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无机环保颜料钴蓝在色母粒及塑料中的应用
作&&&&者：
来&&&&源： 北京化工大学
摘&&&&要： 无机环保颜料是无机颜料品种中新出现的一类能够满足人们对环境和健康要求的颜料。这类颜料的特点是组成中不含有对人体和环境有害的元素和化学物质,能够用于与人体接触密切的塑料制品着色。无机环保颜料中最重要的就是环保型彩色混相无机颜料,其品种有钴蓝、钴绿、钛镍黄、钛铬棕、铜铬黑、铁锌铬棕等。目前无机环保颜料在色母粒及塑料着色应用中的研究还很少。
本文针对无机环保颜料中的钴蓝进行了一系列的研究,比较了国内和国外钴蓝颜料产品差异以及其应用在塑料及色母粒中的性能差异。通过扫描电子显微镜、Zeta电位粒度分析仪、X射线衍射仪、X射线能谱仪和积分球式测色仪对国内外的钴蓝颜料进行了测试,发现国内的钴蓝颜料着色力、颜色饱和度比国外产品稍低,并且颜料表面钴元素含量也稍低,同时颜料晶粒完整性不如国外颜料好,而且颜料粒子分布均匀性不如国外钴蓝颜料粒子好。
将钴蓝在塑料着色和色母粒中应用,采用积分球测色仪、光学显微镜和熔融指数仪测试,结果表明在低浓度时国内颜料其着色力和颜色饱和度不如国外颜料,在颜料含量达到1.2%后,国内钴蓝颜料着色力和颜色饱和度可以达到甚至超过此时同浓度国外钴蓝颜料。钴蓝颜料制备色母粒分散剂加入5%时,着色薄膜的遮盖性和分散性最好,同时两种颜料相比国外颜料分散性和遮盖性稍好一些。两种钴蓝颜料色母粒加工流动性能相比,国外颜料色母粒的熔融指数比国内颜料色母粒更高,故其加工流动性能更好。
研究不同种类无机填料加入钴蓝色母粒中,比较了各种填料对色母粒着色性能的影响。对于选用的凹凸棒石、纳米碳酸钙、纳米硫酸钡和钛白粉,经过研究发现只有加入钛白粉才能提高钴蓝颜料色母粒着色性能。并且当加入1%时,能够使色母粒着色力和颜色饱和度都提高,加入过量时着色效果会下降。
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摘要4-6? ABSTRACT6-17? 第一章 绪论17-51?
1.1 无机颜料概述17-27?
1.1.1 无机颜料定义17?
1.1.2 无机颜料、有机颜料和染料的异同17-18?
1.1.3 无机颜料结构与性能关系18-19?
1.1.4 无机颜料表面处理方法简介19-21?
1.1.4.1 吸附酸和其盐进行表面处理20?
1.1.4.2 吸附碱类进行表面处理20?
1.1.4.3 吸附中性有机化合物进行表面处理20-21?
1.1.4.4 吸附高分子聚合物进行表面处理21?
1.1.4.5 硅烷反应进行表面处理21?
1.1.5 最近几年我国无机颜料行业的发展慨况21-22?
1.1.6 我国无机颜料行业未来发展趋势及方向22?
1.1.7 无机环保颜料22-23?
1.1.8 钴蓝23-27?
1.1.8.1 钴蓝颜料的性能23?
1.1.8.2 钴蓝颜料的显色机理23-24?
1.1.8.3 钴蓝颜料生产方法24-25?
1.1.8.4 钴蓝颜料研究近况25-27?
1.2 塑料着色中无机颜料的应用情况27-40?
1.2.1 塑料常用着色方法27-30?
1.2.2 色母粒及特点30-31?
1.2.3 色母粒的生产制备31-32?
1.2.4 色母粒生产用设备简介32-33?
1.2.5 颜料在塑料中的分散理论33-38?
1.2.5.1 颜料润湿34-35?
1.2.5.2 颜料细化35-37?
1.2.5.3 颜料细化后的稳定37-38?
1.2.5.4 颜料的混合分散38?
1.2.6 塑料用无机颜料性能指标38-40?
1.3 塑料中颜料的光学性能40-49?
1.3.1 物体颜色基本知识简介41-45?
1.3.1.1 物体对入射光的作用41-42?
1.3.1.2 关于颜色的三个基本属性42-43?
