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北京化工大学
有机颜料在塑料中应用
性能的表征与评价
武鹏
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1.前言
随着我国合成树脂工业的快速发展，对
着色剂的需求量逐年快速增加，我国以成为
亚洲地区塑料着色剂最大的生产国与消费国。
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1.前言
塑料制品的外观、应用性能
影响
着色剂性能着色剂性能 着色剂结构着色剂结构
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1.前言
满足着色剂
的需求
着色剂加
工工艺
着色剂
结构
着色剂
产量
着色剂
质量
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1.前言
有机颜料
着色剂
无机颜料
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1.前言
EE DD
遮盖力强
着色剂
BB
CCAA着色力强 分散性好
耐光性好 耐热性好
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1.前言
有机颜料性能的评价指标
油墨 涂料
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1.前言
？指标
有机颜料
在塑料中
的应用性
能
国内外有
机颜料同
类产品水
平比较
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1.前言
有机颜料在塑料中应用性能
评价
色彩性能 分散性能 加工流变
性能
耐热性能
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1.前言
1
四个指标
进行测定
与表征的
初步探索
2
国产颜料
与国外同
类产品进
行对比
实验
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2.实验部分
PY 38 PR 254 PB 15:3 PB 15:1
JHB-8305k
科莱恩HR-02
JHR-2540
Ciba 2030
JHB-408k
BASF-K7090
JHB-710k
BASF-R6850
实验原料
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2.实验部分
实验流程
有机颜料
载体树脂
聚乙烯蜡
色母粒
不同温度颜料耐热性
颜料色彩性能
粒度分布---分散性能
转矩流变仪测试加工性能
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3.实验结果
色彩性能 分散性能
加工流变
性能
耐热性能
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色彩性能
色彩性能
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色彩性能
CIE L* a* b*色彩空间
L:亮度分量；a 、b：色度分量
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色彩性能
根据上述空间标准，我们使用高精度测色
仪对由颜料制得的PP色板（颜料含量％）
的各项色彩参数进行了测试
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色彩性能
色彩参数 L* a* b*
捷虹JH-8305k
克莱恩HR-O2
色差DEcmc dL* da* db*
PY 38
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色彩性能
色彩参数 L* a* b*
捷虹JHR-2540
Ciba 2030
色差DEcmc dL* da* db*
PR 254
(nm)
(%
)
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色彩性能
色彩参数 L* a* b*
捷虹JHB-408k
BASF K7090
色差DEcmc dL* da* db*
PB 15:3
(nm)
(%
)
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色彩性能
色彩参数 L* a* b*
捷虹JHB-710k
BASF R6850
色差DEcmc dL* da* db*
PB 15:1
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分散性能
分散性：颜料在被着色介质中的分散能力。
分散性能
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分散性能
光泽度高
平均粒径小
比表面积大
对光线作用强
着色制品外观好
分散性好
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着色力
遮盖力
分散性
颜料
成本
分散性能
提高 提高 减小
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分散性能
颜料分散性
影响着色制品质量
强度 延伸率 耐老化性
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分散性能
采用粒度分布仪测定所制薄膜中的颜料粒
子的粒径分布
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分散性能
PY 38 颜料牌号 平均粒径/μm 最大粒径/μm
捷虹JH-8305k
科莱恩HR-02
JHB-8305k 科莱恩HR-02
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分散性能
PR 254 颜料牌号 平均粒径/μm 最大粒径/μm
捷虹JHR-2540
Ciba 2030
JHR-2540 Ciba 2030
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分散性能
PB 15:3 颜料牌号 平均粒径/μm 最大粒径/μm
捷虹JHB-408k
BASF K7090
JHB-408k BASF-K7090
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分散性能
PB 15:1 颜料牌号 平均粒径/μm 最大粒径/μm
捷虹JHB-710k
BASF R6850
JHB-710k BASF-R6850
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加工流变性能
加工流变
性能
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加工流变性能
颜料加入塑料中，对塑料的加工流变性能会产生一定影响，
其含量越高，影响越显著。
1
生产率
2
成产成本加工性能
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加工流变性能
颜料的加工性能，通常采用动态扭矩流变仪来测
定。
平衡扭矩
最大扭矩
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加工流变性能
最大扭矩 体系功率消耗
平衡扭矩 体系最终粘度
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体系功率
消耗
最大扭矩
平衡扭矩
颜料加工
性能
加工流变性能
越低 越低 越好
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加工流变性能
PY 38
（. PY83）
PY83
PY83
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加工流变性能
PR 254
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加工流变性能
