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一文了解TPE塑胶材料的配色方法、流程和注意事项(配图)

发布时间:2019-03-08 阅读量:1326 打印 收藏此页

“生活如此多娇,引无数英雄竟折腰”——伟大的毛主席曾经写下豪气万丈的词句,是的,生活又如此多彩,这多彩的颜色,无不出自于大自然或人工科技的配色或调色。下面我们来了解一下TPE这种塑胶材料的配色方法、流程和注意事项。

一、什么是配色?

百度百科里(经“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目审核的解释是:所谓配色,简单来说就是将颜色摆在适当的位置,做一个最好的安排。色彩是通过人的印象或者联想来产生习理上的影响,而配色的作用就是通过改变空间的舒适程度和环境气氛来满足消费者的各方面的要求。配色主要有两种方式,一是通过色彩的色相、明度、纯度的对比来控制视觉刺激,达到配色的效果;另一种是通过心理层面感观传达,间接性地改变颜色,从而达到配色的效果。

而我们通俗的解释是:配色就是在红、黄、蓝三种基本颜色的基础上,配出令人喜爱、符合色卡色差要求、成本经济、并在加工、使用中不变色的色彩。另外,对塑料的配色、着色,还可以赋予塑料多种其它功能,如提高塑料的耐光性、耐候性、阻燃性;赋予塑料一些特殊性的功能,如抗静电性、导电性;不同颜色的农地膜还具有除草或避虫、育苗等作用。即通过配色着色,塑料还可达到某种功能应用上的要求。

同时了解一下三原色:由于人类肉眼有三种不同颜色的感光体,因此所见的色彩空间通常可以由三种基本色所表达,这三种颜色被称为“三原色”。一般来说叠加型的三原色是红色、绿色、蓝色(又称三基色,用于电视机、投影仪等显示设备);而消减型的三原色是青色、品红色、黄色(用于书本、杂志等的印刷)。


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二、什么是TPE材料?


TPE(Thermoplastic Elastomer)是一种热塑性弹性体材料,具有高强度、高回弹性、可注塑加工的特征,应用范围广泛,环保无毒安全,有优良的着色性。

TPE材料触感柔软,耐候性、抗疲劳性、耐温性、加工性能优越,无须硫化,可以循环使用降低成本,既可以二次注塑成型,与PP、PE、PC、PSABS等基体材料包覆粘合,也可以单独成型。

热塑性弹性体(TPE)具有硫化橡胶的物理机械性能和热塑性塑料的工艺加工性能。由于不需经过热硫化,使用通用的塑料加工设备即可完成产品生产。这一特点使橡胶工业生产流程缩短了1/4,节约能耗25%~40%,提高效率10倍~20倍,堪称橡胶工业又一次材料和工艺技术革命。

其优点是:

1、可用一般的热塑性塑料成型机加工,不需要特殊的加工设备。

2. 生产效率大幅提高。可直接用橡胶注塑机硫化,时间由原来的20min左右,缩短到1min以内;由于需要的硫化时间很短,因此已可用挤出机直接硫化,生产效率大幅提高。

3. 易于回收利用,降低成本。生产过程中产生的废料(逸出毛边、挤出废胶)和最终出现的废品,可以直接返回再利用;用过的TPE旧品可以简单再生之后回收利用,减少环境污染,扩大再生资源来源。

4. 节能。热塑性弹性体大多不需要硫化或硫化时间很短,可以有效节约能源。以高压软管生产能耗为例:橡胶为188MJ/kg,TPE为144MJ/kg,可节能达25%以上。

5. 应用领域更广。由于TPE兼具橡胶塑料的优点,为橡胶工业开辟了新的应用领域。

6. 可用于塑料的增强、增韧改性。自补强性大,配方简化,配合剂对聚合物的影响制约小,质量性能更易掌握。但TPE的耐热性不如橡胶,随着温度上升而物性下降幅度较大,因而适用范围受到限制。同时,压缩变形、弹性回复、耐久性等同橡胶相比较差,价格上也往往高于同类橡胶。尽管如此,TPE的优点仍十分突出,各种新型的TPE产品也不断开发出来。作为一种节能环保的橡胶新型原料,发展前景十分看好。

透明系列(transparency series)

应用范围:普通透明玩具、运动器材等。

产品性能:较好的透明性、弹性以及比较低的价格,具有广阔的设计空间。

透明系列(transparency series)应用范围:高档、高透明玩具,成人用品吸盘用料、运动器材以及密封圈等。

产品性能:硬度范围广,从超软到90A。极佳的透明性、光泽度,以及舒适的手感,广泛用于成人用品。具有良好的抗紫外线、耐候性、耐高温,长期用于户外。

热塑性弹性体既具有热塑性塑料的加工性能,又具有硫化橡胶的物理性能,可谓是塑料和橡胶优点的优势组合。热塑性弹性体正在大肆占领原本只属于硫化橡胶的领地。

TPE(Tetraphenylene) 是一种经典的AIE(Aggregation Induced Emission 聚集诱导发光)分子,即在溶液中没有荧光,但是固体却存在较强的荧光,与传统聚集淬灭分子刚好相反,因此在有机光电材料等领域具有重要的应用,也越来越多的引起人们的关注。

三、TPE材料的配色方法有哪些?

