RU2150482C1 - Composition for coloring polymeric materials in bulk - Google Patents
Composition for coloring polymeric materials in bulk Download PDFInfo
- Publication number
- RU2150482C1 RU2150482C1 RU99103853A RU99103853A RU2150482C1 RU 2150482 C1 RU2150482 C1 RU 2150482C1 RU 99103853 A RU99103853 A RU 99103853A RU 99103853 A RU99103853 A RU 99103853A RU 2150482 C1 RU2150482 C1 RU 2150482C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- coloring
- mixture
- polymeric materials
- bulk
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к разработке красящей композиции для крашения в массе полиэтилена (ПЭ), полипропилена (ПП), пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ), полистирола (ПС) и его сополимеров, полиамида, полиэфира. The invention relates to the development of a coloring composition for dyeing in bulk polyethylene (PE), polypropylene (PP), plasticized polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS) and its copolymers, polyamide, polyester.
Окрашивающие материалы для указанных пластиков должны обладать высокой термостойкостью, хорошо совмещаться с окрашиваемым полимером и равномерно в нем распределяться, иметь высокую яркость в окрашиваемых материалах, обладать высокой миграционной устойчивостью. The coloring materials for these plastics must have high heat resistance, combine well with the polymer to be painted and evenly distributed in it, have high brightness in the materials to be painted, and have high migration resistance.
Так, известны миграционноустойчивые красящие композиции различной цветовой гаммы для окрашивания полиэтилена, состоящие из смеси меламина, п-толуолсульфамида, натрия фосфорнокислого двузамещенного и люминофора (а.с. СССР N 1484826 С 09 К 11/06, 1986, ТУ 6-09-26-652-92). So, migration-resistant coloring compositions of various colors for coloring polyethylene are known, consisting of a mixture of melamine, p-toluenesulfamide, sodium phosphate disubstituted and phosphor (A.S. USSR N 1484826 C 09 K 11/06, 1986, TU 6-09-26 -652-92).
Недостатками этих композиций является низкая термостойкость. Так, при температуре выше 170oC эти композиции разлагаются с выделением формальдегида, что ограничивает их использование для узкого круга полимеров, которые имеют температуру переработки ниже температуры их разложения (полиэтилен), а также ухудшают экологию технологического процесса окрашивания пластмасс.The disadvantages of these compositions is the low heat resistance. So, at temperatures above 170 o C, these compositions decompose with the release of formaldehyde, which limits their use for a narrow range of polymers that have a processing temperature below the temperature of their decomposition (polyethylene), as well as worsen the ecology of the plastic painting process.
Известен окрашивающий состав на основе полиэфирных смол для окрашивания полимеров, включающий триметилолпропан, фталевый ангидрид и краситель. Known coloring composition based on polyester resins for coloring polymers, including trimethylolpropane, phthalic anhydride and dye.
Получают этот красящий состав сополиконденсацией указанных компонентов. This coloring composition is obtained by copolycondensation of these components.
Недостатком этих красящих составов является невозможность использования их для окрашивания полиолефинов из-за плохой совместимости и низкой миграционной устойчивости их в пластиках (а.с. N 1054367 С 09 К 9/02; C 08 J 63/68, 1982 г.). The disadvantage of these coloring compositions is the inability to use them for staining polyolefins due to poor compatibility and low migration resistance in plastics (A.S. N 1054367 C 09
Известен состав для получения дневных флуоресцентных пигментов, включающий многоатомный спирт, бензолполикарбоновую кислоту и органический люминофор, содержащий метилольное производное 4-бутоксинафталимида общей формулы:
и водорастворимый люминофор.A known composition for producing daytime fluorescent pigments, including polyhydric alcohol, benzene polycarboxylic acid and an organic phosphor containing a methylol derivative of 4-butoxynaphthalimide of the General formula:
and water soluble phosphor.
Недостатком этих пигментов является плохая диспергируемость их в полиолефинах, приводящая к образованию большого числа включений по всей массе окрашиваемого полимера, ограниченность круга красителей, сложность технологического процесса получения (а. с. СССР N 1642742 С 09 В 69/10; С 09 К 11/06, 1987 г.). The disadvantage of these pigments is their poor dispersibility in polyolefins, leading to the formation of a large number of inclusions throughout the mass of the polymer being dyed, the limited circle of dyes, and the complexity of the manufacturing process (A.S. USSR N 1642742 C 09 V 69/10; C 09 K 11 / 06, 1987).
