В связи с повышением требований к изделиям из полимерных материалов появилась необходимость улучшения их эксплуатационных, технологических, эстетических и гигиенических свойств. Постоянно возрастающие требования рынка к качеству, цветовой гамме и разнообразию пластмассовой продукции, нашедшей применение в различных областях потребления, способствуют развитию такого рыночного сектора, как добавки к полимерным материалам.

Быстро растущий рынок полимерной упаковки, особенно пищевых продуктов, и товаров для детей предъявляет особые требования к добавкам в полимерные материалы.

Основные понятия

Суперконцентраты добавок для полимерных материалов подразделяют на модификаторы свойств полимеров, включая добавки, улучшающие их перерабатываемость в изделия, — Additive-Masterbatch и суперконцентраты красителей — Color-Masterbatch.

Для придания полимерному изделию необходимых свойств в комплексе, например, стойкости к воздействию ультрафиолетового излучения, трудногорючести, гибкости и цветовой стабильности, возможны комбинации этих добавок в одном концентрате. Однако, в каждом конкретном случае необходимо предусмотреть возможные варианты взаимодействия добавок друг с другом и исключить их, так как это может привести к снижению эффекта модификации.

Суперконцентраты различаются также в соответствии со способом переработки полимерных материалов, например, для литья изделий под давлением, экструзии (нити, пленки, трубы) и т. д. У нас можно купить красители для полимеров недорого.

История производства красителей

В 50–60 гг. прошлого века окрашивание полимеров осуществлялось главным образом на стадии синтеза добавлением 10–20-кратных концентратов пигментов, получаемых на основе того же окрашиваемого полимерного материала.

С увеличением объемов производства полимерных материалов и укрупнением единичных мощностей агрегатов конфекционирования выпуск полимеров широкой цветовой гаммы на заводах, производящих гранулят, стал экономически невыгодным. Поэтому, в 70-х годах в странах Западной Европы преобладающим стал метод окраски термопластов в процессе изготовления изделий. Этому способствовали, с одной стороны, разработка и организация производства выпускных форм — суперконцентратов пигментов, с другой, — создание более совершенных видов оборудования для переработки пластмасс, позволяющего автоматизировать процесс окраски изделий.

Уже в 80-е годы прошлого столетия в США сухие пигменты для окрашивания полимерных материалов почти полностью были вытеснены выпускными формами пигментов. Аналогичная тенденция наблюдалась и в других странах. В бывшем СССР в то время выпускался широкий ассортимент органических и неорганических пигментов, пригодных для окрашивания полимеров. Однако, подготовка основной массы красителей, предназначенных для окрашивания полимеров, производилась только на предприятиях, выпускающих окрашенные в массе волокна и пластмассы.

В настоящее время суперконцентраты красителей производятся в соответствии с такими цветовыми каталогами, как RAL, HKS, Pantone, NCS и др. При этом некоторые компании, например, немецкая Grafe Color Batch, изготавливают до 5000 новых красителей в год для всех видов полимеров. Компании постоянно расширяют ассортимент (цветовую гамму) суперконцентратов пигментов (СКП).

Так, 15 марта 2006 года PolyOne объявила о введение своего каталога OnColor™ colorants более чем со 100 цветами. (Адрес каталога www.polyone.com/oncolor). Каталог Catalog Color Selector предоставляет возможность заказчикам быстро оценивать, а затем выбирать цвет для их изделий. Если требования заказчика за пределами стандартного цвета эксперты могут подобрать этот цвет из базы данных более чем с 5 миллионами синтезированных цветных формулировок. Эта электронная система соответствия цвета позволяет PolyOne, быстро удовлетворять требованиям заказчиков в подборе цвета, следить за рынком и предлагать продукт который наиболее востребован сегодня, а не через время.

Основной тенденцией сектора пигментов и красителей является поиск новых альтернативных красителей в отличие от классических, основанных на тяжелых металлах, типа кадмия с «испорченной репутацией».

Все большую популярность приобретают красители в жидкой форме, потому что удобны в обращении и зачастую позволяют создавать специальные эффекты (хромированной, металлической, жемчужной, перламутровой, матовой поверхности и проч.).

Исследования, направленные на разработку и создание универсальных концентратов пигментов, пригодных для окрашивания широкого круга полимерных материалов и обладающих хорошей диспергируемостью, высокой цветоотдачей, равномерностью окраски и воспроизводимостью цвета, экономией за счет высокой концентрации активного агента, кроме того, суперконцентраты пигментов не должны влиять на физико-механические свойства изделия, отличаться простотой дозировки и работы.

Более 50 компаний в мире занимаются патентованием, многие из них — исследованиями и разработкой рецептур концентратов красителей для полимеров, наиболее крупными являются Ciba (Швейцария), BASF, Hoechst, Degussa-Huls, Merсk (Германия), VIBA S.p.A.( Италия), Holland Colours Pigments (Венгрия), Huntsman Tioxide (Великобритания ), Ampacet, А. Schulman, Ferro Corporation (США), Clariant.

Так, Cabot Carbon имеет 8 научно-исследовательских институтов, а в лабораториях Ampacet существует более миллиона рецептур изготовления суперконцентратов, в том числе таких как флиттер, флэк, мультиколоры, а также супермодные в последнее время в Европе прозрачные полипропиленовые красители.

Практический интерес представляют также работы по созданию полифункциональных концентратов, т. е. обладающих одновременно красящей способностью в сочетании с какими-либо специальными свойствами — светостойкостью, электропроводностью, повышенной адгезией и др.

В настоящее время ведутся научно-исследовательские работы по созданию рецептур концентратов пигментов на основе новых связующих, являющихся универсальными для полимерных красок и полимеров, по расширению цветовой гаммы, марочного ассортимента суперконцентратов пигментов со специальными эффектами. Непрерывно совершенствуются технологии получения суперконцентратов пигментов и автоматизации процессов окраски полимерных материалов.


Читайте также: