ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Окрашивание и поверхностная обработка из "Акриловые полимеры" Прозрачность и бесцветность акриловых смол в сочетании с высокой стойкостью к внешним воздействиям создают хорошие предпосылки для окрашивания их в любые цвета и тона. Окрашивание позволяет устранить возможное пожелтение или какое-либо другое изменение цвета исходного полимера огромную роль при этом играет правильный выбор красителей или пиг.ментов, которые не должны ухудшать свойств материала. [c.217] Окрашивание в массе осуществляют непосредственно в процессе полимеризации или при переработке (в случае литьевых пластиков) [33, 35]. Поверхностную же окраску, металлизацию -И другие виды отделки производят после механической обработки. [c.218] Об окрашивании акриловых полимеров в литературе можно встретить отрывочные сведения, ограничивающиеся, как правило, рекомендациями по выбору красителей [341. Крайне недо- статочно освещены такие важные вопросы, как устойчивость кра- сителей под действием света, тепла и перекисных инициаторов полимеризации. Конкретные данные приведены лишь в работе Р. Тиоллета [33[, где оцениваются красители французского производства применительно к полиметакрилатам. [c.218] Процесс окрашивания в ходе полимеризации сводится к растворению красителя в количестве, соответствующем желаемой интенсивности окраски, в мономере или форполимере и проведению реакции обычным методом в присутствии инициатора. Отсюда следует, что непременным условием, предопределяющим возможность применения красителя для данной цели, является его полная растворимость в мономере [36]. [c.218] Лишь немногие красители не оказывают на полимеризацию никакого действия. Некоторые ускоряют ее либо в силу своей низкой термостойкости (например, благодаря распаду азогруппы), либо вследствие содержания высокомолекулярных веществ или своего коллоидно-дисперсного состояния. Большинство же красителей действуют как ингибиторы радикальной полимеризации. Их эффективность в этом смысле можно определить дилатометрическим методом и выразить при помощи коэффициента замедления, позволяющего вычислить количество инициатора, необходимое для достижения той скорости, с какой полимеризация идет в отсутствие красителя [381. [c.219] Синие красители типа епсе надо добавлять обязательно в виде пасты, которую приготовляют растиранием красителя в не-больи]ОМ количестве мономера или форполимера. [c.219] Покрывное и опаловое окрашивание блочных полимеров проводят диспергированием пигментов в мономере или, что более выгодно, в форполимере в процессе полимеризации. Пигменты хорошо выдерживают окисляющее действие инициаторов и высокую температуру и оказывают меньшее влияние на скорость полимеризации. Особенно важно, чтобы они совершенно не растворялись в мономере и равномерно диспергировались в нем. Размер частиц должен быть в пределах 0,8—4 мк [391, чтобы предотвратить их седиментацию в маловязком форполимере в начальной стадии блочной полимеризации — при достижении максимальной кроющей способности пигмента [401. Более крупные частицы будут оседать, скапливаясь в нижней части листа (блока), так что по всей толщине он окрасится очень слабо или не окрасится совсем, в зависимости от наличия в пигменте частиц мельче 4 мк. Вообще говоря, частицы должны быть настолько малы, чтобы не оседать до тех пор, пока мономер не достигнет в результате полимеризации большой вязкости, при которой уже невозможно какое бы то ни было движение частиц. Поэтому соединения тяжелых металлов в качестве пигментов при блочном методе полимеризации непригодны в виду их большой плотности и быстрого оседания. Пигменты можно измельчать в шаровых мельницах [41] в виде суспензии с дибутилфталатом, которую затем вводят непосредственно в форполимер, поскольку дибугил-фталат действует как пластификатор полимера. Концентрация пигмента в суспензии должна быть весьма высокой, чтобы достаточная степень окрашивания достигалась без внесения чрезмерного количества пластификатора, снижающего физико-механические показатели полимера. Растирание пигмента в шаровых мельницах обычно продолжается более 24 ч. Для измельчения пигментов применяют также коллоидные мельницы. Жидкой фазой чаще всего является пластификатор. Требуемый размер частиц при этом удается получить намного быстрее, однако чтобы дисперсная система оставалась текучей, концентрация пигмента в суспензии должна быть небольшой. За рубежом выпускаются специальные пигментные пасты с 30% дибутилфталата, отличающиеся чрезвычайно узким разбросом