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(聚乙烯蜡)PVC共挤彩色型材表面变色分析

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2022-09-12 09:36:00【

 (聚乙烯蜡)PVC共挤彩色型材表面变色分析

  PVC门窗在建筑节能方面发挥着重要作用,特别是在严寒地区,其占着大部分的门窗市场。目前,市场上PVC门窗的颜色主要有白色和彩色2种。随着城市建筑多样化、多彩化的发展,普通白色PVC门窗在与建筑物外立面色彩的匹配上不免有些单调,而且其在耐候性方面目前仍不尽人意。由与PVC共挤彩色型材外观颜色多样,共挤彩色层耐候性好,因此其市场占有率越来越高,已成为PVC型材行业的发展趋势。

  PVC共挤彩色型材的成型工艺为:采用2台挤出机通过1个挤出模具一次性将彩色材料共挤在PVC型材表面。彩色材料一般以PVC、PMMA、ASA等树脂作为基材,与颜料、助剂等按一定比例混合制得。

  在实际使用过程中,PVC共挤彩色型材表面会出现变色现象,这是一个需要不断探索和研究的课题。

颜色与颜料

  在分析、讨论PVC共挤彩色型材表面的变色现象之前,有必要先对颜色与颜料的概念和分类进行初步了解。

1.颜色

  颜色的三要素为色调、明度、饱和度。色调又称色相,是色彩最主要的特征、是色与色的主要区别,如、红、橙、黄、绿、紫等色相。明度可以简单理解为颜色的亮度,就是颜色有明暗之分。饱和度也称色度,是指颜色的鲜艳程度,各种单色光是最饱和的颜色。

  目前,市场上常见的PVC共挤彩色型材的颜色有棕色、墨绿色、绿色、黄色、红色、深灰色、深蓝色、古铜色等,采用这些颜色的型材制成的塑钢窗广泛用于居民楼、办公楼、医院等民用建筑。通过不同结构的模具,PVC共挤彩色型材的表面可获得光面、彩纹等样式。PVC共挤彩色型材出现褪色时,首先是明度降低,然后是饱和度发生变化,有时色调也会转变。

2.颜料

  PVC共挤彩色型材表面的颜色来源于分散在树脂中的颜料,并非树脂的本色。颜料的耐热性、耐光性、附着性、分散性等性能对PVC共挤彩色型材的影响很大。如果颜料的耐热性、耐光性差,则PVC共挤彩色型材表面容易发生颜料的迁移而析出,即容易掉色,如果颜料的分散性差,则生产的PVC共挤彩色型材的颜色不均匀。

  颜料一般分为无机颜料和有 机颜料。无机颜料通常为金属元素的氧化物、硫化物、硫酸盐、铬酸盐、钼酸盐等,还有炭黑。金属氧化物类颜料有铬黄、镉红等。无机颜料的特点是耐热性,耐光性、耐溶剂性好,遮盖力强、但色谱不是很齐全,着色力与饱和度低,部分金属盐和氧化物有毒。有 机颜料中用量较大的品种为偶氮类、酞青类,前者的用量占到50%以上。有 机颜料的特性是着色力较高,颗粒容易研磨和分散,饱和度高,但耐热性、耐光性、耐迁移性较差。目前在PVC共挤彩色型材的生产中一般采用有 机颜料。

  在应用时,颜料以细微粒子的状态分布与着色的介质中。因此,颜料粒子的形状、大小,晶型和表面状态等物理构造和介质的不同都会影响入射光反射、吸收和散射的比例,从而是颜料表现出不同的性能。不同化学结构的颜料的色光、色牢度等性能各不相同。即使颜色的化学结构相同,由于颜料的物理构造不同,也会表现出不同的性能。例如耐候性方面,颜料粒径越小,其比表面积越大,吸收光能越多,水蒸气、空气中的氧化和还原物质的破坏作用也就越厉害,颜料粒径越小,其比表面积就越大,吸收光能越多,水蒸气、空气中的氧化和还原物质的破坏作用也就越厉害,颜料很快就会褪色或变色,耐候性降低。当粒径较大时,颜料的遮力差,随着粒径减小,颜料的遮盖力下降。

  在阳光下的照射下,颜料分子会吸收光子能 量,引起分子外层电子由基态跃迁到激 发态,处于激 发态的颜料分子转化其能 量后会回到基态,其途径有四个:1.将能 量转化为热 能,2.将能 量转化为荧光或磷光,3.与其他分子发生光学反应,4.与其他分子碰撞,将能 量传递给其他分子。当处于激 发态的颜料分子通过第三个途径回到基态时,将导致颜料褪色,而光氧化和光还原反应是褪色的两个重要途径。

  根据颜料的褪色机制,用于PVC共挤彩色型材中的颜料应满足如下要求:1.耐热性好,自爱160~220℃的挤出过程中不分解2.耐酸性好,不受HCL的影响3.耐迁移性好,在使用过程中不析出4.颗粒形状、大小适宜,遮盖力好5.价廉。

  在制备用于共挤的彩色材料时,只 有了解颜料的特性,掌握颜料显色与褪色的机制,才能选择出适用于PVC共挤彩色型材的耐热性、耐光性好的颜料。才能保证PVC门窗的耐候性。

                                        

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