PB 15:3
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加工流变性能
PB 15:1
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耐热性能
耐热性能：颜料本身以及着色后塑
料在受热情况下色光变化的特性。
耐热性能
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耐热性能
测试方法：
采用注塑机
用颜料在温度分别为
280℃
260℃
220 ℃
240℃
注塑成色板
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耐热性能
测试方法：
随后通过高精度测色仪对所得色板进行色彩测试，
以200℃下的色彩参数为基准进行对比，
得到其它温度下注塑时颜色的变化---色差
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耐热性能
PY 38
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耐热性能
PR 254
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耐热性能
PB 15:3
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耐热性能
PB 15:1
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4 .总结
1. 国产颜料PY83、PB15:3在色彩性能上已达
到国外同类产品的水平；而国产PR254、
PB15:1颜料在色彩性能上与国外同类产品有一
定的差距。
2. 国产颜料在分散性能和加工性能方面与国外
同类产品相比，性能接近。
3. 国产颜料在耐热性方面与国外产品相当，但
国产PY83颜料的耐热性能还有待提高。
4. 从实验结果来看，色彩性能、分散性能、加
工流变性能、以及耐热性四个指标基本上反映
了颜料的主要性能，可以作为评价颜料性能的
基础参数。
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北京化工大学
纳米BaSO4对聚烯烃色母粒色彩
性能的影响
武鹏
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实验目的
纳米BaSO4
用纳米BaSO4替代不同比例的各色颜料制成色母粒，并通过检测其
最终制品来分析纳米BaSO4对母粒色彩性能的影响。
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实验内容
15:3
7
浙江百合化工控股集团 美利达颜料工业有限公司
上海捷虹颜料化工集团有限公司
浙江百合化工控股集团
上海捷虹颜料化工集团有限公司 上海捷虹颜料化工集团有限公司
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实验内容
干粉混入
混合方式
浆料混入
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实验内容
干粉混入
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实验内容
编号 树脂/g 分散剂/g 颜料/g BaSO4/g
纯颜料 70 10 20 0
1 70 10 18 2
2 70 10 16 4
3 70 10 14 6
4 70 10 12 8
5 70 10 20 10
原料配方 色母粒浓度20%
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实验内容
试验流程
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实验内容
性能检测性能检测
BB
EE
CC
DD
AADE* 光密度值
L*a*b*值 反射率曲线
薄膜透过率
性能测试
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实验结果
纳米BaSO4替代不同比例颜料对样板色差值的影响
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实验结果
纳米纳米BaSOBaSO44对蓝色母粒色彩性能的影响对蓝色母粒色彩性能的影响
显微镜照片 色差值薄膜透过率 反射率曲线
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实验结果
显微镜照片
不添加纳米BaSO4 添加10%
添加20% 添加30%
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实验结果
薄膜透过率
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实验结果
反射率曲线
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实验结果
纳米BaSO4替代不同比例颜料对样板色差值的影响
色差值
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小结
在色母粒制备过程中，用纳米BaSO4替代
部分各色颜料，效果有所不同，蓝色和红
色为最佳；
纳米BaSO4替代20%的蓝颜料时，可以明
显改善颜料在载体中的分散性，而且不会
影响最终制品的色彩性能；
纳米BaSO4替代部分颜料可以降低成产成
本，同时保证制品的色彩性能。
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实验内容
干粉混入
混合方式
浆料混入
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实验内容
编号 树脂/g 分散剂/g 颜料/g BaSO4/g
1 40 10 50 0
2 40 10 45 5
3 40 10 40 10
4 40 10 35 15
原料配方 色母粒浓度50%
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实验内容
试验流程
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实验结果
纳米纳米BaSOBaSO44对蓝色母粒色彩性能的影响对蓝色母粒色彩性能的影响
L*a*b* 色差值薄膜透过率 反射率曲线
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实验结果
薄膜透过率
■－不加BaSO4 ; ●－替代10％; ▲－替代20％; ▼－替代30％
不同比例纳米BaSO4替代颜料对薄膜透光率的影响
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实验结果
L*a*b*
替代比例/% L* a* b*
0
10
20
30
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实验结果
反射率曲线
■－不加BaSO4; ●－替代10％; ▲－替代20％; ▼－替代30％
不同比例纳米BaSO4替代颜料对样板反射率的影响
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实验结果
色差值
●－色母粒浓度50%
不同比例纳米BaSO4替代颜料对样板色差的影响
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小结
将纳米BaSO4预先加入到浆料状态的颜料
中，不会影响到最终制品的色彩性能；
纳米BaSO4替代20%的蓝颜料时，最终制
品的色彩性能几乎不受影响。
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实验结果
干粉混入 最终制品色差值均小于
浆料混入 最终制品色差值均小于
与在颜料为干粉状态下加入纳米BaSO4的方式相
比，在颜料浆料中加入纳米BaSO4的综合效果更
好；
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谢谢大家
