色粉基础知识课程

主讲人：培训对象：配色员培训时长：三小时

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！配色技术相关资料2/1/202311.着色剂的分类2.颜料颜料的定义及要求常见颜料的介绍3.染料

染料的定义及要求常见染料的介绍4.着色剂对材料及助剂的影响课程大纲

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/20232第一节着色剂的定义及分类

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/20233着色剂的定义：

我们通常把能改变塑料材料色泽、同时赋予塑料制品靓丽外观的颜料或染料均可称为塑料着色剂。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/20234着色剂的分类着色剂有机着色剂无机着色剂有机颜料有机染料无机颜料无机染料

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/20235第二节颜料的定义及常用颜料的基本介绍

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202362.颜料

颜料的定义

颜料各种形态的细小颜料颗粒几乎不能溶解在中间体中，但他们能够混合得很好，它们之间的距离大约50NM到1000NM

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/20237颜料

颜料可以同时表示出对光的选择吸收性和散射性。

塑料表面塑料层

颜料

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/20238颜料模型1.晶格，晶体；2.聚合的晶体；3.紧凑的聚合晶体；4.实际的分散：润湿细小的颗粒；5.理想的分散。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/20239无机颜料和有机颜料的性能对比性能有机颜料无机颜料密度低，大部分＜2.5g/cm高，大部分＞2.5g/cm颗粒尺寸大部分小于1um,比表面积大大部分大于1um,比表面积小团聚倾向高低分散性不是很好较好溶解性部分溶解，取决于浓度完全不溶

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202310无机颜料无机颜料不含任何的双键或者发色基团，所有的化学元素的电子在固定的能级上旋转，吸收能量电子从基态跃迁到激发态，从而产生一系列的发射谱线，这些发射谱线在可见光范围内就是我们能看见的颜色。发射光的强度比有机着色剂中的共轭双键产生的光的强度相比较低，这就是无机颜料着色力低的原因。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202311白色颜料(I-104,I-130,I-110)

白色颜料用于纯白着色、颜色的增亮和遮盖底色。我们通常把折射率高于1.7的物质都归为白色颜料，把折射率低于1.7的物质则归为填充料。●钛白粉（TiO2)

在白色颜料市场中钛白粉是占据绝对优势是最为重要的无机颜料。钛白粉有锐钛型、金红石型和板钛型三种结构晶型。颜料用钛白粉有两种不同的制造工艺：硫酸法和氯化法钛白粉（国产的钛白粉到目前为止还基本上用硫酸法工艺生产）。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202312为保证钛白粉的牢度性能，需要做必要的后处理。TiO2有吸水性，大量吸水后以配位键的方式连接形成氢氧根离子。氢氧根的存在可能引发光化诱导反应。钛白粉表面可以用锡（Sn)、铝（Al)、硅（Si)等无机化合物来包覆钛白粉的颜料粒子，有时也会做专门的有机包覆来提高钛白粉的易加工性和提高钛白粉的表面活性。晶红石型是最好的钛白粉品种，几乎可以用于所有塑胶品种的着色以及纯白色或彩色（包括遮盖力好的彩色）的增亮。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202313黑色颜料（I-922,D-901）

与钛白粉在白色领域的地位一样，炭黑占据了黑色颜料市场。黑色颜料用于纯黑色或是彩色的调暗。黑色颜料严格来说只有3种无机黑色颜料：炭黑、氧化铁黑和铁钛棕。其它的黑颜料均由氧化铁黑变化得到的。炭黑，纯炭，制造工艺主要有炉法炭黑工艺和槽法炭黑工艺。目前公司所用的炭黑均为炉法炭黑。炭黑的原生粒子尺寸在10---300nm之间是一种非常细且着色力非常高的颜料。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202314炭黑的特性与粒径的关系图

60nm…………………..15nm

浅…色深….………………深弱………………...着色力………………..强偏棕………..色调(从顶部观察)………..偏蓝偏蓝………….色调(透视部件)………...偏棕

