简述尼龙用着色剂~（下一系列文章准备开始）

1着色剂着色剂分为两大类：颜料和染料，其中颜料分为无机颜料和有机颜料。1.1 无机颜料主要成分为无机物的颜料。几乎所有的无机颜料，是化合物，常常是复杂的混合物，在其中金属是分子中的一部份。无机颜料包括各种金属氧化物、铬酸盐、碳酸盐、硫酸盐和硫化物等，如铝粉、铜粉、碳黑、锌白和钛白等都属于无机颜料范畴。这类颜料不溶于普通溶剂和塑料，他们的热稳定性和光稳定性一般有机颜料和染料优良，但其着色力较有机颜料和染料差。无机颜料的相对密度较大，一般为3.5~5.0。从性能上比较，虽然有机颜料在耐热性、耐候性和遮盖力方面不如无机颜料，但具有相对密度小、着色力高，色泽鲜艳和色谱齐等优点。因此，很多领域内取代无机颜料的应用。无机颜料来自天然产物料，完全得自矿物资源，如天然产朱砂、红土、雄黄等。合成的如钛白、铬黄、铁蓝、镉红、镉黄、立德粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄等。无机颜料不含任何的双键或者发色基团，所有的化学元素的电子在固定的能级上旋转，吸收能量电子从基态跃迁到激发态，从而产生一系列的发射谱线，这些发射谱线在可见光范围内就是我们能看见的颜色。发射光的强度比有机着色剂（有机颜料和染料）中的共轭双键产生的光的强度相比较低，这就是无机颜料着色力低的原因，所以如果只用无机颜料是配不出鲜艳的颜色。1.2 有机颜料有机颜料的特点是存在发色基团，即共轭双键系统（π电子系统）。共轭双键的电子通过选择吸收可见光能从基态激发到激发态，因而使分子产生互补色调。有机颜料是有色的有机物质，要使有色物质成为颜料，它必须具有如下性能：色彩鲜艳，能赋予被着色物坚牢的色泽；不溶于水、有机溶剂或应用介质；在应用介质中易于均匀分散，而且在整个分散过程中不受应用介质的物理和化学影响，保留他们自身固有的晶体结构；耐晒、耐候、耐热、耐酸碱、耐有机溶剂。有机颜料色彩鲜明，着色力强；密度小，无毒性，但部分品种的耐光、耐热、耐溶剂和耐迁移性往往不如无机颜料。无机颜料和有机颜料的区别：无机颜料耐晒，耐热，耐候，耐溶剂性好，遮盖力强，但色谱不十分齐全，着色力低，颜色鲜艳度差，部分金属盐和氧化物毒性大。有机颜料结构多样，色谱齐全，颜色鲜艳纯正，着色力强，但部分产品耐光，耐候，耐溶剂性差，高档有机颜料也有很好的耐光，耐候，耐溶剂性，但价格昂贵。有机颜料与一般无机颜料相比，通常具有较高的着色力，颗粒容易研磨和分散、不易沉淀，色彩也较鲜艳，但耐晒、耐热、耐候性能较差。1.3 染料染料能够吸收、透射某些波长的光，而不散射任何一种光的化合物。因此与颜料不同，染料是透明的。他们的特点是着色力非常高，而且色彩光亮而鲜艳，可用于聚苯乙烯、ABS、聚碳酸酯、聚酯等工程塑料和合成纤维的原液着色。其在塑料工业上消耗量很大的但用于聚烯烃塑料中会发生迁移。染料在一定加工温度下可以完全溶解于聚合物中；染料溶解之后，在使用和加工的过程中会失去它原有的晶体结构；染料对可见光有选择性的吸收。染料必须溶解于聚合物的熔体中，但是不能溶于水。不溶于水是对染料的一个重要的要求，反之与湿空气接触后会发生迁移。颜色的任何迁移不仅是有害的，而且也是被一般法规禁止的（如FDA与欧洲国家遵循的'无迁移原则’）。配色时染料的使用量在0.01％－0.1％的范围之内，染料使用较为安全，在如此低的浓度下发生迁移的情况较小。颜料与染料的区别在于：染料可溶于介质中，而使被染物品全部染色；而颜料不溶于介质中，颜料通过分散到物体内部来使物品着色。2尼龙用着色剂1938年10月27日, 杜邦公司宣布世界上第一种合成纤维诞生, 并将聚酰胺- 66这种合成纤维，命名为尼龙(Nylon) 。尼龙后来成为“从煤、空气、水或其他物质合成的, 具有耐磨性和柔韧性、类似蛋白质化学结构的所有聚酰胺的总称”。聚酰胺主链上含有许多重复的酰胺基, 根据二元胺和二元酸或氨基酸中含有碳原子数的不同, 可制得多种不同的聚酰胺, 目前聚酰胺品种多达几十种, 其中以聚酰胺- 6、聚酰胺- 66应用最广。