塑料用高性能有机颜料.doc

工程塑料用高性能有机颜料我国塑料加工产品产量与国民经济的增长有较好的相关性,塑料制品工业遍布全国,成为国民经济最活跃的部份之一,2005年我国塑料制品产量予测达到2500万吨,名列世界前矛。有机颜料用于塑料着色，除了其应有的着色性能外,还应具有满足塑料着色加工工艺所需要的分散性、耐热性、耐迁移性,被着色制品在使用环境下，应具有的耐侯性、耐旋光性、耐溶剂性和满足食品卫生标准的要求等。传统经典的偶氮类有机颜料以其色谱齐、色泽鲜艳、价格合理已大量用于塑料制品的着色,但因其化学结构等因素在耐热性、耐旋光性、耐迁移性等方面存在种种缺陷,特别在浅色着色时其差距更大。另外传统的联苯胺黄、橙系列颜料在用于聚合物加工温度超过200时会发生热分解,分解的产物是单偶氮化合物和芳香胺。当温度超过240时还会产生双氯联苯胺。颜料分解物对人体和环境的影响越来越引起人们的重视。高性能有机颜料(HIGHPERFORMANCEORGANICPIGMENT,简称HPP)主要有以下几类：喹吖啶酮类、二哑嚓类、异吲哚琳酮类、吡咯并吡咯二酮类(DPP)、蒽醌杂环类、苯并咪唑酮类、缩合偶氮类等。高性能有机颜料在塑料中的应用性能十分优异，但其价格也相当高。高性能有机颜料的产量虽然很低，但各项性能优良，加之合成工艺比较复杂，生产成本较高，因此销售价格较高，产品附加值高；1.7万吨高性能有机颜料的销售额与12万吨偶氮颜料的销售额基本相当。 一、近年来，中国高性能有机颜料的开发和生产推出不少优品种。l喹吖啶酮类颜料喹吖啶酮类颜料虽然分子量小，分子结构简单，却有优异的耐热、耐溶剂和耐光性能。喹吖啶酮类类颜料的色谱大部分为红色和紫红色。喹吖啶酮类类有机颜料在塑料中的主要用品和性能介绍如下：颜料紫19颜料紫19(?晶型)是一个红紫色颜料，色光与颜料红88(四氯代硫靛颜料)非常近似，但比之更鲜艳，颜料紫19(?晶型)具有良好的分散性，与无机颜料氧化铁红、铝络红拼混具有高的遮盖力，耐晒、高于与钛白粉拼混的品种。其商品牌号如国外瑞士科莱恩公司PVPINKER和瑞士汽巴精化公司的IRGAZINVIOIETRT891D。颜料紫19(晶型)是一个蓝光红色颜料。颜料紫19(晶型)的商品颜料粒径分布较宽，对着色性能有较大影响，如果平均粒径越小，它的耐晒牢度和耐候牢度越差，但色光越鲜艳、着色力越高，其商品牌国外瑞士科莱恩公司PVHNKE502B；如果平均粒径越小，色光越蓝、耐晒牢度和耐侯性越好，其主要牌号如国外瑞士科莱恩公司PVPINKE3B。颜料紫19(晶型)可用于需高耐晒牢度及高气候牢度场合。颜料紫19(晶型)用于聚脂着色可耐240290的高温56小时,既使在聚碳酸酯加工温度达到320也是稳定的。颜料红122颜料红122是一个非常艳丽的蓝光红色颜料,色光接近品红。颜料红122的化学结构是2,9二甲基喹吖啶酮，因此它比较未取代的喹吖啶酮颜料紫19(晶型)的耐晒牢度和耐侯性要好。颜料红122具有非常高的耐热性，用于丙纶和涤纶原液着色可耐280高温56小时。颜料红122商品牌号有瑞士科莱恩公司PVPINKEPVFASTPINKE01和瑞士汽巴精化公司的CROMOPEETALPINKPT。二、二恶嗪类高性能有机颜料颜料紫23是咔唑二恶嗪紫，二恶嗪紫颜料具有美丽明亮的色调，有极高的着色力和耐光坚牢度它的性能，可与酞菁颜料媲美。颜料紫23的基本色调为红光紫，通过特殊颜料化处理也可得到色光较蓝的品种。