размеров частиц. Наибольшее употребление получила двуокись титана в качестве белого красящего вещества. [c.220] Этим методом окрашивают обычно суспензионные акриловые полимеры в процессе переработки литьем под давлением. В принципе окращивать их можно и непосредственно в процессе полимеризации подобно тому, как это делают при блочном способе, однако это менее выгодно. Наряду с красителями, растворимыми в моно- мере, пригодны также пигменты, в частности титановые белила, выступающие одновременно в роли стабилизатора суспензионной полимеризации [46, 47]. Необходимо выбирать красители, способные выдерживать действие перекисей, которые применяются при этом методе в более высоких концентрациях. Кроме того, аппаратуру требуется тщательно очищать при переходе на новый цветовой тон. Опаловый оттенок и в данном случае достигается применением веществ, растворимых в мономере и не растворимых в полимере, или сополимеризацией с некоторыми другими мономерами. Указанные недостатки удается устранить при окрашивании уже готового полимера, когда для получения опаловых и непрозрачных цветных сортов материала можно свободно использовать пигменты. Окрашивание проводят диспергированием красителя или пигмента в полимере, находящемся в пластическом состоянии. В температурной области выше точки размягчения полимеры ведут себя как высоковязкие жидкости, так что хорошего совмещения с красителем достигают при эффективном перемещивании и гомогенизации смеси. [c.222] Значительный интерес представляет так называемое сухое крашение, применяемое в зарубежной практике для многих термопластов, включая и полистирол [50]. По этому методу полимер, предварительно смешанный с красителем описанным способом, подается непосредственно в бункер литьевой или экструзионной машины. Тем самым исключается одна операция — пластикация на специальных машинах. Для лучшей гомогенизации полимера с красителем перед мундштуком в материальном цилиндре устанавливают перфорированные или рифленные вкладыши, обеспе-чиваюш,ие достаточное перемешивание перед входом в форму. Помимо упрощения технологического оборудования, при сухом крашении достигается снижение термического воздействия на полимер, что предотвращает нежелательную деструкцию макромолекулярных цепочек, а также расширяется возможность выбора желаемых цветов и тонов. Этот процесс дает экономию, составляющую 10% от стоимости готового изделия. Ассортимент красителей и пигментов при окрашивании акриловых полимеров в процессе переработки значительно шире, чем при окрашивании в процессе полимеризации, так как достаточным условием применимости красящих веществ в этом случае является хорошая устойчивость при температурах переработки материала. Это условие выполнить легче, чем обеспечить высокую стойкость красителей к перекисным инициаторам. [c.223] Теплостойкость обычных белых пигментов в большинстве случаев удовлетворительная, что обусловливается их химической природой. [c.223] Органическое стекло с рельефным рисунком используется главным образом для изготовления деталей светильников с хорошим рассеянием света. Чтобы получить приятное неослепляющее освещение, дающее возможно меньще резких теней, свет от нити лампы накаливания должен равномерно рассеиваться по всей поверхности колпака лампы. Колпаки светильников до недавнего времени обычно делали из молочно-опаловых стекол, в том числе и органических, характеризующихся малой плотностью и отличной формуемсстью. Они не обеспечивали, однако, нужного рассеяния света, и при небольших размерах светильников через них была видна нить накала. Коэффициент рассеяния света у органических стекол можно увеличить путем введения большего количества пигмента, но при этом существенно снижается светопроницаемость, играющая в данном случае особенно важную роль. [c.224] От указанных недостатков свободно органическое стекло с рельефным рисунком в виде мелких канавок глубиной 0,5—1,5 мм, внешне напоминающее известное силикатное рифленое стекло. Слабого опалового оттенка вполне достаточно, чтобы оно, находясь всего в нескольких сантиметрах от лампы накаливания средней мощности, рассеивало свет настолько, что раскаленная нить перестает быть заметной. [c.224] Такой материал получают экструзией на червячных прессах или блочной полимеризацией в стеклянных формах. Форму для отливки листа составляют из двух силикатных стекол — гладкого и с рельефной поверхностью, обращенной внутрь формы. Чтобы облегчить ее разъем, в мономере растворяют 2% стеарина, который не ухудшает свойств получаемого изделия. В процессе