溶劑染料 (Solvent Dyes) 概述

溶劑染料 (solvent dyes) 因其獨特的分子結構,可溶於特定塑膠基材,賦予產品優異的透明度和鮮豔色彩。其應用範圍與性能表現取決於塑膠種類、加工條件及染料的化學特性。
1. 適用塑膠類型與限制 (Applicable Plastics & Limitations)
適用塑膠 (Applicable Plastics)
- 苯乙烯系 (Styrenics):PS、EPS、SAN、SB
- 工程塑膠 (Engineering Plastics):ABS、PMMA、PC、PPO
- 其他:PVC-U、PET、PETG、PBT、PA-6、PA-12、CA、CAB
不適用塑膠 (Inapplicable Plastics)
- 結晶性塑膠 (Crystal Plastics):HDPE、LLDPE、PP
- 增塑後軟質塑膠 (Plasticized Soft Plastics):PVC-P、塑化纖維素酯
對不適用塑膠,建議使用無機或有機顏料色母粒以降低遷移風險。
透明度需求 (Transparency Requirements)
溶劑染料可分子級分散於聚合物中實現高透明度;如需不透明,可搭配二氧化鈦 (Titanium Dioxide) 或鐵氧體。
2. 溶劑染料的分類與性能特性 (Classification and Properties)
偶氮類染料 (Azo Dyes)
紅、橙、黃調;著色力強;耐熱250–300°C;耐光度中等(5–8級)。
蒽醌類染料 (Anthraquinone Dyes)
藍、綠、紫調;耐光牢度佳(7–8級);有些耐熱>300°C;適用PC、PMMA、PA、PVC、PETG。
喹啉酮類染料 (Quinophthalone Dyes)
黃綠調;耐熱約240°C;適用PS、PC、尼龍、丙烯酸樹脂。
吡啶蒽酮類 (Pyridone-Anthraquinone Dyes)
紅紫調;耐熱/耐光優異;適用PC、PA及高溫PP、PE。
金屬絡合偶氮染料 (Metal-Complex Azo Dyes)
高耐光/耐熱;透明度高;穩定性強。
3. 加工方式與應用時機 (Processing Methods)
- 射出成型:以粉末或母粒加入料斗,或溶於揮發性溶劑噴塗,確保完全溶解與攪拌。
- 擠出成型:染料與樹脂同時投料,雙螺桿擠出機提供剪切促進分散,可先製母粒。
- 吹塑成型:射出-吹塑或擠出-吹塑流程,適用透明容器、瓶胚等。
適用高透明或飽和色彩產品,需匹配基材Tₓ與染料耐溫性。
4. 與其他著色方式的比較 (Comparison with Other Colorants)
- 透明度:溶劑染料 (Solvent Dyes) 最高;顏料/母粒呈半遮蔽或霧面。
- 著色力:溶劑染料極高(千分之幾);顏料需百分之幾。
- 耐光/耐熱:無機顏料最佳;蒽醌類染料 (Anthraquinone Dyes) > 偶氮類 (Azo Dyes);溶劑染料依結構而定。
- 遷移性:母粒最低;溶劑染料在高Tₓ聚合物中穩定,低Tₓ或增塑環境需測試。
5. 實務應用注意事項 (Practical Considerations)
- 混料與分散:確保染料完全溶解,避免乾粉直接加入造成色差。
- 耐高溫性:確認染料耐溫高於加工溫度;高溫染料需適當預分散。
- 揮發與遷移:加強通風或吸附設備;超過Tₓ需滲移測試。
- 樹脂相容性:高極性塑膠選專用染料;溶解度有限時使用助溶劑。
- 環保法規 (Environmental Regulations):符合EU、FDA、GB 9685等,禁用有害染料,妥善處置廢料。
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