Наиболее близким составом к заявляемой красящей композиции по свойствам и области использования является композиционный состав для колорирования термопластов, включающий бензолполикарбоновую кислоту или ее ангидрид, многоатомный спирт, органический краситель или смесь красителей, содержащих в своей структуре активные группировки типа: -COOH; 
Компоненты композиции находятся в следующим соотношении в мас.%:
Краситель или смесь красителей - 0,9-5,9
Антикоагулирующая добавка или смесь добавок - 36,0-38,0
Многоатомный спирт - 29,0-30,5
Бензолполикарбоновая кислота или ее ангидрид - Остальное до 100
Получают красящую композицию путем поликонденсации бензолполикарбоновой кислоты с многоатомным спиртом и органическим красителем с активными группировками при температуре 185-210oC в течение 3,0-6,0 часов, после чего в реакционную массу добавляют антикоагулирующие добавки, массу гомогенизируют, охлаждают, измельчают и окрашивают ею полиэтилен, полипропилен, пластифицированный поливинилхлорид (патент Украины N 14548 С 09 К 11/06; С 09 В 67/00 1995 г.; прототип).The components of the composition are in the following ratio in wt.%:
Dye or mixture of dyes - 0.9-5.9
Anticoagulating additive or mixture of additives - 36.0-38.0
Polyhydric alcohol - 29.0-30.5
Benzene polycarboxylic acid or its anhydride - The rest is up to 100
The coloring composition is obtained by polycondensation of benzene polycarboxylic acid with polyhydric alcohol and an organic dye with active groups at a temperature of 185-210 o C for 3.0-6.0 hours, after which anticoagulant additives are added to the reaction mass, the mass is homogenized, cooled, ground and stain it with polyethylene, polypropylene, plasticized polyvinyl chloride (Ukrainian patent N 14548 С 09 К 11/06; С 09 В 67/00 1995; prototype).
Известная красящая композиция окрашивает образцы указанных пластиков равномерно, без точек и агломератов красителя при визуальном осмотре. Миграционная устойчивость красящей композиции в полиэтилене и пропилене составляет 5 баллов по 5-балльной системе. В пластифицированном ПВХ миграционная устойчивость составляет 1-4 балла. Колористические свойства окрашенного композицией полиэтилена (яркость, чистота цвета, цветовой тон) находятся на уровне известных аналогов, но эта композиция имеет более высокую термостойкость, что дало возможность сделать ее пригодной для окрашивания не только ПЭ, но и пластифицированного ПВХ и ПП. Known coloring composition stains samples of these plastics uniformly, without dots and dye agglomerates during visual inspection. The migratory stability of the coloring composition in polyethylene and propylene is 5 points for a 5-point system. In plasticized PVC, migration resistance is 1-4 points. The coloristic properties of the polyethylene dyed by the composition (brightness, color purity, color tone) are at the level of known analogues, but this composition has higher heat resistance, which made it possible to make it suitable for coloring not only PE, but also plasticized PVC and PP.
К недостаткам красящей композиции по прототипу следует отнести:
- высокую гигроскопичность композиции. При хранении в обычных условиях она интенсивно поглощает влагу, приобретает текучесть, что приводит к комкованию и липкости продукта и потере красящих свойств. Такой продукт становится непригодным для крашения полимерных материалов, поскольку в таком виде он теряет способность равномерно распределяться в окрашиваемом полимере.The disadvantages of the coloring composition of the prototype include:
- high hygroscopicity of the composition. When stored under normal conditions, it intensively absorbs moisture, acquires fluidity, which leads to clumping and stickiness of the product and loss of coloring properties. Such a product becomes unsuitable for dyeing polymeric materials, since in this form it loses the ability to evenly distribute in the polymer being painted.
- недостаточную термостойкость. - insufficient heat resistance.