полимеризации надо избегать резких колебаний температуры, так как вследствие меньшей теплостойкости силикатных стекол с рельефным рисунком они могут легко растрескаться. Чаще всего в органическое стекло вводят белые пигменты, хотя оно способно окрашиваться во всевозможные цвета. Для декоративных целей на его поверхность наносят разнообразные узоры и орнаменты. [c.224] Процесс получения органического стекла, имитирующего перламутр, сводится к размешиванию гуанина с красителем или незначительным количеством тонкоистертых пигментов в форполимере, который заливается в формы и полимеризуется. По достижении такой степени полимеризации, при которой полимер приобретает гелеобразную консистенцию, производят так называемое наслаивание. В результате этой операции происходит двухосная ориентация пластинчатых частиц гуанина в направлении, параллельном поверхности листа (когда достигается максимальный эффект отражения) или перпендикулярном к ней (когда вследствие минимального отражения света частицы кажутся темными). При постепенном переходе или резком обозначении границ раздела получается мраморный рисунок правильной или неправильной формы. Особенно важно не упустить тот момент, когда форполимер становится уже настолько вязким, что прекращается самопроизвольное движение частиц, и вместе с тем остается еще достаточно текучим, чтобы в полимеризационную форму, освобожденную с краев от бумажной окантовк , можно было ввести инструмент наслаивания, представляющий собой волнистую жестяную полоску или стальной канатик с закрепленными на нем роликами небольшого размера. Ориентацию частиц пигмента при низкой вязкости форполимера можно проводить в закрытой форме, вводя в нее жестяную пластинку, которую снаружи движет электромагнит. Поперечным движением инструмента в форме достигают различного строения узора мрамор 1511. [c.225] Этот метод с успехом применяется для крашения полуфабрикатов, получаемых полимеризацией в блоке, или готовых изделий [52]. Он обладает тем преимуществом, что дает возможность посредством сравнительно простой операции изготовлять изделия любых цветов и тонов из одного и того же бесцветного материала. Поверхностное окрашивание позволяет получать разнообразные эффекты путем частичного снятия окрашенного слоя механической обработкой, а также односторонней окраски акриловых листов или окраски только части поверхности с использованием трафаретов. Предварительно поверхность необходимо тщательно очистить и обезжирить. [c.226] Сочную окраску получают, применяя в качестве диспергатора красителя ализариновое (сульфированное касторовое) масло. Употребляют также мыла, сульфированные жирные кислоты, производные окиси этилена, синтапоны (сульфированные высшие жирные спирты) и т. д. В качестве агентов набухания пригодны вещества, в ничтожной степени разрушающие поверхность акрилового полимера, что облегчает проникновение красителя в материал и дает более яркую окраску. Если к качеству окрашенной поверхности предъявляют повышенные требования, то от применения агентов набухания следует воздержаться. Диспергаторы и агенты набухания лишь ускоряют окраску, некоторые из них повышают ее яркость, удерживают краситель в растворе или дисперсии однако ис1Юльзование их не является достаточным и, тем более, единственным условием качественной окраски акриловых полимеров, которые, кстати, окрашиваются и в их отсутствие. [c.227] На яркость окраски положительно влияет также повышение температуры. Окрашивание в спиртовых ваннах со сравнительно низкой точкой кипения можно проводить без опасения температурной деформации изделия. В водяной ванне без диспергирующих агентов обойтись невозможно, поскольку используемые красители, как правило, являются водонерастворимыми и трудно смачиваются водой. Количество красителя и его исходную концентрацию в красящей ванне устанавливают в зависимости от желаемой интенсивности окраски и варьируют в пределах 1—5 г/л. Интенсивность окраски регулируют также, изменяя температуру ванны и продолжительность пребывания в ней материала. По мере повышения температуры процесс идет быстрее. При 80 С для достижения средней яркости окраски требуется 1—1,5 ч. [c.227] И разбавлением образовавшейся пасты 100 вес. ч. горячей воды. Окрашивание ведут при 60—80 С до достижения заданной яркости окраски. Продолжительность процесса зависит от типа красителя. [c.227] Красная — содержит 5 г суданового красного Я в I л смеси из 3 ч. воды и 5 ч. этанола. В нее вносят 3 г ализаринового масла Красят 5 —10 мин при 50 С. [c.227] Вернуться к основной статье