TPE材料是一种极易上色的塑胶,为了让TPE成品更加吸引客户眼球,通常TPE产品都是有着鲜艳的色彩的。

TPE塑胶材料的配色是塑料着色中的关键,只有配好颜色,才能制备出色泽适宜的产品。在配色过程中,首先要弄清制品的应用要求,并根据塑料材料的着色性能,选择适用的着色剂。在选色时技术人员应严格检查可用颜料的颜色、着色力、分散性、性能、加工均衡稳定性、混合性和成本等方面后,便可选择出使用的颜料,初步确定用量。选色和配色效果的好坏,除依赖于技术人员的专业技术知识外,还要求技术人员有健全的视觉功能。同时要依赖于高技术含量的配色仪器及设备。

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具体而言,塑料配色染色一般有下面两种方法:

第一种:用色母粒进行塑料的配色

就是用以PP等为基料的各种颜色的色母粒来给塑料进行配色。这种色母粒配色在TPE造粒或TPE使用中都很方便,而且无污染、干净环保。但是价格较高,且色母粒颜色不一定都能满足客户对颜色要求,因此使用色粉的也很多。

注:不是非得PP基的色母粒,EVA基等聚烯烃基料色母粒都是可以的。因为在1-2%的母粒添加,带进去的基料实际上很少,当然母粒基料和TPE中塑料相一致则更好。

第二种:采用色粉给塑料配色 

用色粉配色时也有2种方法:

一种是在TPE造粒时将色粉加入,但这种适合于批量大的订单,一般造粒厂才会去做。若颜色品种多了,一般造粒厂也不会做的,主要是换色太麻烦,而且污染严重、很多不符合当地环保部门的防污要求。

另一方法就是由制品厂自己添加色粉。这样就会出现一个问题:色粉与TPE的相容性、着色性,也就是TPE的配色难问题了。TPE配色是困扰TPE生产厂的一重要难题。有的产品可配几种颜色,但有些颜色就无法配了,尤其是在做牙刷柄时,颜色要求有很多种,很难满足。

注意事项:通过试验,TPE配色难主要存在色粉分散不均匀、有色点,特别是深色(如大红、深蓝)更容易出现这个问题。解决方法是:改变加入的钙粉,或磨细色粉,或采用人工拌色,或加入扩散油,或是改变TPE粒子形状,一般就可解决。

综合而言,TPE塑料的几种配色染色方法对比起来,基本上可以概括为:TPE工厂抽粒已配好色的方法最好,其次是加色母粒配色,最难搞是自己混色粉,用于一般的注塑产品还可以,如果是挤出产品,则推荐一定要请TPE工厂帮着抽粒的时候把颜色都配好。

四、TPE材料的配色程序

配色是着色的重要环节之一,配色首选是进行初步配方的设计,然后就是对初步配方进行调整,使之适合于规模生产,且保证塑料制品颜色的均匀一致性。

1、根据塑料制品整体设计的要求,寻找出与标准色样相近似的样品作为参照物。参照物选择得当与否,直接关系到着色效果的好坏。为了便于寻找到较佳的着色参照物,平时应多积累、多制备些着色塑料色板或塑料色料以备参照,同时还应把自己选色经验和教训编成相应的着色配方,以供参考。

2、在无参照物的情况下,应仔细观察分析TPE塑料制品(样品)的颜色色光、色调及亮度等,确定颜色属性,确定所用颜色是透明色,还是不透明色,其中是否含有其他特殊颜料(如荧光颜料、金属颜料等),然后根据孟塞尔颜色系统颜色。

3、从色调、亮度、浓淡度等方面反复比较与标准色样和参照物的差别,在此基础上对参照物的着色剂配方进行修正,拟定出初步配方。或者按照孟塞尔颜色系统标定原理设计所需颜色,并拟定初步配方。 

4、调整完善TPE材料配方。按照拟定的初步配方进行实物着色试验,将制得着色实样与标准色样和参照物一起进行比较,进一步调整着色配方。然后根据调整后的配方再制备实样进行比较,再调整配方,如此反复多次,直到实样色调与标准色样相同或达到最接近标准色样的令人满意的程度为止。

最后确定着色配方进行批量的生产。不过选定的颜色通常会与实际生产中TPE塑料制品所呈现的色泽不尽相同,导致这些差别的原因很大程度上是颜色称量误差,在称量上要注意湿度及精细度等因素,不断调整改进,总会实现良好配色的目标。


大韩化工工业拥有专业资深的配色技术服务团队,及国际一流的颜色检测设备,为广大客户提供专业的塑料塑胶配色染色抽粒服务,欢迎致电免费咨询:0769-8800-0733。

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