（聚乙烯蠟）PVC共擠彩色型材表面變色分析

  PVC門窗在建筑節(jié)能方面發(fā)揮著重要作用，特別是在嚴(yán)寒地區(qū)，其占著大部分的門窗市場。目前，市場上PVC門窗的顏色主要有白色和彩色2種。隨著城市建筑多樣化、多彩化的發(fā)展，普通白色PVC門窗在與建筑物外立面色彩的匹配上不免有些單調(diào)，而且其在耐候性方面目前仍不盡人意。由與PVC共擠彩色型材外觀顏色多樣，共擠彩色層耐候性好，因此其市場占有率越來越高，已成為PVC型材行業(yè)的發(fā)展趨勢。

  PVC共擠彩色型材的成型工藝為：采用2臺擠出機(jī)通過1個擠出模具一次性將彩色材料共擠在PVC型材表面。彩色材料一般以PVC、PMMA、ASA等樹脂作為基材，與顏料、助劑等按一定比例混合制得。

  在實際使用過程中，PVC共擠彩色型材表面會出現(xiàn)變色現(xiàn)象，這是一個需要不斷探索和研究的課題。

顏色與顏料

  在分析、討論P(yáng)VC共擠彩色型材表面的變色現(xiàn)象之前，有必要先對顏色與顏料的概念和分類進(jìn)行初步了解。

1.顏色

  顏色的三要素為色調(diào)、明度、飽和度。色調(diào)又稱色相，是色彩最主要的特征、是色與色的主要區(qū)別，如、紅、橙、黃、綠、紫等色相。明度可以簡單理解為顏色的亮度，就是顏色有明暗之分。飽和度也稱色度，是指顏色的鮮艷程度，各種單色光是最飽和的顏色。

  目前，市場上常見的PVC共擠彩色型材的顏色有棕色、墨綠色、綠色、黃色、紅色、深灰色、深藍(lán)色、古銅色等，采用這些顏色的型材制成的塑鋼窗廣泛用于居民樓、辦公樓、醫(yī)院等民用建筑。通過不同結(jié)構(gòu)的模具，PVC共擠彩色型材的表面可獲得光面、彩紋等樣式。PVC共擠彩色型材出現(xiàn)褪色時，首先是明度降低，然后是飽和度發(fā)生變化，有時色調(diào)也會轉(zhuǎn)變。

2.顏料

  PVC共擠彩色型材表面的顏色來源于分散在樹脂中的顏料，并非樹脂的本色。顏料的耐熱性、耐光性、附著性、分散性等性能對PVC共擠彩色型材的影響很大。如果顏料的耐熱性、耐光性差，則PVC共擠彩色型材表面容易發(fā)生顏料的遷移而析出，即容易掉色，如果顏料的分散性差，則生產(chǎn)的PVC共擠彩色型材的顏色不均勻。

  顏料一般分為無機(jī)顏料和有 機(jī)顏料。無機(jī)顏料通常為金屬元素的氧化物、硫化物、硫酸鹽、鉻酸鹽、鉬酸鹽等，還有炭黑。金屬氧化物類顏料有鉻黃、鎘紅等。無機(jī)顏料的特點(diǎn)是耐熱性，耐光性、耐溶劑性好，遮蓋力強(qiáng)、但色譜不是很齊全，著色力與飽和度低，部分金屬鹽和氧化物有毒。有 機(jī)顏料中用量較大的品種為偶氮類、酞青類，前者的用量占到50%以上。有 機(jī)顏料的特性是著色力較高，顆粒容易研磨和分散，飽和度高，但耐熱性、耐光性、耐遷移性較差。目前在PVC共擠彩色型材的生產(chǎn)中一般采用有 機(jī)顏料。

  在應(yīng)用時，顏料以細(xì)微粒子的狀態(tài)分布與著色的介質(zhì)中。因此，顏料粒子的形狀、大小，晶型和表面狀態(tài)等物理構(gòu)造和介質(zhì)的不同都會影響入射光反射、吸收和散射的比例，從而是顏料表現(xiàn)出不同的性能。不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的顏料的色光、色牢度等性能各不相同。即使顏色的化學(xué)結(jié)構(gòu)相同，由于顏料的物理構(gòu)造不同，也會表現(xiàn)出不同的性能。例如耐候性方面，顏料粒徑越小，其比表面積越大，吸收光能越多，水蒸氣、空氣中的氧化和還原物質(zhì)的破壞作用也就越厲害，顏料粒徑越小，其比表面積就越大，吸收光能越多，水蒸氣、空氣中的氧化和還原物質(zhì)的破壞作用也就越厲害，顏料很快就會褪色或變色，耐候性降低。當(dāng)粒徑較大時，顏料的遮力差，隨著粒徑減小，顏料的遮蓋力下降。

  在陽光下的照射下，顏料分子會吸收光子能 量，引起分子外層電子由基態(tài)躍遷到激 發(fā)態(tài)，處于激 發(fā)態(tài)的顏料分子轉(zhuǎn)化其能 量后會回到基態(tài)，其途徑有四個：1.將能 量轉(zhuǎn)化為熱 能，2.將能 量轉(zhuǎn)化為熒光或磷光，3.與其他分子發(fā)生光學(xué)反應(yīng)，4.與其他分子碰撞，將能 量傳遞給其他分子。當(dāng)處于激 發(fā)態(tài)的顏料分子通過第三個途徑回到基態(tài)時，將導(dǎo)致顏料褪色，而光氧化和光還原反應(yīng)是褪色的兩個重要途徑。

  根據(jù)顏料的褪色機(jī)制，用于PVC共擠彩色型材中的顏料應(yīng)滿足如下要求：1.耐熱性好，自愛160~220℃的擠出過程中不分解2.耐酸性好，不受HCL的影響3.耐遷移性好，在使用過程中不析出4.顆粒形狀、大小適宜，遮蓋力好5.價廉。

  在制備用于共擠的彩色材料時，只 有了解顏料的特性，掌握顏料顯色與褪色的機(jī)制，才能選擇出適用于PVC共擠彩色型材的耐熱性、耐光性好的顏料。才能保證PVC門窗的耐候性。

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