1.3.1.3 CIE颜色系统43-45?
1.3.2 颜料在被着色塑料中所起到的成色作用45-47?
1.3.3 不同颜色的颜料在塑料着色中颜色色光之间的相互作用47-49?
1.4 论文选题目的及意义49-51? 第二章 实验部分51-57?
2.1 实验用原材料及仪器设备51?
2.1.1 实验用的主要原材料51?
2.1.2 实验用到的主要仪器设备51?
2.2 实验过程51-53?
2.2.1 颜料直接着色51-52?
2.2.2 实验过程中色母粒制备流程52-53?
2.3 性能测试53-57?
2.3.1 钴蓝颜料粒子形貌及大小测试53?
2.3.2 钴蓝颜料粒子粒径分布情况53?
2.3.3 钴蓝颜料表面元素组成53?
2.3.4 钴蓝颜料结晶性能测试53-54?
2.3.5 制备的样板色彩性能测试54?
2.3.6 样板的反射率测试54?
2.3.7 制备的薄膜透射率测试54-55?
2.3.8 色母粒中颜料的分散性能测试55?
2.3.9 制备的色母粒加工流动性能表征测试55-57? 第三章 结果与讨论57-89?
3.1 钴蓝颜料本身的性能研究57-63?
3.1.1 两种颜料色彩性能57-58?
3.1.2 两种颜料反射率曲线58-59?
3.1.3 两种钴蓝颜料物质组成59?
3.1.4 两种钴蓝颜料结晶性能59-60?
3.1.5 两种钴蓝颜料粒子微观结构60-62?
3.1.6 两种钴蓝颜料粒子粒径分布62-63?
3.1.7 本节小结63?
3.2 钴蓝颜料在色母粒及塑料应用工艺条件研究63-70?
3.2.1 样板中颜料含量的确定63-65?
3.2.2 薄膜中颜料含量确定65-66?
3.2.3 实验样板加工时间研究66-68?
3.2.4 薄膜制备时间研究68-69?
3.2.5 本节小结69-70?
3.3 国内国外钴蓝颜料在色母粒及塑料制品中性能比较70-77?
3.3.1 国内国外钴蓝颜料含量不同对塑料样板色彩性能影响70-71?
3.3.2 国内国外钴蓝颜料含量不同对塑料样板反射率影响71-72?
3.3.3 国内国外钴蓝颜料含量不同对薄膜制品透射率影响72-73?
3.3.4 不同含量分散剂对两种钴蓝色母粒着色薄膜透射率影响73-75?
3.3.5 两种钴蓝颜料色母粒中颜料分散情况研究75-76?
3.3.6 两种钴蓝颜料色母粒着色样板色彩性能比较76?
3.3.7 色母粒加工性能研究76-77?
3.3.8 本节小节77?
3.4 钻蓝颜料在制品中着色性能提高77-89?
3.4.1 凹凸棒石加入钴蓝色母粒中对其着色性能的影响77-79?
3.4.1.1 凹凸棒石加入对样板色彩参数影响77-78?
3.4.1.2 凹凸棒石加入对样板色差影响78?
3.4.1.3 凹凸棒石加入对样板反射率影响78-79?
3.4.2 纳米碳酸钙加入钴蓝色母粒中对其着色性能的影响79-81?
3.4.2.1 纳米碳酸钙加入对样板色彩参数影响79-80?
3.4.2.2 纳米碳酸钙加入对样板色差影响80?
3.4.2.3 纳米碳酸钙对样板反射率影响80-81?
3.4.3 纳米硫酸钡加入钴蓝色母粒中对其着色性能的影响81-82?
3.4.3.1 纳米硫酸钡加入对样板色彩参数影响81?
3.4.3.2 纳米硫酸钡加入对样板色差影响81?
3.4.3.3 纳米硫酸钡对样板反射率影响81-82?
3.4.4 钛白粉加入钴蓝色母粒中对其着色性能的影响82-87?
3.4.4.1 钛白粉加入对样板色彩参数影响82-84?
3.4.4.2 钛白粉加入对样板色差影响84-85?
3.4.4.3 钛白粉对样板实际着色效果影响85-86?
3.4.4.4 钛白粉加入对样板反射率影响86-87?
3.4.5 本节小节87-89? 第四章 结论89-91? 参考文献91-94? 致谢94-95? 研究成果及发表的学术论文95-96? 作者及导师简介96-97? 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书97-98
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