●利用色粉或色母粒等方法著色四川塑(su)膠制品時，可(ke)能出(chu)現顏色變化現象，從(cong)而影響(xiang)產品質量。

●可(ke)能引起變色的原因：

（1）高(gao)溫(wen)成型時，基體樹脂(zhi)的氧化降解引(yin)起；

（2）由于塑(su)料制品的某些組分，如基體與(yu)助劑，或基體與(yu)著色顏料，亦或助劑與(yu)顏料間(jian)發生化學反應所致；

 （3）由于著(zhu)色顏料或(huo)助劑等(deng)(deng)不(bu)耐高溫所引起(qi)，等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

●以(yi)下(xia)通(tong)過剖析(xi)這些因素引(yin)起(qi)色變之(zhi)機理，為(wei)塑料制(zhi)品廠家提供參考，以(yi)便正確選擇(ze)原材料，從(cong)而生產(chan)出合(he)格的塑料制(zhi)品。

·塑料成型(xing)加工(gong)所引起(qi)的顏色變化

1.高溫成(cheng)型時，基體樹脂(zhi)氧化降(jiang)解(jie)變色

當(dang)塑料成型加(jia)(jia)工(gong)設備(bei)之加(jia)(jia)熱(re)圈或加(jia)(jia)熱(re)板因(yin)失控(kong)而一直處于(yu)加(jia)(jia)熱(re)狀態時(shi)，容(rong)易導致局部溫度過高(gao)，使得樹脂在高(gao)溫下發(fa)生(sheng)氧化(hua)分解，對(dui)于(yu)那些(xie)熱(re)敏性塑料，如PVC等，在成型加(jia)(jia)工(gong)時(shi)更易出現這(zhe)種現象，嚴重時(shi)，將(jiang)燒(shao)焦變黃，甚至變黑(hei)，并伴(ban)隨大(da)量(liang)低分子揮發(fa)物逸出。

這種降(jiang)解包括(kuo)解聚、無規(gui)斷鏈、側基和低分子物的(de)脫除等反(fan)應。

（1）解聚

解聚反(fan)應系先在大分(fen)子未端斷(duan)裂，,然后按連鎖機理(li)迅速脫除單體，在聚合上限溫度(du)以上尤其(qi)容易進行。

（2）無(wu)規斷鏈(降解)

對于諸如PE等聚合(he)物(wu)在高溫成(cheng)型(xing)時(shi)，其主(zhu)鏈(lian)(lian)任何位(wei)置都可能斷(duan)裂，分子量迅(xun)速下降(jiang)，但(dan)單體(ti)收(shou)率(lv)很(hen)少，這(zhe)類反應稱(cheng)作無規(gui)斷(duan)鏈(lian)(lian)，有時(shi)也稱(cheng)作降(jiang)解(jie)，聚乙烯斷(duan)鏈(lian)(lian)后(hou)形成(cheng)的自由基活性很(hen)高，四周又(you)有較多的二級(ji)氫，易發生鏈(lian)(lian)轉移反應，幾乎無單體(ti)產生。

（3）取代(dai)基的脫除

聚(ju)(ju)氯乙(yi)烯(xi)、聚(ju)(ju)醋(cu)酸乙(yi)烯(xi)酯、聚(ju)(ju)丙烯(xi)腈、聚(ju)(ju)氟(fu)乙(yi)烯(xi)等受熱時，取代(dai)基將脫(tuo)(tuo)除(chu)。以(yi)聚(ju)(ju)氯乙(yi)烯(xi)（PVC）為例，PVC在180~200℃以(yi)下溫(wen)度加工成型，但在較低的溫(wen)度（如(ru)100~120℃）下，即開(kai)始脫(tuo)(tuo)氫（HCl），200℃左右失去HCl很(hen)快(kuai)，而使聚(ju)(ju)合物變成深色(se)，強度變低，總反應簡(jian)示(shi)如(ru)下：～CH2CHCICH2CHCl～→～CH=CHCH=CH～+2HCl

游離HCl對脫氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)氫有催化(hua)(hua)(hua)作用,金屬氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)物,如氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)氫與加工設備作用形成的氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)鐵(tie),促進催化(hua)(hua)(hua)：3HCl+Fe→FeCl3+3HCl

 PVC在熱加工(gong)時須加百分(fen)之幾的酸吸收劑，如硬脂酸鋇、有機錫(xi)、鉛化(hua)合(he)物等，以提(ti)高其(qi)穩定(ding)性。