Композиция имеет невысокую температуру комкования ≈ 90oC. В связи с этим при крашении композицией полимера в загрузочном бункере композиция частично размягчается еще до расплавления полимера, что в процессе окрашивания при нагревании и расплавлении полимера происходит ее подгорание на стенках и осыпание в расплав. Это приводит к образованию инородных включений и неравномерности окраски. При указанной термостойкости не представляется возможным использовать композицию для окрашивания других пластиков, имеющих более высокую температуру термообработки (полистирола и его сополимеров).The composition has a low clumping temperature of ≈ 90 o C. In this regard, when the composition dies with the polymer in the loading hopper, the composition partially softens even before the polymer is melted, which, when the polymer is heated and melted, it burns on the walls and falls into the melt. This leads to the formation of foreign inclusions and uneven color. With the indicated heat resistance it is not possible to use the composition for coloring other plastics having a higher heat treatment temperature (polystyrene and its copolymers).
- недостаточную миграционную устойчивость, в частности в поливинилхлориде. - insufficient migration stability, in particular in polyvinyl chloride.
В процессе приготовления красящей композиции в реакционной смеси имеются карбоксильные группы ангидрида бензолполикарбоновой кислоты и гидроксильные группы применяемого для ее синтеза многоатомного спирта. Как правило, эти группы обладают низкой реакционной способностью, и, очевидно, краситель не полностью связывается с полимерной основой красящей композиции, поэтому наблюдается его миграция из окрашиваемого полимера. During the preparation of the coloring composition, the reaction mixture contains carboxyl groups of benzene polycarboxylic acid anhydride and hydroxyl groups of the polyhydric alcohol used for its synthesis. As a rule, these groups have low reactivity, and, obviously, the dye does not completely bind to the polymer base of the dye composition, therefore, its migration from the dyeable polymer is observed.
В основу изобретения поставлена задача разработать композиционный состав для крашения полимерных материалов, в котором за счет введения в композиционный состав новых добавок и изменения рецептуры входящих в состав ингредиентов повысить стойкость красящего состава к действию влажной атмосферы, снизить комкование и слеживаемость продукта и увеличить сроки его хранения, повысить термостойкость и миграционную устойчивость композиции, расширить ассортимент окрашиваемых пластиков. The basis of the invention is the task to develop a composite composition for dyeing polymeric materials, in which, by introducing new additives into the composition and changing the composition of the ingredients, increase the resistance of the coloring composition to the action of a humid atmosphere, reduce clumping and caking of the product and increase its shelf life, increase heat resistance and migration stability of the composition, expand the range of painted plastics.
Решение задачи достигается тем, что композиция для окрашивания полимерных материалов в массе, включает краситель, содержащий активные группировки: -COOH; NH2; 
Краситель или смесь красителей - 2,0-8,0
Антикоагулирующая добавка или смесь добавок - 25,0-32,0
Многоатомный спирт - 16,0-18,0
Кремнийорганический модификатор - 16,0-18,0
Полиэтиленовый воск - 5,0-6,0
Ангидрид алифатической или ароматической поликарбоновой кислоты - Остальное до 100
Целесообразно в качестве кремнийорганического модификатора использовать соединения, выбранные из группы: ди- или тетраэтоксисилоксанов, как индивидуально, так и в виде их смеси.The solution to the problem is achieved by the fact that the composition for coloring polymer materials in bulk includes a dye containing active groups: -COOH; NH 2 ;
Dye or dye mixture - 2.0-8.0
Anticoagulating additive or mixture of additives - 25.0-32.0
Polyhydric alcohol - 16.0-18.0
Organosilicon modifier - 16.0-18.0
Polyethylene wax - 5.0-6.0
Aliphatic or Aromatic Polycarboxylic Acid Anhydride - Else up to 100
It is advisable to use as an organosilicon modifier compounds selected from the group of: di- or tetraethoxysiloxanes, both individually and in the form of a mixture thereof.
Содержание в композиции кремнийорганического модификатора, выбранного из группы ди- или тетраэтоксисилоксанов в количестве 16,0-18,0 мас.% в сочетании с полиэтиленовым воском повышает гидрофобность композиции, обеспечивает ее устойчивость при любой влажности окружающей среды и тем самым предотвращает слеживаемость и комкование, что позволяет увеличить срок годности и хранения продукта. The content in the composition of an organosilicon modifier selected from the group of di- or tetraethoxysiloxanes in an amount of 16.0-18.0 wt.% In combination with polyethylene wax increases the hydrophobicity of the composition, ensures its stability at any ambient humidity, and thereby prevents caking and clumping, which allows to increase the shelf life and storage of the product.