颜料紫23的着色力特别高，但需注意如用于透明高密度聚乙烯制品，尽管其1/3标准深度的耐晒牢度也为8级，但冲淡至1/25标准深度就会急剧下降，仅为2级。因此，颜料紫23用于透明制品其浓度不可低于0.05%。颜料紫23可用于聚酯着色，可耐280/6h不会分解，还可用于丙纶纤维原液着色。颜料紫23国际上的商品牌号有瑞士科莱恩公司的PVFASTVioletBIP(蓝光)和PVFASTVioletRL(红光)；瑞士汽巴嘉基公司的CROMOPEtTALVioletGT。三、苝系高性能有机颜料以苝四甲酸亚胺为母体结构的苝系颜料是一类重要的品种，这类颜料具有优异的耐晒、耐热、耐溶剂性能，广泛用于塑料及合成纤维原液着色。颜料红149颜料红149是一种色光艳丽的红光颜料，具有很高的着色力和耐晒牢度，在透明的1/25标准深度耐晒牢度可达到8级。颜料红149的熔点大于450，所以热稳定性特别好，在聚烯烃中着色可在300进行加工。颜料红149与钛白粉冲淡后热稳定性比酞菁红好。颜料红149还可用于丙纶、涤纶纤维的原液着色，还非常适合于聚苯乙烯、高抗冲高聚苯乙烯、ABS等工程塑料的着色。在聚碳酸酯中可耐320的高温。颜料红149的商品牌号有德国巴斯夫公司的PALIOGENREDK3580；瑞士Clamant公司的PVFASTREDB。颜料红178颜料红178色光偏黄略暗，具有较好的耐气候牢度，在这点上其性能相当于或略高于喹吖啶酮类颜料红122。颜料红178的商品牌号有德国巴斯夫公司的PAIZOGENREDK3911。颜料红179颜料红179是色光艳丽的红光颜料，具有较高的着色力和有极好的耐气候牢度。颜料红179可用于尼龙的原液着色。颜料红179的商品牌号有德国巴斯夫公司的PALIOGENREDK4180。颜料紫29颜料紫29呈深暗枣红色，具有极好的耐气候牢度，其1/3-m标准深度日晒牢度达7-8级。颜料紫29热稳定性高，可耐2905-6小时,完全适合于聚脂纤维原液着色。颜料紫29的商品牌号有德国巴斯夫公司的PAIdIOGENREDK5011。四、苯并咪唑酮类高性能有机颜料苯并咪唑酮类颜料其名得于分子中所含的5-酰氨基苯并咪唑酮基因。由于苯并咪唑酮颜料引入酰亚胺基团，所以是一类高性能有机颜料，不同于一般的偶氮颜料，它的各项牢度非常优异，具有极高的耐溶剂性、耐迁移性、耐化学性、好的耐酸性、耐碱性。苯并咪唑酮颜料具有优异的耐晒牢度，黄色系列还具有很高的耐气候牢度。苯并咪唑酮颜料用于聚烯烃中具有相当高的耐热性，其中有些品种是目前已知的最耐热的有机颜料品种。颜料黄214颜料黄214呈强烈绿光黄色，是双偶氮苯并咪唑酮颜料，具有较高的着色力,较好耐晒牢度，聚氯乙烯中耐侯性达5级。颜料黄214在高密度聚乙烯的热稳定性可达280/5min，并不影响该塑料的扭曲性。瑞士汽巴精化公司CROMOPHTALORANGEGP。颜料黄180主要料黄180绿光黄色，是苯并咪唑酮并咪唑酮黄系列中的双偶氮颜料。颜料黄180具有较高的着色力，耐晒牢度。颜料黄180在高密度聚乙烯中稳定性可达290/3min。不影响该塑料扭曲性。颜料黄180聚氯乙烯塑料、聚乙烯烃工程塑料，聚碳酸脂、聚苯乙烯和聚脂，颜料黄180的商品牌号有瑞士科莱恩公司的FETYELLOWH9G。颜料黄181颜料黄181呈红光黄色，非常耐晒,含1%钛白粉标准色深度的高密度聚乙烯耐晒牢度为8。颜料黄181热稳定性极好，聚烯烃热稳定性高达300/5min。