利用通迅電(dian)纜著(zhu)色市話(hua)通迅電(dian)纜線(xian)時(shi)，銅(tong)(tong)導線(xian)上聚(ju)烯烴層如(ru)穩(wen)定得不好，聚(ju)合物—銅(tong)(tong)的界面(mian)上就會形成綠色的羧(suo)酸銅(tong)(tong)。這些(xie)反(fan)應(ying)促使(shi)銅(tong)(tong)擴(kuo)散入聚(ju)合物中(zhong)，加速了銅(tong)(tong)的催化(hua)氧化(hua)。

因此(ci)，為了降低聚烯烴的氧化降解速率，常(chang)加入酚類或芳胺類抗氧劑（AH），終止上述反應，形成不活潑的自由基A·：ROO·+AH-→ROOH+A·

（4）氧化降解

聚合物在加工和使用時都要接觸空氣中的氧(yang)氣，在受(shou)熱時，加速(su)氧(yang)化降解。

聚烯(xi)烴的熱氧(yang)化屬于自由基連鎖反應(ying)機理，有自動催化行為，可分為引發、增(zeng)長、終止三步反應(ying)。

 氫(qing)過氧化(hua)(hua)基團(tuan)引起的鏈的斷裂(lie)導致分子量降低，其均裂(lie)的主產物為醇(chun)、醛、酮，.后(hou)氧化(hua)(hua)成(cheng)羧酸(suan)。羧酸(suan)對金屬催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)起著主要作用。

2.塑料成型加工(gong)時，著色(se)(se)劑因(yin)不耐高溫而發生分解褪色(se)(se)變色(se)(se)

用于塑料(liao)(liao)著色的(de)顏(yan)料(liao)(liao)或(huo)染料(liao)(liao)均(jun)存(cun)在(zai)耐溫極(ji)限，達到(dao)這一(yi)極(ji)限溫度，顏(yan)料(liao)(liao)或(huo)染料(liao)(liao)將發生化(hua)學變化(hua)，生成各種較低分(fen)子(zi)量化(hua)合(he)物，其(qi)反(fan)應式均(jun)較復雜；不同(tong)的(de)顏(yan)料(liao)(liao)存(cun)在(zai)不同(tong)的(de)反(fan)應及產物，通(tong)過失重等分(fen)析方法可以檢測不同(tong)顏(yan)料(liao)(liao)的(de)耐溫性。

·著色劑(ji)與樹脂(zhi)反應引起(qi)顏色變化

著色劑與樹脂(zhi)的(de)反應主(zhu)要表現在某些顏料(liao)或染料(liao)與樹脂(zhi)在加工成型(xing)時發(fa)生的(de)，這些化學反應將導致色相的(de)變(bian)化，并使聚合物發(fa)生降解，從而(er)使制品性能發(fa)生變(bian)化。

1.還原反應

某些高聚物，如(ru)尼(ni)龍和氨(an)基塑料(liao)(liao)在(zai)(zai)熔融狀態下，是很強的(de)酸性(xing)還原(yuan)劑，它們能(neng)使在(zai)(zai)加工溫度下很穩定的(de)顏(yan)料(liao)(liao)或(huo)染料(liao)(liao)被還原(yuan)褪色(se)。

2.堿(jian)交(jiao)換作用(yong)

聚(ju)氯乙烯乳(ru)液聚(ju)合物(wu)或某些穩定化了的聚(ju)丙烯中(zhong)的堿土(tu)金屬(shu)，能與著色劑中(zhong)的堿土(tu)金屬(shu)發生(sheng)“堿交換作用”，從(cong)而使顏(yan)色從(cong)藍紅色變成橙色。

PVC乳液聚(ju)合物(wu)是(shi)VC在乳化劑(ji)（如十二烷(wan)基(ji)磺酸鈉(na)(na)C12H25SO3Na）水溶(rong)液中(zhong)借助攪拌聚(ju)合的方法，反應中(zhong)含(han)(han)有Na+；為提(ti)高(gao)PP的耐熱氧(yang)性能(neng)，常加有1010、DLTDP等抗(kang)氧(yang)劑(ji)，抗(kang)氧(yang)劑(ji)1010是(shi)由3，5一二叔(shu)丁基(ji)一4一羥基(ji)丙酸甲酯(zhi)(zhi)與(yu)季(ji)戊(wu)四醇(chun)酸鈉(na)(na)催化下進(jin)行酯(zhi)(zhi)交換反應，而(er)DLTDP是(shi)由Na2S水溶(rong)液與(yu)丙烯腈反應制備(bei)硫代二丙腈，經水解生成(cheng)硫代二丙酸，.后用月桂(gui)醇(chun)酯(zhi)(zhi)化而(er)得，反應中(zhong)亦均含(han)(han)有Na+。

