橡膠制品制成黑色、灰色或白色者占大多數(shù),這些均為消色差顏色。這類制品的原材料選擇相對比較簡單。
具體而言,炭黑是黑色橡膠制品的主要著色劑。鈦白粉則是白色制品的主要白化劑。氧化鋅、重晶石和黑色二氧化鐵則可用來與其它顏色摻混,形成特別的色調(diào)。
加入著色劑對橡膠制品的作用:
1、提高商品價(jià)值的美化作用:我們生活在多姿多采的個(gè)性化現(xiàn)代社會(huì),愈來愈追求美的享受,對橡膠制品也是一樣。尤其是生活用品,如橡膠硫化鞋,食品用器具,玩具。橡膠手套,氣球,各式橡膠配件,都要從工業(yè)設(shè)計(jì)的角度,以第一印象產(chǎn)品外觀的色彩,去提升商品價(jià)值,去制造給人以美的藝術(shù)感的產(chǎn)品。
2、分類標(biāo)識(shí)和警示作用:橡膠制品,特別是安裝在設(shè)備內(nèi)部重要的位置,如密封件配件,防塵罩,膜片,O形圈等,以及復(fù)合膠管層,特殊專用膠墊,需要以不同顏色標(biāo)識(shí),便于區(qū)別和維修。一些外裹橡膠材質(zhì)的電纜電線,用符合孟塞爾色標(biāo)十色譜進(jìn)行著色標(biāo)識(shí),給專業(yè)配線和檢修提供警示。
3、改善橡膠制品的耐光性和耐候性:橡膠制品需要有一定的使用壽命,才能體現(xiàn)價(jià)值。特別是在戶外工況下,要經(jīng)受光照,雨水,及大氣中的酸堿污染微粒考驗(yàn)。如在配方設(shè)計(jì)中考慮在膠料中加入某些耐光和耐候性配合劑。如著色劑炭黑,就可以收到高效,價(jià)廉的光屏蔽作用。迄今,還沒有那一種紫外光吸收劑,具有著色劑炭黑那樣強(qiáng)的光穩(wěn)效果。
4、增強(qiáng)橡膠的導(dǎo)電性能。眾所周知,非極性橡膠導(dǎo)電性很差,可以說絕緣性是它的特點(diǎn),即使是極性橡膠,其導(dǎo)電性能也不能滿足不同導(dǎo)電需求,而加入兼具導(dǎo)電功能的著色劑炭黑如乙炔炭黑,就能彌補(bǔ)橡膠導(dǎo)電性能的不足。
5、某些著色劑的耐熱功能。有些無機(jī)著色劑加入橡膠中,還兼具增強(qiáng)產(chǎn)品耐熱功能,如氧化鐵紅粉,金紅石型鈦白粉,氧化鉻顏料,鎘紅,鎘橙,等常用作為耐熱配合劑,加入膠料中。
著色劑的選擇
著色劑的選擇不僅取決于上述加工要求,更重要的是取決于制品的最終用途。使用時(shí)必須考慮到如下一些特性:耐褪色性(因日光、熱量或風(fēng)雨侵蝕引起)耐滲色性,對基本膠料老化特性有害(避免使用含有銅或錳的著色劑)。
此外,還要核算成本,精心挑選最經(jīng)濟(jì)的著色劑來滿足彩色橡膠制品的生產(chǎn)需要。
可供選用的著色劑有兩組:無機(jī)著色劑和有機(jī)著色劑。
一、無機(jī)著色劑
通常情況下使用的無機(jī)著色劑有氧化鐵、鉛著色劑(如鉻黃)、群青、氧化鉻和鎘著色劑。
氧化鐵可以是紅色、黃色、棕色或褐色的。所有的這些色調(diào)都比較暗淡,全部以相當(dāng)細(xì)的高密度粉末狀供貨。建議采用合成的氧化鐵著色劑。在選用氧化鐵時(shí)必須特別小心,因?yàn)橛行┭趸F中含有雜質(zhì)(比如銅),會(huì)造成橡膠制品在老化時(shí)發(fā)生降解。
群青著色劑能夠提供從綠色調(diào)到泛紅的藍(lán)色等色調(diào)。這類著色劑具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性,可是其耐酸性能不好,這就限制了它們在戶外的許多應(yīng)用和任何有可能觸及果汁等酸性物質(zhì)的室內(nèi)用途。群青在橡膠中的最大用途是用于白色膠料,如洗滌襯衣時(shí)要用靛青一樣。使用群青可獲得飽和、鮮艷的顏色。
氧化鉻綠可提供藍(lán)綠色調(diào),這種顏色具有優(yōu)異的耐熱性、耐光性,相對密度也很高。
鉛著色劑包括色調(diào)范圍頗寬的鉻黃著色劑和鉬橙著色劑。使用這些著色劑可獲得具有良好的耐熱性、耐光性的艷色,但它們是含鉛化合物,其粉塵能夠發(fā)光和燃燒。在硫磺硫化膠料中,任何水分都可能引起硫化鉛斑點(diǎn)。目前,這些著色劑在多數(shù)場合已被有機(jī)著色劑所替代。
鎘著色劑僅被用于要求不褪色的特殊場合。這種著色劑通常以基本型添加以改善其分散和加工。它相對密度高、價(jià)格昂貴。鎘還是重金屬,橡膠膠料要盡量注意避免使用。
所有無機(jī)著色劑的著色劑都較弱,其正常的用量為膠料總質(zhì)量的2%~5%。無機(jī)著色劑一般比有機(jī)色劑更容易分散,其粒子尺寸更大,相對密度也高得多,因此較少粉塵飛揚(yáng)。但這只是相對于有機(jī)著色劑來說,事實(shí)上,所有的著色劑粉塵飛揚(yáng)均很嚴(yán)重,生產(chǎn)過程中必須采取預(yù)防措施。