低.……………..吸油量\黏度……………..高易….分散….难低…导电性………………..高

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202315炭黑的特性与其结构的关系图低…..……………….高

较强,偏蓝.…..颜色(纯色调)….…较弱,偏棕较弱,偏棕…..颜色(白色冲淡)…..较强,偏蓝强……光泽....…….………弱低…………….吸油量\黏度……………...高难.…分散性...……………..易低….导电性……………….高高…………..最大可能炭黑浓度…………低

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202316彩色无机颜料

L303:（Na6-8Al6Si6O24Sn)

在L303中两种硫基S3-和S2-的结构是色彩的根源。

V601:(Na6-8Al6Si6O24Sn)V601生产是将L303与NH4CL在空气中加热到240℃，将其用HCL的蒸汽处理得到。

从化学结构我们可以看到L303和V601都是属于硅酸盐类在用于PVC类产品时应注意使用（对产品的影响将在后文中讲述)

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202317Y318(TiCrSb)O2钛黄金红石晶格（TiO2)与带色金属（镍、铬、锰）结合而改变含有保证四价的无色的锑、铌或钨，结果得到黄色或棕色。根据化学成分，在颜料索引中它们被列为黄色或棕色颜料。R206(Fe2O3H2O

)铁红合成氧化铁有两种不同的生产工艺：沉降和水解铁盐溶液。氧化铁颜色的深浅取决于铁的纯度、工业参数

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202318

和粒径，颜色介于红色和红褐色之间。氧化铁几乎可以用于任何一种聚合物。但聚氯乙烯（PVC）是个例外，特别是户外PVC用品。氧化铁和聚氯乙烯通常与存在的微量HCL化合，再加上湿度会引起PVC的解聚,因此在PVC配色时尽量避免用铁红配色.

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202319有机颜料有机颜料的特点是存在发色基团，即共轭双键系统（π电子系统）。共轭双键的电子通过选择吸收可见光能从基态激发到激发态，因而使分子产生互补色调。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202320有机颜料的分类单偶氮颜料乙酰基乙酰芳胺系颜料吡唑啉酮系颜料

β-萘酚系颜料萘酚系颜料苯并咪唑酮系颜料双偶氮颜料双乙酰基乙酰芳胺系颜料乙酰基乙酰芳胺系颜料吡唑啉酮系颜料偶氮缩合颜料偶氮染料色淀

β-萘酚系色淀乙酰基乙酰芳胺系色淀吡唑啉酮系色淀

酞菁类颜料喹吖啶酮类颜料苝系颜料苉酮系颜料硫靛类颜料二噁嗪类颜料三芳甲烷类颜料吡咯并吡咯二酮（DDP)颜料

金属络合颜料异吲哚啉系/异吲哚啉酮系颜料

其它颜料

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202321R201

该颜料具有较高的着色力，在市场上主要以钡盐形式存在，过去也以钠盐和锶盐的形式存在，但已几乎从市场上完全消失了。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202322但是在许多都限制可溶的钡杂质在着色剂中的存在。关于可溶性钡杂质含量的要求，显然R201是不能满足的。目前市面上也具有特殊品质的该颜料可以满足需求，这是通过改良颜料的合成工艺以及结合特殊的清洗步骤而达到的。现在该颜料也有以新的金属盐类形式存在，用钙离子取代分子链上的钡离子，就可以满足限制可溶性钡杂质的要求。

R201在增塑性PVC中快速完全迁移，具有较低级别的耐候性，仅用于对耐光牢度无特殊要求的情况下。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202323R203（R255B)R203是典型的喹吖啶酮颜料具有一个五环的杂环结构，分子中含有三个苯环和两个吡啶酮环。从分子式看五环的组合可以呈角度，也可以呈线性排布，杂环的吡啶酮环可以是反式或顺式位置。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202324

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202325但是只有线性、反式喹吖啶酮类颜料具有用于塑料着色的商业价值。