并不影响该塑料的扭曲性。颜料特别适用于工程塑料，聚碳酸脂、聚苯乙烯和聚脂,还可用于丙纶原液着色纺丝。颜料黄181的商品牌号有瑞士科莱恩公司的PVYELLOWHG。YELLOWH3R。颜料橙72颜料橙72呈黄光橙色，色力较高，耐晒牢度较好，含1%钛白粉1/3标准色深度的高密度聚乙烯耐晒牢度为8级。在高密度聚乙烯中的热稳定性可达290/5min。并不影响该塑料地扭曲性。颜料橙72达300/5min于聚氯乙烯塑料、聚烯烃塑料、聚苯乙烯，还可用于丙纶原液着色纺丝用。颜料橙72的商品牌瑞士科莱恩公司的PVFASTORANGEH4GLHF4C。颜料橙64颜料橙64黄色是非常鲜亮红光橙色，具有非常高着色力，耐晒牢度非常好,含2%钛白粉1/3标准聚氯乙烯耐晒牢度为7-8级。在高密度聚乙烯中的热稳定性可达290/5min。并不影响该塑料地扭曲性。颜料橙64可用于聚氯乙烯塑料、聚烯烃塑料、聚碳酸脂。颜料橙64的商品牌号有瑞士汽巴精化公司CROMOPHTALORANGEGP。红、棕色苯并咪唑酮颜料品种在塑料加工中的主要应用性简介绍如下：颜料红176颜料红176呈兰光红色。具有高着色力，晒牢度较好，在高密度聚乙烯的热稳定性可达290/5min。不影响该塑料地扭曲性。颜料红176可用于聚氯乙烯塑料，聚烯烃塑料，可用于聚苯乙烯着色，用于丙纶原液着色。颜料红176的商品牌号有瑞士科莱恩公司的GRAPHTAL阻DHF3C。颜料红185颜料红185呈艳丽兰光红色。该颜料有高的着色力，晒牢度较好，在高密度聚乙烯中的热稳定性可达250/5min。不影响该塑料地扭曲性。颜料红185适用于多种聚氯乙烯塑料和聚氨酯合成革的着色，软质聚氯乙烯中当颜料浓度为0.005%时非常耐迁移，标准条件下,1/3标准深度对白色聚氯乙烯沾色程度仅为02CIELAB单位。颜料红185还可用于丙纶原液着色。颜料红185的商品牌号有瑞士科莱恩公司的GRAPHTALCARMINE颜料红175颜料红175呈暗红色。该颜料透明性很好,耐晒牢度和耐气候牢度也很好。颜料红175在高密度聚乙烯中的热稳定性可达270/5min。颜料红175适用于聚氯乙烯塑料和聚烯烃、丙纶纤维原液着色。颜料红175的商品牌号有瑞士科莱恩公司的GRAPHTALREDHFT。五、缩合偶氮类高性能有机颜料偶氮颜料虽然制造工艺简单，由于分子量相对较小及其它原因，它们的耐溶剂性和耐迁移性不理想。缩合偶氮颜料是分子结构含多个酰胺基团的双偶氮颜料，大大改善颜料的耐溶剂性和耐迁移性，且色谱较广，绿光很强的黄色到蓝光红色或紫色直至棕色。黄色偶氮缩合颜料颜料黄93呈绿光黄色，色力中等，聚烯烃中的热稳定性好，1%钛白粉配制1/3标准色深度的高密度聚乙烯制品可耐270/5min。颜料黄93的耐晒牢度非常好。颜料黄93的商品牌号有瑞士汽巴精化公司的CROMOPETTALYELLOW3G。颜料黄95颜料黄95呈红光黄色，标准深度时它的色光介于颜料黄13和颜料黄83之间。颜料黄95的着色力非常高，在聚烯烃中颜料黄95的热稳定性非常优异，1/3标准色深度的聚烯烃制品290/5min，在高密度聚乙烯中,颜料黄95塑料的扭曲性影响甚微。颜料黄95的商品有瑞士汽巴精化公司的CROMOPHTALGR。颜料黄128颜料黄128呈绿光黄色，着色力中等，在聚烯烃中的热稳定性好,与1%钛白粉配制1/3标准深度的高密度聚乙烯制品可耐250/5min，对高密度聚乙烯塑料的扭曲性影响甚小。