在塑料制(zhi)品成型(xing)加(jia)工時，樹脂中殘余的Na+將(jiang)與含有金(jin)屬離子(zi)的色淀顏料如C.I.Pigment·Red48:2(BBC或2BP)發生反應(ying):XCa2++2Na+→2XNa++Ca2+

3.顏料(liao)與鹵化氫（HX）間的反應

PVC在溫度升至(zhi)170℃或受光作用下脫去HCI而形成共(gong)軛雙鍵(jian)。

含(han)鹵(lu)(lu)阻燃性(xing)聚烯烴或有色阻燃塑料(liao)制(zhi)品在高溫成型亦脫鹵(lu)(lu)化氫HX。

（1）群青與HX反應

廣泛(fan)用于塑料(liao)著色或消去黃(huang)光的群青顏(yan)料(liao)，是一(yi)種(zhong)含硫復合物。

（2）銅金粉(fen)顏料加速PVC樹脂的氧化分解

銅顏料高溫時可被氧化(hua)生成(cheng)Cu+、Cu2+,將加速PVC分解。

（3）金(jin)屬離子對(dui)聚合物(wu)的破壞作用(yong)

某些顏料對聚合物(wu)(wu)有破壞(huai)作用，如錳色淀顏料C.I.PigmentRed48:4不(bu)適合PP塑料制品成型，原因在(zai)于變價(jia)金屬(shu)錳離(li)(li)子(zi)在(zai)PP的(de)(de)熱(re)氧(yang)化(hua)或光氧(yang)化(hua)中(zhong)，通過電(dian)子(zi)的(de)(de)轉移催(cui)化(hua)氫過氧(yang)化(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)分(fen)解(jie)導致PP的(de)(de)加速老(lao)化(hua)；聚碳酸酯(zhi)中(zhong)的(de)(de)酯(zhi)鍵(jian)，加熱(re)時易水解(jie)和遇堿分(fen)解(jie)，一(yi)旦(dan)顏料中(zhong)存在(zai)金屬(shu)離(li)(li)子(zi)更容易促進分(fen)解(jie)；金屬(shu)離(li)(li)子(zi)也(ye)會促使PVC等(deng)樹(shu)脂的(de)(de)熱(re)氧(yang)分(fen)解(jie)，并(bing)導致顏色變化(hua)。

綜上所述(shu)，生(sheng)產(chan)塑料制(zhi)品時，我們應(ying)(ying)避免使用與樹脂發生(sheng)反應(ying)(ying)的(de)著色(se)顏(yan)料是.可行且有效的(de)辦法。

·著色劑與助劑間的反應

1、含硫顏料與(yu)助劑間的反應

 含(han)硫(liu)顏料，如鎘黃(huang)（CdS和CdSe的固溶體(ti)），由(you)于(yu)耐酸性較差，不(bu)宜(yi)用于(yu)PVC，也不(bu)應和含(han)鉛的助劑一起使(shi)用。

2、含(han)鉛化合(he)物與(yu)含(han)硫穩定劑反應

鉻(ge)(ge)黃顏料或(huo)鉬(mu)鉻(ge)(ge)紅中鉛(qian)成分與抗氧(yang)劑如硫(liu)代(dai)二硬脂酸酯DSTDP反應。

3、顏料與抗(kang)氧劑間的反應(ying)

加有(you)抗(kang)氧(yang)劑(ji)(ji)的(de)樹脂，如(ru)PP，某(mou)些(xie)顏料與抗(kang)氧(yang)劑(ji)(ji)亦會發生反應，因而減(jian)弱了(le)抗(kang)氧(yang)劑(ji)(ji)的(de)功能(neng)，使樹脂的(de)熱氧(yang)穩(wen)定性變劣。