R203(R255B)蓝光红，较强的着色力度，用于增塑PVC无迁移。该颜料具有优良的耐热性、耐光牢度和优良的耐候性。该颜料可以用于绝大多数的聚合物着色，但是用于POM着色时颜料浓度过低可能在模具表面形成沉淀。在加工过程中，R203（R255B)在聚合物熔体中分散困难，容易在最终的产品中产生色粉点。于是要求我们在配色时使用有效的分散剂，在生产过程中要求有充分的剪切来帮助颜料分散。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202326R204(B250)

正红，高的着色力，在增塑PVC中无迁移，对HDPE的收缩有一定影响。该颜料具有高的耐热性，但是在温度高于320℃时熔于PC，表现出染料的特性，显现出鲜亮的荧光黄色，因此R204也打破了颜料和染料定义的界限。

R204(R250)具有很高的耐光牢度，但是用于TPU等软胶料时会有变色现象，至今这只是实践检验出来的结果，但颜料厂家均未有合理的解释。在做无卤材料时应注意颜料的选择。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202327

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202328L301C、L307、L309B、G401、G402（杂环颜料）

杂环颜料其稳定的化学结构决定了颜料具有优良的牢度性能和耐溶剂性。绿光蓝，用于PVC无迁移现象，对HDPE的收缩有很大的影响。酞箐蓝具有优良的耐热性和耐光牢度，几乎可以用于所有的聚合物着色。但是也因为结构的原因导致酞箐蓝在配色时很难在聚合物熔体中分散，最终产品中出现色粉点和色斑。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202329将酞箐蓝完全卤代就可以合成酞箐绿，酞箐绿颜料分子中约含有15个氯原子，我们在做无卤产品时因注意。将酞箐绿分子上的15个Cl原子用Br原子取代就可以得到另外一种颜色更加黄相的酞箐绿颜料。但是由于取代基团的变化颜料的性能也比酞箐蓝有所下降。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202330酞箐蓝在塑胶中的分散视图

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202331被卤代的酞箐蓝

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202332Y172W(Y223、4G橙)

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202333该颜料在温度200℃以上的聚合物生产过程中可能会分解。分解的产物首先是单偶氮物质和芳胺，在温度高于240℃时单偶氮物质将继续分解，尤其是长时间暴露在此温度中，这时会形成二氯联苯胺。根据毒物学研究二氯联苯胺和其它联苯胺衍生物被划分为致癌物质。（在德国二氯联苯胺被列为Ⅲ族A2化合物，证明对动物有致癌作用）。因此我们在配色过程中需要熟悉环保指令，重新选择着色剂来达到配色要求。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202334Y106(苯并咪唑酮系颜料）绿光黄，无迁移倾向，在HDPE中使用时不会产生收缩，具有优良的耐热性，在PS和PC中为300℃，具有优良的耐光牢度，可以用于多种聚合物。但是该颜料着色力度较低，价格偏高，当大量使用该颜料时因注意成本的影响。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202335

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202336RC黄(金属色淀颜料）红光黄，具有中等的着色力，在增塑PVC中无迁移，在HDPE中不会产生收缩，具有优良的耐热性同时也具有优良的耐光牢度，可以广泛的用于聚合物的着色。由于专利的因素，该着色剂的化学结构未公开。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202337Y109

红光黄，着色力中等，在增塑PVC中有迁移，对HDPE的收缩有很强的作用。该颜料具有优良的耐热性和优良的耐光牢度，可以用于多种聚合物。由于分子中有氯元素的存在，因此我们在做无卤产品时应避免使用该颜料。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202338

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202339第三节染料的定义及常用染料的基本介绍

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202340染料：一定加工温度下可以完全溶解于聚合物中;染料溶解之后，在使用和加工的过程中会失去它原有的晶体结构；染料对可见光有选择性的吸收。染料对光的吸收….