耐晒丰牢度非常好,1/3标准深度的软质PVC耐晒牢度可达7-8级。颜料黄128主要用于聚氯乙烯着色,也适合其它塑料如聚苯乙烯等。颜料黄128的商品牌号有瑞士汽巴精化公司的GROMOPHTALYELLOW8GN。2、红、棕色缩合偶氮颜料典型的红色及棕色偶氮缩合颜料在塑料着色用的主要品种及其主要性能介绍如下：颜料红144颜料红144微带蓝光红色。该颜料着色性能在1%标准深度高密度聚乙烯耐热性可达300；耐晒性好，1%钛白粉配制中1/3标准深度密度聚乙烯塑料制品耐晒牢度达7-8级，而它的透明制品的耐晒牢度可达8级。颜料红144可用于聚氯乙烯、聚苯乙烯塑料着色,也适合丙纶原液着色。颜料红144的商品牌号有瑞士汽巴精化公司的CROMOPHTALREDBRN。颜料红166颜料红166是一个非常艳丽的黄光红色颜料,该颜料着色强度一般。该颜料在聚烯经中耐热稳定性能相当优异,与1%钛白粉配制1/3标准深度高密度聚乙烯耐热性可达300/5min;颜料耐晒性好,:在透明高密度聚乙烯塑料制品的耐晒牢度可达8级，应用于聚丙烯制品时耐晒牢度达7级,与1%钛白粉配制中1/3标准深度制品耐晒牢度达6一7级,而它的耐气候牢度不能满足须长期露置于户外产品的要求。颜料红166可用于聚氯乙烯、聚烯烃、聚苯乙烯的着色,也适合丙纶原液着色,但它的耐气候牢度不能满足须长期露置于户外产品的要求。颜料红166的商品牌号有瑞士汽巴精化公司的CROMOPHTALREDRN。颜料红214颜料红214是一个蓝光红色颜料,比颜料红144艳丽。颜料红214着色强度一般,在聚烯经中耐热稳定性相当优异,与1%钛白粉配制1/3标准深度高密度聚乙烯耐热性可达300/5min;颜料耐晒性好,透明高密度聚乙烯塑料制品的耐晒牢度可达7-8级。颜料红214主要用于聚烯烃着色,也适合聚苯乙烯、聚脂等,也用于丙纶纤维原液着色,经它着色的纺织品各项牢度均能满足用户的需要。颜料红214的商品牌号有瑞士汽巴精化公司的CROMOPHTALREDBN,瑞士科莱恩公司的PVFASTREDBNP。颜料红242颜料红242是一个非常艳丽的黄光大红色颜料。该颜料着色强度一般,在聚烯烃中耐热稳定性相当优异,与1%钛白粉配制1/3标准深度高密度聚乙烯耐热性可达300/5min,1/25标准深透明高密度聚乙烯耐热性可达280/5min,但对该塑料的扭曲性影响较大。该颜料耐晒性很好,透明高密度聚乙烯塑料制品的耐晒牢度可达8级,其耐气候牢度也很好。颜料红242可用于聚氯乙烯、聚烯烃、聚苯乙烯、ABS、聚脂等的着色,也适于丙纶原液着色。颜料红242的商品牌号有瑞士科莱恩公司的PVFASTSCARLET4RF。颜料红262颜料红262是一个蓝光红色颜料,着色强度较高;该颜料在聚烯烃中耐热稳定性良好,与1%钛白粉配制1/3标准深度高密度聚乙烯耐热性可达300/5min;耐晒性好,透明高密度聚乙烯塑料制品的耐晒牢度可达8级。颜料红262主要用于丙纶原液着色,也适于其它塑料如聚苯乙烯等的着色。颜料红262的商品牌号有瑞士科莱恩公司的GRAPHTALRED2BN。颜料棕23颜料棕23呈棕红色。着色强度一般,在聚烯烃中耐热稳定性相当优异,与1%钛白粉配制1/3标准深度高密度聚乙烯耐热性可达300/5min;颜料耐晒性和耐候性非常好。颜料棕23可用于聚氯乙烯着色,也可用于聚烯烃着色,也适合腈纶原液着色,但它的耐气候牢度不能满足须长期露置于户外产品的要求。