Кроме того, полученная композиция с использованием указанного модификатора приобретает более высокую термостойкость. Температура размягчения ее составляет ≈ 120-130oCo, и ее агрегатное состояние в меньшей степени зависит от температуры по сравнению с прототипом, что позволяет более равномерно распределить ее в окрашиваемом полимере.In addition, the resulting composition using the specified modifier acquires higher heat resistance. Its softening temperature is ≈ 120-130 o C o , and its state of aggregation is less dependent on temperature compared to the prototype, which allows it to be more evenly distributed in the polymer to be painted.
В процессе приготовления композиции в присутствии указанного модификатора дополнительно содержатся свободные гидроксильные группы, непосредственно связанные с кремнием, это обеспечивает особую реакционную способность их по отношению к активным группам применяемого красителя. In the process of preparing the composition in the presence of the specified modifier additionally contains free hydroxyl groups directly associated with silicon, this provides a special reactivity with respect to the active groups of the dye used.
В качестве красителей используют приведенные ниже вещества или их смеси:
a) N-фенилимид 4-аминонафталевой кислоты,
b) N-аминоимид 4-морфолинонафталевой кислоты,
c) родамин С,
d) родамин 6Ж,
e) 4-[1-(4-сульфамидофенил)-5-фенил-2-пиразолинил-3]-1,8-нафтайелен- 1', 2'-бензимидазола,
f) 4-(2'-карбоксиэтиламино)-N-(2'-карбоксиэтил)-нафталимид,
g) 4-(1,5-фенил-2-пиразолинил-3)-1,8-нафтоилен-1',2-бензимидазола,
h) 4-(2,2-диметилолбутокси)-нафталимид,
i) N-( β -оксиэтиламино)-нафталевой кислоты,
j) пигмент желтый светопрочный 3Т,
k) активный бирюзовый.The following substances or mixtures thereof are used as dyes:
a) 4-aminonaphthalic acid N-phenylimide,
b) 4-Morpholinonephthalic acid N-aminoimide,
c) rhodamine C,
d) rhodamine 6G,
e) 4- [1- (4-sulfamidophenyl) -5-phenyl-2-pyrazolinyl-3] -1,8-naphtaylen-1 ', 2'-benzimidazole,
f) 4- (2'-carboxyethylamino) -N- (2'-carboxyethyl) naphthalimide,
g) 4- (1,5-phenyl-2-pyrazolinyl-3) -1,8-naphthoylene-1 ', 2-benzimidazole,
h) 4- (2,2-dimethylolbutoxy) -naphthalimide,
i) N- (β-hydroxyethylamino) -naphthalic acid,
j) 3T yellow pigment,
k) active turquoise.
Краситель находится в составе в количестве 2,0-8,0 мас.%. Использование красителя в концентрации ниже нижнего предела не обеспечивает необходимой яркости окрасок, а использования содержания красителя выше верхнего предела нецелесообразно в связи с тем, что он не может химически связаться с полимерной основой, так как количество активных концевых групп в ней ограничено и излишки красителя мигрируют из окрашенного полимера, что приводит к необоснованному расходу красителя и снижению миграционной стойкости композиции. The dye is in the composition in an amount of 2.0-8.0 wt.%. The use of dye in a concentration below the lower limit does not provide the necessary brightness of the colors, and the use of a dye content above the upper limit is impractical due to the fact that it cannot chemically contact the polymer base, since the number of active end groups in it is limited and excess dye migrates from colored polymer, which leads to unreasonable consumption of dye and reduce the migration resistance of the composition.
Используемые антикоагулирующие добавки позволяют улучшить диспергируемость композиции в полимере и обеспечивают насыщенность окраски, за счет повышения отражающих свойств композиции. В качестве антикоагулирующих добавок использован оксид или стеарат металла, тонкоизмельченный кремнезем, глина в количестве 25,0-32,0 мас.%. Used anticoagulant additives can improve the dispersibility of the composition in the polymer and provide color saturation, by increasing the reflective properties of the composition. As an anticoagulant additives used metal oxide or stearate, finely divided silica, clay in an amount of 25.0-32.0 wt.%.