使一个光源穿过染料就可以观察到染料产生的颜色。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202341染料必须溶解于聚合物的熔体中，但是不能溶于水。不溶于水是对染料的一个重要的要求，反之与湿空气接触后会发生迁移。颜色的任何迁移不仅是有害的，而且也是被一般法规禁止的（如FDA与欧洲国家遵循的‘无迁移原则’。配色时染料的使用量在0.01％－0.1％的范围之内，染料使用较为安全，在如此低的浓度下发生迁移的情况较小。染料索引将染料分为溶剂染料和分散染料。这两个不同的术语没有表明着色剂化学结构上的不同，但指明了应用领域：即非纺织品和纺织品领域。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202342

Y101(Y177)蒽醌衍生物

该着色剂具有优良的耐热性，熔点264℃，在PC中可达到340℃，并且具有优良的耐光牢度，可以用于多种非晶态聚合物。

Y101也被广泛的运用于纺织、涂料，塑胶等配色领域但塑胶配色时不能用于尼龙配色。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202343Y102（香豆素衍生物）绿光黄，熔点209℃，在PC中为350℃，PS、PMMA中耐温可达300℃。具有中等的耐光牢度，但是其随着白色冲淡的增加而降低。该染料可以用于多种聚合物着色，在PA6配色时当色粉使用量大时可加少量的Y102，一般添加量不要超过0.1％。对该染料只知道基本的分子结构，但是准确的化学结构成分尚未发表。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202344R202(蒽醌衍生物）蓝光红，熔点260℃，浓度低于0.1％没有迁移。具有中等的耐光牢度，随着白色冲淡的增加耐光牢度急剧下降。该染料具有较强的荧光，主要作用于红颜色的调鲜，许多文献和资料说明该染料可用于多种聚合物的着色，包括尼龙的着色，但是经我们实验证明R202对尼龙着色效果并不理想。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202345

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202346R135（3RS-1)苉酮衍生物

R135是公司配色产品中使用范围比较广，是一款主要的红色着色剂，因此我们必须对它的性能有比较全面的认识。

R135黄光红，熔点318℃，具有优良的耐热性，PC中能达到350℃，在PMMA中为300℃;PET中为290℃，尼龙着色时如果配较深的颜色可加一定量的R135来降低配色成本，添加量一般不超过0.1％。该染料在加工过程中有升华的趋势，有微弱的荧光。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202347从化学结构式中我们可以清楚的看到分子结构中，其中的一个苯环上‘H’被‘CL’所取代。在聚合的过程中可能会有六氯苯的存在，也就是我们平常所说的农药“六六六”在成品R135中由于各个生产厂家生产工艺和产品的后续处理存在差异的或者在合成的过程中反应没有完全进行都有可能造成产品中仍会有六氯苯的残留。在日本的环保指令已经明确的要求不能含有六氯苯。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202348

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202349R213(GG光红）改性蒽醌衍生物红光橙，有强烈的荧光，在测色时也是为数不多几支‘L’值能超过100的荧光染料。该染料具有优良的耐热性，熔点225℃，用于PC着色耐温可达320℃，PET中可达290℃，PMMA中可达280℃。中等耐光牢度，因为具有强烈的荧光因此在有耐候要求的产品中不推荐使用。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202350

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202351V525/L305/V606（蒽醌类衍生物）

蓝光紫，熔点190℃，浓度低于0.1％时没有迁移。该染料具有高的耐热性，在PC中为350℃；在PS及PMMA中为300

℃，PET中可达290

℃

该款染料由于各个厂家生产工艺的不同，在透明材料配色时可表现出不同的底色。此类

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202352

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202353V603（蒽醌衍生物）

红光紫，熔点213℃,浓度低于0.1％时没有迁移。具有优良的耐热性，在PC中可达350℃，PS及PMMA中为300℃，在PET中为290

℃，在PA6中为280

℃。具有优良的耐光牢度，由于成本因素在PS、ABS等材料配色时不推荐使用。

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广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202355L308(L355B)蒽醌衍生物纯蓝色，略带红光。熔点200℃，在浓度低于0.1％时没有迁移。具有优良的耐热性，在PC中为340℃，在PS、PMMA及PA6中可达300℃，在ABS中可达260－280℃。具有优良耐光牢度，由于价格昂贵一般在PS、ABS配色中不用该款染料。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202356

