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 приготовления 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 вступать в различные химические реакции. 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 воздействии указанных температур.
Неорганические пигменты, как правило, обладают хорошей термостойкостью, тогда как органические пигменты и красители — низкой. При выборе типов 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 мощность одного и того же пигмента в различных связующих веществах различаются, поэтому при выборе пигментов на это необходимо обращать особое внимание. Размер частиц пигмента также определяет его диспергируемость: чем мельче частицы, 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 цветовых 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 тонкий защитный слой. После измельчения полученная тонкая цветная паста смешивается с базовым полимером, затем подвергается пластификации на двухвалковом пластикаторе (также называемом двува­лковым открытым мельничным станком) и, наконец, гранулируется на одношнековом или двухшнековом экструдере.
(2) Метод промывки в технологии получения 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 с получением маточной смеси. Для осуществления 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 тонкости.