойчивость к действию света, хим. реагентов и др. при эксплуатации. Для каждого вида пластмасс существует определенный ассортимент пигментов и красителей; выбор их определяется условиями эксплуатации изделий. Получение окрашенных пластмасс крашением в массе включает стадии: смешение полимера с красителем или пигментом, расплавление окрашенной смеси и грануляцию или формование изделия. Благодаря способности растворяться в полимерах в условиях их переработки красители легко диспергируются в пластмассах. Для крашения полиметилметакрилата, поли-стиролов, поликарбонатов, аминопластов и др. пригодны жиро- и спирторастворимые красители; полиолефины и ПВХ окрашивают только устойчивыми к миграции орг. и неорг. пигментами. При крашении пигментами (порошки) происходит почти одновременно распределение, измельчение и смачивание их частиц расплавом полимера. Поэтому, чтобы готовое изделие имело однородную, равномерную окраску, пигменты следует очень тщательно диспергировать в полимере. Для достижения этого применяют концентраты пигментов (спец. выпускные их формы), а крашение проводят при интенсивном перемешивании. Концентраты, представляющие собой гранулы, состоят из пигмента и полимера-носителя, в качестве которого используют, как правило, полимер, предназначенный для окрашивания. Содержание орг. пигмента в концентрате составляет 15–25%, неорганического — 40–50%. Пигмент в полимере-носителе очень тщательно диспергируют, поэтому благодаря высокой дисперсности пигмента при крашении концентратами достигается его хорошее распределение и макс. интенсивность окраски. Выпускаемые концентраты предназначены для крашения определенного вида пластмасс. Более универсальны суперконцентраты пигментов, которые содержат, помимо полимера-носителя, св. 30% низкомол. диспергирующих веществ (напр., глицериновый эфир гидрированной канифоли, низкомол. полиэтилен), хорошо совместимых с разл. типами пластмасс. Поэтому суперконцентратами можно окрашивать неск. видов пластмасс. Концентраты и суперконцентраты не пылят, что улучшает условия труда и исключает потери пигментов, легко дозируются. Наиб. часто крашение термопластов производят в процессе переработки их в изделия, используя концентраты или суперконцентраты. Последние либо смешивают с неокрашенными гранулами термопласта в тихоходных смесителях в течение 10–15 мин, после чего полимер подвергают переработке в изделия, либо подают через дозирующее устройство непосредственно в перерабатывающую машину. Количество концентрата определяется требуемой интенсивностью окраски. Крашение можно осуществлять и порошкообразными пигментами или красителями ("сухой" способ); их смешивают с гранулами неокрашенного термопласта перед его переработкой в изделие. Крашение термопластов на заводах-изготовителях полимеров производят смешением пигментов или концентратов с полимером, после чего смесь гомогенизируют в экструдере или пластосмесителе и гранулируют. Крашение реактопластов, в частности аминопластов и фенопластов, производят двумя способами — мокрым и сухим. По первому способу краситель или пигмент (в виде порошка либо специально приготовленной пасты) смешивают в смесителе с мочевино-, меламино- или фенолоформальд. смолой, наполнителями, стабилизаторами и др. добавками, используемыми при производстве пластмасс. Окрашивание таким способом возможно только на заводах-изготовителях пластмасс. По второму способу краситель или пигмент смешивают с порошкообразными смолами з шаровых мельницах. Способ используется как на заводах-изготовителях пластмасс, так и на заводах их перерабатывающих. При крашении феноло-формальд. смол используют большие количества белого пигмента (напр., TiO2), чтобы перекрыть собственную окраску смолы (от бежевой до коричневой). Фенопласты окрашивают в темные насыщ. тона, аминопласты — в яркие светлые и пастельные. Ненасыщ. полиэфирные смолы окрашивают жиро- и спирторастворимыми красителями, которые предварительно растворяют в органическом растворителе (целесообразно в одном, напр. в толуоле или диоктилфталате) и полученный раствор смешивают со смолой. Таким образом получают прозрачные цветные полуфабрикаты, из которых путем последоват. операций — рубки, фрезерования и полирования-изготовляют пуговицы и др. изделия. Для крашения стеклонаполненных полиэфирных смол применяют гл. обр. неорг. пигменты. Орг. пигменты используют преим. в тех случаях, когда требуется, чтобы изделие обладало светопропускающей способностью, напр. кровельные и гофрированные плиты в строительстве. Чтобы обеспечить хорошее распределение порошкообразных пигментов в смоле, готовят пасты: пигмент тщательно смешивают (перетирают) с небольшим количеством полиэфирной смолы или с дибутилфталатом на краскотерке. Содержание пигмента в пасте 25–40%. Во время крашения при перемешивании смолу рекомендуется добавлять в пигментную пасту небольшими порциями. Значительно реже осуществляют поверхностную окраску мелких изделий из пластмасс (напр., светофильтры, оправы для очков, пуговицы); изделия из полиметилметакрилата, полистиролов и этролов лучше всего окрашивать дисперсными красителями в водных ваннах, изделия из полиамидов — кислотными красителями. Получаемые при этом окраски имеют низкие светостойкость и устойчивость к мех. воздействиям.
Лит.: Крашение пластмасс, пер. с нем., Л., 1980; "Хим. промышленность за рубежом", 1979, в. 5 (197), с. 1–10; Калинская Т. В., Доброневская С. Г., Аврутина Э. А., Окрашивание полимерных материалов, Л., 1985; Концентраты красителей для термопластичных полимеров. Обзор информации, М., 1985 (НИИТЭхим).
В. И. Пескова