颜料棕23的商品牌号有瑞士汽巴精化公司的CROMOPHTALBROWN5R。颜料棕41颜料棕41呈黄光棕色,着色强度一般,但遮盖力很好。在聚烯烃中耐热稳定性相当优异,与1%钛白粉配制1/3标准深度高密度聚乙烯耐热性可达300/5min。颜料棕41可用于聚氯乙烯着色,也可用于聚烯烃着色。颜料棕41的商品牌号有瑞士科莱恩公司的PVFASTBROWNRL。六、异吲哚啉酮类高性能有机颜料异吲哚啉酮系颜料和异吲哚啉系颜料是二十世纪60年代中期继喹吖啶酮和二哑嗪颜料之后发展起来一类新的高性能有机颜料,耐热性、耐候性特别优异,具有商业价值的是绿光黄色和红光黄色。在塑料中应用的异吲哚啉酮系颜料和异吲哚啉系颜料主要品种如下:颜料黄109颜料黄109绿光黄色，其各项应用牢度很好，其耐热性优异,与1%钛白粉1/3标准深度的样品耐热性可达300/5min。颜料黄109可用于聚氯乙烯着色,颜料黄1091/25标准色深度的样品耐160/30min,180/1omin,但色光会有明显的变，在200色光会发生改变。颜料黄109在软质聚氯乙烯中的耐迁移性和耐热性均良好,也可用于聚烯烃、聚苯乙烯、软质聚氨酯等高分子材料,并可用于丙纶纤维的着色。颜料黄109的商品牌号为瑞士汽巴精化公司的IRGAZINYELLOW2GLTE。颜料黄110颜料黄110是红光很强的黄色有色有机颜料，其各项应用牢度很好,被认为是所有红光黄色有机颜料中最好的一个。有优良的耐晒牢度和耐候性，与5%的钛白粉配制1/25标准的深度的聚氯乙烯耐晒牢度可达7-8级。在硬质聚氯乙烯中能耐长时间户外曝晒。是黄色有机颜料中耐晒牢度和耐候最好的品种之一。颜料黄110耐热性优异,用于聚烯烃着色时,1/3标准深度的高密度聚乙烯耐热可达290/5min。颜料黄110也可用于聚氯乙烯着色,在软质聚氯乙烯中的耐渗性和耐晒性极好。可用于聚烯烃、聚苯乙烯、软质聚氨酯等高分子材料,还可用于丙纶纤维的原液着色。并可用于原液尼纶和聚脂纤维的着色。颜料黄110的商品牌号瑞士汽巴精化公司的IRGAZINYELLOW3RT和CROMOPHTALYEHJOW2RLP。颜料黄139颜料黄139呈红光黄色,着色力中等;1/3标准深度的高密度聚乙烯的耐热性达250/5min,1/25标准深度的样品耐热性为260/5min。颜料黄139可用于聚氯乙烯着色,在软质聚氯乙烯中,颜料黄1391耐迁移性很好;可用于聚烯烃塑料着色,还可用于丙纶纤维的原液着色。颜料黄139的商品牌号是德国巴斯夫公司的PALIOTOLYELLOWK1841和汽巴精化公司的CROMOPHTALYELLOW2RF。颜料橙61颜料橙61呈黄光橙色。在塑料中着色力较低,色力是颜料橙13的二分之一。在塑料中有优良的耐晒牢度和耐候性与5%的钛白粉配制1/25标准的深度的聚氯乙烯的耐晒牢度可达7-8级。耐候性也很好,能耐长时间户外曝晒。颜料橙61可用于氯乙烯、聚烯烃着色，也被推荐用于聚苯乙烯、聚氨脂、不饱和聚酯塑料着色，可用于丙纶纤维、晴纶纤维的原液着色。颜料橙61的商品牌号是汽巴精化公司的CROMOPHTALORANGE2G。七、吡咯并吡咯二酮系类高性能有机颜料吡咯并吡咯二酮(DPP)系由瑞士汽巴精化公司在l983年研究成功的一类全新结构的高性能有机颜料。该系列品种问世被誉为有机颜料发展史上的一个里程碑。DPP颜料具有着色力高、色泽鲜艳等特点,同时还具有在应用介质中流动性好，耐晒牢度、耐光照牢度及耐热性好的优点，故能与苝红颜料、苯并咪唑酮等高性能颜料媲美。吡咯并吡咯二酮(DPP)颜料在塑料中的应用性性能介绍如下:颜料橙71颜料橙71呈艳丽的橙色，具有极好透明性。颜料橙71具有极佳耐晒性，0.1%透明聚烯烃制品的耐晒性达7-8级,3000小时耐候性达4级,也十分优异，颜料橙71可适用于软(硬)质聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯塑料着色，不适用尼龙等工程塑料。颜料橙71的商品牌号有瑞士汽巴精化公司的CROMOPHTALDPPORANGETR和CROMOPHTALDPPORANGETRP。颜料橙73颜料橙73呈艳丽的橙色,其有高的着色强度。颜料橙73具有极佳的耐热性和耐晒性,耐候性也十分优异。颜料橙73可适用于软(硬)质聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯塑料,还适用于ABS、尼龙等工程塑料。颜料橙73的商品牌号有瑞士汽巴精化公司的IRGAZINDPP,ORANGERA。颜料红254颜料红254是瑞士汽巴精化公司开发成功的第一个DPP商品化品种,呈艳丽的正红色,透明性极好,饱和度高。颜料红254的商品牌号有瑞士汽巴精化公司的CROMOPHTALDPPBOC。颜料红264颜料红264呈艳丽的蓝光红色,具有较高透明性和着色力,具有极佳的耐热性和耐晒性。含颜料红264(0.10.5%)的透明软质聚氯乙烯和含颜料红2640.2%、含钛白粉(0.5%2%)的软质聚氯乙烯可耐温200/1omin，且色光无变化。颜料红264还适用于ABS、尼龙等工程塑料。颜料红264的商品牌号有瑞士汽巴精化公司的IRGAZINDPPRUBBINTR。颜料红272颜料红272呈艳丽的正红色,有较好遮盖力和饱和度,具有优异的耐热性和耐晒性,耐候性也十分优异。含0.5%颜料红272的透明聚氯乙烯2000小时的天然耐候性为5级;加钛白粉冲淡的制品的耐候性为3-4级。颜料红272可适用于软(硬)质聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯,也适用于聚苯乙烯塑料,还适用于ABS、PMMA、尼龙等工程塑料。颜料红272的商品牌号有瑞士汽巴精化公司的CROMOPHTALDPPFLAMEREDFP。八、国内高性能有机颜料的发展我国改革开放和全球经济一体化进程的加速,已吸引了世界主要颜料生产商在中国的投资热潮,中国已成为世界有机颜料的主要生产和出口国。高性能有机颜料在塑料中的优异应用性能、巨大的国内外需求潜力、极高的市场附加值,已吸引国内不少厂商对高性能有机颜料开发和生产的兴趣,依托沈阳化工研究院、华东理工大学、天津大学强大的技术优势,全国各地纷纷开发出高性能有机颜料品种,如喹吖啶酮颜料紫19(?)、颜料紫19()和颜料红122,二恶嗪类颜料紫23,苝类颜料红149、179和颜料紫29,苯并眯唑酮类颜料黄180、颜料黄120、颜料黄151、颜料黄154、颜料红176、颜料红185、颜料红175和颜料红171,缩合偶氮颜料颜料黄93、颜料黄95、颜料红144、颜料红166,异吲哚琳酮类颜料黄139,吡咯并吡咯二酮(DPP)颜料红254品种,这些品种国内已具有不同规模的生产。为了提高国内塑料着色技术水平,我们对这些品种进行了塑料着色性能的测试。测试结果表明,有些高性能有机颜料品种的着色性能已接近或达到国外同类品种水平。