Содержание их в композиции выше верхнего предела приводит к некоторому ухудшению колористических свойств, а использование антикоагулирующих добавок ниже нижнего придела отрицательно сказывается на диспергируемости красящей композиции в полимере и насыщенности ее окраски. Their content in the composition above the upper limit leads to some deterioration in color properties, and the use of anticoagulant additives below the lower limit affects the dispersibility of the coloring composition in the polymer and the saturation of its color.
Антикоагулирующие добавки и полиэтиленовый воск при указанных соотношениях способствуют достижению оптимальных физико-химических характеристик композиции - гидрофобности, термостойкости, стойкости к слеживанию и комкованию. Anticoagulant additives and polyethylene wax at these ratios contribute to the achievement of optimal physico-chemical characteristics of the composition - hydrophobicity, heat resistance, caking and clumping resistance.
Повышение или понижение их содержания в композиции приводит к снижению ее красящей способности. An increase or decrease in their content in the composition leads to a decrease in its coloring ability.
В качестве многоатомного спирта используют пентаэритрит, глицерин или триметилопропан или другие многоатомные спирты. As the polyhydric alcohol, pentaerythritol, glycerin or trimethylopropane or other polyhydric alcohols are used.
Концентрация многоатомного спирта в композиции составляет 16,0-18,0 мас. %. Использование многоатомного спирта ниже заявляемого предела приводит к образованию жидкой композиции, трудно приобретающей вязкоупругие свойства при смешении с добавками, а использование выше заявляемого предела приводит к образованию жесткой композиции, плохо совмещающейся с полимерными материалами
Многоатомный спирт, модификатор и ангидрид алифатической или ароматической поликарбоновой кислоты в заявляемых соотношениях образуют полимер с оптимальным молекулярным весом 4000-6000. Это, с одной стороны, обеспечивает миграционную стойкость композиции в окрашиваемом полимере (при более низком молекулярном весе наблюдается миграция), а с другой стороны - обеспечивает хорошее ее распределение в полимере.The concentration of polyhydric alcohol in the composition is 16.0-18.0 wt. % The use of polyhydric alcohol below the claimed limit leads to the formation of a liquid composition that is difficult to acquire viscoelastic properties when mixed with additives, and the use of a higher than the claimed limit leads to the formation of a rigid composition that does not combine well with polymeric materials
Polyhydric alcohol, modifier and anhydride of aliphatic or aromatic polycarboxylic acid in the claimed proportions form a polymer with an optimal molecular weight of 4000-6000. This, on the one hand, ensures the migration resistance of the composition in the polymer being dyed (migration is observed at a lower molecular weight), and on the other hand, ensures its good distribution in the polymer.
В качестве ангидрида алифатической или ароматической поликарбоновой кислоты используют фталевый ангидрид, тримеллитовый ангидрид, малеиновый ангидрид и др. Использование их в композиции в соотношении ниже нижнего предела не обеспечивает образование полимера с оптимальной молекулярной массой, а превышение его содержания выше верхнего предела приводит к интенсивной его сублимации из реакционной смеси и, таким образом, к неоправданным его безвозвратным потерям и загрязнениям окружающей среды. Phthalic anhydride, trimellitic anhydride, maleic anhydride, etc. are used as an aliphatic or aromatic polycarboxylic acid anhydride. Using them in a composition in a ratio below the lower limit does not ensure the formation of a polymer with an optimal molecular weight, and exceeding its content above the upper limit leads to its intense sublimation from the reaction mixture and, thus, to its unjustified irretrievable losses and environmental pollution.