例如(ru)，酚類抗氧劑(ji)易被(bei)炭(tan)黑吸收或與(yu)其反(fan)應而失去活性；白色(se)(se)(se)(se)或淺色(se)(se)(se)(se)塑(su)料制(zhi)品中酚類抗氧劑(ji)與(yu)鈦(tai)離(li)子(zi)形(xing)成酚狀芳(fang)烴(jing)絡(luo)合(he)物使制(zhi)品發生黃變現(xian)象(xiang)，我們(men)通(tong)過選(xuan)擇合(he)適(shi)抗氧劑(ji)或添加輔助添加劑(ji)，如(ru)抗酸鋅鹽（硬(ying)脂酸鋅）或P2型亞磷酸酯防止白色(se)(se)(se)(se)顏料（TiO2）色(se)(se)(se)(se)變。

4、顏料與(yu)光穩定(ding)劑間(jian)的反應

顏料(liao)和(he)(he)光(guang)穩(wen)定(ding)劑(ji)(ji)發生作(zuo)用，除前面已述含硫顏料(liao)與含鎳光(guang)穩(wen)定(ding)劑(ji)(ji)發生反應(ying)外(wai)，一般都會降低(di)光(guang)穩(wen)定(ding)劑(ji)(ji)的效(xiao)用，尤其受阻胺光(guang)穩(wen)定(ding)劑(ji)(ji)和(he)(he)偶氮黃、紅顏料(liao)作(zuo)用，其光(guang)穩(wen)定(ding)下降效(xiao)果更為明顯，還不如(ru)未著色穩(wen)定(ding)，此現象目前尚無(wu)確(que)切的解釋。

·助劑間的反應

許多(duo)助劑如使(shi)用不當(dang)，將有(you)可能(neng)發生意想不到的(de)反應(ying)(ying)而使(shi)制品發生色變。如阻燃劑 Sb2O3與含硫抗反應(ying)(ying)生成Sb2S3：Sb2O3+–S–→Sb2S3+–O–

因(yin)此，在(zai)考慮生產配(pei)方時(shi)，必須謹慎(shen)選擇助(zhu)劑。

·助劑自動氧化導致的色變(bian)

酚類穩定劑的(de)自動氧化，是促進白(bai)色(se)或淺色(se)制品色(se)變的(de)重(zhong)要因素，這種(zhong)色(se)變在(zai)國外常(chang)稱為(wei)“Pinking”（泛紅(hong)）。

它是由(you)諸如(ru)BHT抗(kang)氧(yang)劑（2-6-二叔丁基-4-甲基苯酚）氧(yang)化產(chan)(chan)物偶合，并形如(ru)3,3′,5,5′一均(jun)(jun)二苯乙烯醌淡紅色反應(ying)產(chan)(chan)物，這種變(bian)色僅(jin)在(zai)有氧(yang)和水以(yi)及無光(guang)的情(qing)況下發(fa)生，曝置在(zai)紫外光(guang)下，淡紅的均(jun)(jun)二苯乙烯醌迅速分(fen)解(jie)成黃色的單環產(chan)(chan)物。

·著色顏料在光熱作用(yong)下引起色變

部(bu)分(fen)著色顏料在光熱作用(yong)下，分(fen)子構型(xing)互變異構，如使用(yong)C.I.Pig.R2(BBC)顏料由偶氮型(xing)互變為醌型(xing)，改變了原共(gong)軛效變，引(yin)起共(gong)軛鍵的(de)減少，導致顏色從(cong)深色的(de)蘭光紅變成淺色的(de)桔紅色。

同(tong)時，在光(guang)的催化作用(yong)下(xia)，與(yu)水(shui)(shui)發生(sheng)分解(jie)，使共結晶水(shui)(shui)發生(sheng)變化而(er)引起褪(tun)色。

·大氣(qi)污(wu)染物引起(qi)的色(se)變

塑(su)料制(zhi)品存放或使用時，一(yi)些反(fan)應性基團，不管是(shi)樹(shu)脂(zhi)還是(shi)助劑(ji)，亦(yi)或著色(se)顏料，在光、熱作(zuo)用下，將(jiang)與(yu)大氣中的水分或化學(xue)污染物(wu)一(yi)酸、堿(jian)等發生作(zuo)用，引起各種復雜的化學(xue)反(fan)應，久而(er)久之，將(jiang)導(dao)致褪色(se)或變色(se)。

通過加入合適(shi)的熱氧穩定劑(ji)(ji)、光穩定劑(ji)(ji)，或(huo)選用優質(zhi)耐候(hou)助劑(ji)(ji)與顏料可以(yi)避免(mian)或(huo)緩和(he)這種情況的發生。

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