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202357第四节着色剂对材料及一些助剂的影响

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202358着色剂对助剂及产品性能的影响

改变塑料材料色泽、同时赋予塑料制品靓丽外观的颜料或染料均可称为塑料着色剂。由於着色剂分子中所含化学元素种类不同、化学结构不同，塑料着色剂产品不仅用途、着色力、遮盖力、着色持久性或牢固性、耐候性、耐化学品性、毒性等主要性能存在显著差异，而且对着色塑料制品的加工成型性、加工过程的热氧稳存在显着差异，而且对着色塑料制品的加工成型性、加工过程的热氧稳存在显着差异，而且对着色塑料制品的加工成型性、加工过程的热氧稳定性、使用过程的光、氧稳定性能产生一定影响。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202359聚丙烯分子链中含有叔碳原子，极易受氧引发而分解，在加工、储存和应用过程中必须使用抗氧剂进行防老化保护。在着色聚丙烯中，某些着色剂会与低分子酚类抗氧剂发生化学反应，从而削弱抗氧剂的作用。部分着色剂对聚丙烯中低分子酚类抗氧剂的效能影响可分为三类：

严重影响：槽法炭黑、R216、R255B、L307、L301C、氧化铁黄棕等；

中等影响：G402、炉法炭黑、L303、V601、氧化铬绿等；

稍有影响：镉黄、（硫化）汞镉红、金红石型二氧化钛等。

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碳黑是可用於多种塑料材料及制品，且用量最大的黑色着色剂，又可作为塑料材料的光稳定剂。碳黑除在聚丙烯中对某些酚类抗氧剂的效能有削弱作用外，在聚乙烯中也可与抗氧剂BHT发生作用，使BHT几乎完全失去效能，同时碳黑自身的光稳定作用也大幅度减弱。对聚乙烯、聚丙烯等塑料材料，选用碳黑为着色剂或光稳定剂时，必须选用适当的抗氧剂。否则，不但降低抗氧剂的效能，也会降低着色塑料制品的户外光稳定性能。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202361英国学者Allen等人提出了着色剂与抗氧剂之间互相作用的定量关系式：

式中AOPI－着色剂/抗氧剂相互作用值；

CI（usup）－未稳定化、未着色的聚合物在照射t小时後的羰基指数；

CI（usp）－未稳定化、着色的聚合物在照射t小时後的羰基指数；

CI（sup）－稳定化、未着色的聚合物在照射t小时後的羰基指数；

CI（sp）－稳定化、着色的聚合物在照射t小时後的羰基指数。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202362

AOPI值的绝对值大於1时，表示着色剂与抗氧剂的组合，对着色塑料材料的稳定性有增强作用，值越大，增强作用越大；绝对值小於1时，表示着色剂与抗氧剂的组合，对着色塑料材料的稳定性有削弱作用，值越小，削弱作用越大。Allen关系式也可用於着色剂与光稳定剂的组合，或着色剂与抗氧剂、光稳定剂的三元组合。

Allen关系式的理论意义在於将着色剂对抗氧剂、光稳定剂效能的影响作用进行直接数据化、定量化评价。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202363塑料制品的树脂分子受光、氧诱导後，分子中产生高能量、高活性的含氧自由基。这类自由基在催化并加速树脂老化的同时，也与着色剂发生一定作用，引发着色剂分子结构的变化，加速着色剂色泽的变化。在PVC产品中L303、V601是一种含硫复合物，在酸性条件下会游离出硫黄而褪色。

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202364金粉颜料加速PVC树脂的氧化分解

金粉颜料高温时可被氧化生成Cu+、Cu2+,将加速PVC分解

广东锦湖日丽高分子材料有限公司新兴企业，蓬勃发展！2/1/202365为提高PP的耐热氧性能，