Соответствие между пигментами, пластмассовыми сырьевыми материалами и добавками

Красители, используемые в маточной смеси, должны учитывать взаимосвязь между красителями, пластмассовыми сырьевыми материалами и добавками в технологии получения маточной смеси. Основные критерии выбора следующие.
1. Краситель не вступает в реакцию с смолами и различными добавками, обладает высокой стойкостью к растворителям, низкой подвижностью и хорошей термостойкостью.
Иными словами, концентрат не может участвовать в различных химических реакциях. Сажа способна регулировать реакцию отверждения полиэфирных пластиков, поэтому в полиэфирные материалы сажу добавлять нельзя.
Ввиду высокой температуры переработки пластмассовых изделий технология использования маточной смеси не должна разлагаться или изменять цвет при эксплуатации в условиях нагрева.
Неорганические пигменты, как правило, обладают хорошей термостойкостью, тогда как органические пигменты и красители — низкой. При выборе конкретных видов пигментов следует обязательно учитывать этот фактор.
2. Диспергируемость и окрашивающая способность пигмента должны быть высокими.
Неравномерное распределение пигмента влияет на внешний вид и эксплуатационные характеристики готового изделия; при низкой окрашивающей способности пигмента возрастает его расход, что приводит к росту себестоимости материала. Диспергируемость и цветовая сила одного и того же пигмента в различных связующих веществах различаются, поэтому при выборе пигментов на это следует обращать особое внимание. Размер частиц пигмента также определяет его диспергируемость: чем меньше размер частиц, тем лучше их диспергируемость и окрашивающая способность. Технологические требования к производству маточной смеси весьма строги; как правило, её получают по мокрому процессу. Маточная смесь изготавливается путём водной шлифовки, фазового перехода, промывки, сушки, грануляции и других операций. Только так можно обеспечить надёжное качество конечного продукта.
Существует четыре метода технологического процесса производства цветных концентратов.
(1) Технология маточной смеси и метод получения краски: как следует из названия, это производственный процесс, при котором в изготовлении маточной смеси используется красящая паста; то есть путём трёхвалкового измельчения на поверхность пигмента наносится тонкослойный защитный покров. После измельчения тонкая цветная паста смешивается с базовым полимером, затем подвергается пластификации на двухвалковом пластификаторе (также называемом двува­лковым открытым мельничным станком) и, наконец, гранулируется на одношнековом или двухшнековом экструдере.
(2) Метод промывки в технологии производства маточной смеси: заключается в измельчении пигмента, воды и диспергатора до получения частиц пигмента размером менее 1 мкм. С помощью метода фазового переноса пигмент переводится в масляную фазу, после чего высушивается, что позволяет получить маточную смесь. Для фазового инвертирования требуется органический растворитель и соответствующая установка для его回收.
(3) Технология маточной смеси — метод замешивания: это процесс, при котором пигмент смешивается с масляной основой, а затем, благодаря липофильным свойствам пигмента, он переносится из водной фазы в масляную. Одновременно поверхность пигмента покрывается масляной основой, что обеспечивает его диспергирование и стабилизацию, предотвращая затвердевание.
(4) Технологический процесс получения маточной смеси — метод металлических мыл: пигмент измельчают до размера частиц около 1 мкм, затем при определённой температуре добавляют мыло, чтобы равномерно смочить поверхность каждой частицы пигмента и образовать слой омыленного раствора. При последующем введении раствора солей металлов происходит химическая реакция с омыленным слоем на поверхности пигмента, в результате чего формируется защитный слой металлического мыла (стеарат магния). Это предотвращает агломерацию тонкоизмельчённых частиц пигмента и сохраняет заданный уровень его тонкости.