判断色母粒的颜色稳定性是一个涉及多因素分析和系统测试的过程,以下是具体方法和步骤:
1. 颜色稳定性的影响因素分析
在测试前需明确以下可能导致颜色变化的关键因素:
颜料本身特性:耐光性、耐热性、耐迁移性、耐化学性。
载体树脂:树脂的热稳定性、与颜料的相容性。
加工条件:挤出/注塑温度、剪切力、加工时间。
使用环境:紫外线强度、温湿度、接触化学物质(如酸、碱、溶剂)。
2. 实验室测试方法
(1) 耐光性测试(光老化)
设备:氙灯老化试验箱、紫外老化箱(如QUV)。
方法:
将色母粒制成标准样片(厚度1-2mm),置于老化箱中。
模拟日光光谱(波长340nm或420nm),设定辐照强度(如0.35 W/m²)、温度(50-70℃)、湿度(50% RH)。
定期(如每48小时)用色差仪测量ΔE值,评估颜色变化(ΔE≤1为可接受范围)。
标准参考:ASTM D4329(紫外线老化)、ISO 105-B02(氙灯测试)。
(2) 热稳定性测试
短期测试:将色母粒或制品置于高温烘箱(如200-300℃,根据载体树脂熔点调整),恒温30分钟至2小时后观察颜色。
长期测试:在制品使用温度上限(如80-120℃)下持续加热1000小时,监测ΔE变化。
加工热稳定性:通过多次挤出(如3-5次循环)模拟加工过程,对比每次挤出后的颜色差异。
(3) 迁移性测试
接触迁移:将着色制品与白色PVC或PE片紧密接触,施加压力(如10N/cm²),在70℃下放置24小时后观察白色材料是否被染色。
喷霜测试:将制品置于高温高湿环境(如70℃/95% RH)48小时,检查表面是否析出颜料。
(4) 耐化学性测试
溶剂浸泡:将样品浸入乙醇、丙酮、酸(5% H₂SO₄)、碱(5% NaOH)中,24小时后观察颜色变化。
擦拭测试:用酒精棉反复擦拭表面100次,评估褪色程度。
3. 颜色稳定性评估指标
色差ΔE:使用分光测色仪(如X-Rite Ci64)测量Lab*值,计算ΔE(ΔE>3肉眼可明显察觉)。
灰卡评级:按ISO 105-A02标准,对比老化前后样品,1级(严重褪色)至5级(无变化)。
目视检查:在D65标准光源下观察颜色均匀性、是否有斑点或褪色。
4. 实际应用验证
模拟加工测试:将色母粒按实际配方比例(如1%-5%)与基料混合,注塑/挤出后测试制品的颜色一致性。
加速老化试验:通过提高温度或紫外强度(如加大50%辐照量)预测长期使用(如5年)的颜色变化。
户外曝晒测试:在典型气候区域(如海南湿热、新疆干热)进行1年自然曝晒,定期取样分析。
5. 改进颜色稳定性的关键技术
优选颜料:选择高耐候等级(如HOSTAPERM系列酞菁蓝、IRGAZIN系列有机颜料)。
载体匹配:使用与颜料相容性好的载体(如PA用耐高温树脂,PP用低极性载体)。
添加稳定剂:
紫外线吸收剂(如Tinuvin 326)吸收290-400nm紫外线。
受阻胺光稳定剂(HALS,如Chimassorb 944)捕获自由基。
抗氧化剂(如Irganox 1010)防止加工热氧化。
颜色稳定性需通过“实验室测试+实际验证”综合判断,重点关注ΔE、灰卡评级及目视结果。若ΔE>2或灰卡≤3级,需优化配方或工艺。对于高要求的汽车或户外制品,建议同时进行1000小时氙灯老化
及3次挤出循环测试,确保ΔE≤1.5。