炭黑在pvc里起什么作用(（聚乙烯蜡）PVC共挤彩色型材表面变色分析)

Posted 2023-06-01

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炭黑在pvc里起什么作用(（聚乙烯蜡）PVC共挤彩色型材表面变色分析)

（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、花青类，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。

聚乙烯蜡（赛诺）