无机环保颜料是无机颜料品种中新出现的一类能够满足人们对环境和健康要求的颜料。这类颜料的特点是组成中不含有对人体和环境有害的元素和化学物质,能够用于与人体接触密切的塑料制品着色。无机环保颜料中最重要的就是环保型彩色混相无机颜料,其品种有钴蓝、钴绿、钛镍黄、钛铬棕、铜铬黑、铁锌铬棕等。

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目前无机环保颜料在色母粒及塑料着色应用中的研究还很少。 本文针对无机环保颜料中的钴蓝进行了一系列的研究,比较了国内和国外钴蓝颜料产品差异以及其应用在塑料及色母粒中的性能差异。通过扫描电子显微镜、Zeta电位粒度分析仪、X射线衍射仪、X射线能谱仪和积分球式测色仪对国内外的钴蓝颜料进行了测试,发现国内的钴蓝颜料着色力、颜色饱和度比国外产品稍低,并且颜料表面钴元素含量也稍低,同时颜料晶粒完整性不如国外颜料好,而且颜料粒子分布均匀性不如国外钴蓝颜料粒子好。

将钴蓝在塑料着色和色母粒中应用,采用积分球测色仪、光学显微镜和熔融指数仪测试,结果表明在低浓度时国内颜料其着色力和颜色饱和度不如国外颜料,在颜料含量达到1.2%后,国内钴蓝颜料着色力和颜色饱和度可以达到甚至超过此时同浓度国外钴蓝颜料。钴蓝颜料制备色母粒分散剂加入5%时,着色薄膜的遮盖性和分散性最好,同时两种颜料相比国外颜料分散性和遮盖性稍好一些。两种钴蓝颜料色母粒加工流动性能相比,国外颜料色母粒的熔融指数比国内颜料色母粒更高,故其加工流动性能更好。

研究不同种类无机填料加入钴蓝色母粒中,比较了各种填料对色母粒着色性能的影响。对于选用的凹凸棒石、纳米碳酸钙、纳米硫酸钡和钛白粉,经过研究发现只有加入钛白粉才能提高钴蓝颜料色母粒着色性能。并且当加入1%时,能够使色母粒着色力和颜色饱和度都提高,加入过量时着色效果会下降。