尼龙具有很高的机械强度, 软化点高、耐热、磨擦系数低、耐磨损、自润滑性、吸震性和消音性; 耐油、耐弱酸、耐碱和一般溶剂; 电绝缘性好、有自熄性; 无毒、无臭、耐候性好; 但染色性不佳。聚酰胺主要用途之一是用于合成纤维, 其最突出的优点是耐磨性高于其他所有纤维。因聚酰胺无毒, 可用来作为医用缝线。由于聚酰胺具有安全、质轻、优良的机械强度、耐磨性及较好的耐腐蚀性, 因此越来越多地应用于代替铜等金属, 在机械、化工、仪表、汽车等工业中制造轴承、齿轮、泵叶及其他零件。在工业上尼龙大量用来制造帘子线、工业用布、缆绳、传送带、帐篷、渔网等。在国防工业上作为降落伞及其他军用织物首选材料。2.1 尼龙用着色剂的性能要求（1）耐热耐晒性：迄今已有许多有机颜料、无机颜料和溶剂染料均能用于大部分热塑性工程塑料的着色。树脂加工温度及对着色剂的要求：树脂加工温度( ℃)对粉剂的要求低密度聚乙烯150 - 220坚牢度优良, 不迁移高密度聚乙烯160 - 230耐热稳定性高, 不迁移聚氯乙烯180 - 250分散性好坚牢, 耐酸聚丙烯230 - 280耐热, 分散性好聚苯乙烯180 - 240坚牢, 溶解性好ABS230 - 310耐热, 分散性好聚碳酸酯150 - 200耐热, 分散性好, 不含水聚氨酯210 - 270耐光, 耐酸, 耐还原聚甲基丙烯酸甲酯200 - 230坚牢, 耐热, 不迁移聚酰胺270 - 290耐热, 不含水, 分散性好聚酯270 - 290耐热, 不迁移不呈酸碱性就塑料用有机颜料而言, 除了对其热稳定性有一定要求外, 还需要有较好的耐晒牢度。不少有机颜料对聚酰胺熔融物的性能会产生明显的负作用,因此用于聚酰胺着色的有机颜料有一定限制。（2）化学稳定性：着色剂与树脂两者不应发生化学反应, 不应促进树脂分解。对于高活性树脂如聚酰胺树脂( PA) ，其熔融状态显示还原性, 容易使着色剂改变颜色，因此, 只有少数着色剂可供选择。（3）耐迁移性：着色剂的迁移主要有三种类型:( 1) 溶剂抽出, 即在水和有机溶剂中渗色;(2) 接触迁移, 造成相邻的物体污染;(3) 表面喷霜, 在加热时, 着色剂在聚合物中的溶解度较大, 而常温下, 着色剂的溶解度较小。一般来说, 无机颜料在聚合物中的分散是非均相的, 不会产生喷霜现象; 而有机颜料在聚合物和其他有机物中都有不同程度的溶解, 比较容易发生迁移。（4）着色力：着色力大小决定了为达到目标颜色的着色剂的用量。一般来说, 着色力随着着色剂粒径的减小而增加。有机颜料的着色力比无机颜料高, 当彩色颜料与白色颜料并用时, 着色力可以得到显著提高。（5）分散性：着色剂在聚合物中只有以微小的粒子状态均匀分散, 才能有良好的着色效果。颜料含很多聚集粒子, 须用高剪切力打碎大聚集体, 形成小聚体, 从而达到要求。2.2 所以尼龙用着色剂选择无机颜料的耐光、耐气候、耐迁移、耐化学品等性能比有机颜料优越, 普遍适用于塑料, 但颜色强度及亮度差得多。当要求良好色泽时, 优先选用有机颜料。另外无机颜料反射指数高, 常用于不透明制品。有机颜料与无机颜料相比, 显示出高着色强度及鲜艳度。PA加工温度较高, 对颜料的耐热稳定性要求也较高, 同时PA树脂熔融时显示极强的还原性, 使得很多塑料用有机颜料不适合用在尼龙中。尼龙用着色剂的性能是提高着色尼龙制品价值的重要因素之一，随着尼龙工业的不断发展, 对着色剂的需求增加, 对着色剂性能要求也会越来越高。而适用于尼龙的有机颜料, 特别是浅色品种,还有一定欠缺, 值得我们深入研究, 以期更好地满足下游产业的需要, 促进相关产业的和谐发展。所以要配比较鲜艳的颜色只能选择染料。染料，可以在水、油或有机溶剂中溶解的着色剂，染料一般都是有机化合物。染料的优点是色泽鲜艳, 色彩夺目, 色谱齐全, 但缺点是耐热性、耐候性、耐溶剂性皆差, 在塑料加工温度下或较高的温度使用过程中易分解变色。虽然染料的耐温性比较差，但在尼龙中经过高温后颜色会最终稳定下来，还是能达到一定鲜度。此外，目前也开发出耐高温的染料，以满足需求。染料是纤维、织物等纺织品主要着色剂, 在塑料是应用较少, 主要用在光学塑料制品中, 可以使透明塑料保持较好的透明性。