Красящую композицию получают следующим образом:
В реактор, снабженный электоподогревом и мешалкой, загружают ангидрид бензолполикарбоновой кислоты, многоатомный спирт, модификатор и краситель или смесь красителей согласно рецептуре. Смесь нагревают при перемешивании в течение 2,0-3,0 часов при температуре 190-210oC. В полученный окрашенный полиэфирный олигомер с температурой плавления 120-130oC вводят антикоагулирующие добавки или их смесь и полиэтиленовый воск марки "SUSPENSION TYPE S 7058 M", охлаждают, измельчают на любых мельницах до размера частиц от 0,1 до 3,0 мм и используют для окрашивания полиолефинов, поливинилхлорида, полистирола, полиамида или для изготовления гранулированного красителя.The coloring composition is prepared as follows:
Benzene polycarboxylic anhydride, polyhydric alcohol, a modifier and a dye or dye mixture according to the formulation are loaded into a reactor equipped with electric heating and a stirrer. The mixture is heated with stirring for 2.0-3.0 hours at a temperature of 190-210 o C. Anticoagulating additives or a mixture thereof and SUSPENSION TYPE S 7058 polyethylene wax are added to the obtained colored polyester oligomer with a melting point of 120-130 o C M ", cooled, ground in any mills to a particle size of from 0.1 to 3.0 mm and used for coloring polyolefins, polyvinyl chloride, polystyrene, polyamide or for the manufacture of granular dye.
Окрашивание полимерных материалов красящей композицией проводили смешением гранул полимера с порошком красящей композиции или гранулами с последующей переработкой в изделие методом экструзии или литья под давлением. Staining of polymeric materials with a coloring composition was carried out by mixing polymer granules with powder of the coloring composition or granules, followed by processing into the product by extrusion or injection molding.
Качество полученной красящей композиции определяют по свойствам окрашенного им полимерного материала. The quality of the obtained coloring composition is determined by the properties of the polymer material painted by it.
Определение миграционной устойчивости проводили согласно ТУ 6-05-05-149-81 и ГОСТ 11279.5-83. The determination of migration stability was carried out according to TU 6-05-05-149-81 and GOST 11279.5-83.
Термостойкость определяли визуальным сравнением образцов, полученных при минимальной температуре переработки пластиков, и максимальной температурой переработки, при которой не происходит изменений окраски. Heat resistance was determined by visual comparison of samples obtained at the minimum plastic processing temperature and the maximum processing temperature at which no color changes occur.
Конкретные примеры приготовления красящих составов и использования их для окрашивания полимерных материалов. Specific examples of the preparation of coloring compositions and their use for coloring polymer materials.
Пример 1. Смесь 16,0 г глицерина, 26,2 г фталевого ангидрида, 9,0 г триэтоксисилана, 9,0 г дифенилтетраэтоксидисилоксана, 1,0 г родамина С, 1,0 г родамина 6Ж при перемешивании нагревают при температуре 190oC в течение 2 часов, добавляют 8,6 г титана двуокиси, 21,5 г известняка, 1,9 г стеарата кальция, 5,8 г полиэтиленового воска, полученную смесь охлаждают, измельчают до размера частиц 0,1-3,0 мм.Example 1. A mixture of 16.0 g of glycerol, 26.2 g of phthalic anhydride, 9.0 g of triethoxysilane, 9.0 g of diphenyltetraethoxydisiloxane, 1.0 g of rhodamine C, 1.0 g of rhodamine 6G are heated with stirring at a temperature of 190 o C within 2 hours, add 8.6 g of titanium dioxide, 21.5 g of limestone, 1.9 g of calcium stearate, 5.8 g of polyethylene wax, the resulting mixture is cooled, crushed to a particle size of 0.1-3.0 mm
В смеситель типа "пьяная бочка" помещают гранулированный полиэтилен, добавляют вазелиновое масло и при перемешивании растертый в порошок красящий состав концентрации 0,5%. Полученные опудренные гранулы полиэтилена загружают в бункер экструдера, и смесь самотеком поступает в обогреваемый по зонам цилиндрический корпус литьевой машины, где по мере продвижения по цилиндру под действием механического воздействия и энергии электронагревателя масса гомогенезируется при t 190 ± 5oC до получения однородной окраски расплава, затем нагнетается в заданную литьевую форму и изделие охлаждается до комнатной температуры.Granular polyethylene is placed in a “drunk barrel” type mixer, liquid paraffin is added and, with stirring, a tinted coloring composition of a concentration of 0.5% is added. The obtained powdered granules of polyethylene are loaded into the hopper of the extruder, and the mixture flows by gravity into the cylindrical body of the injection machine heated in the zones, where, as it moves along the cylinder under the influence of mechanical action and energy of the electric heater, the mass is homogenized at t 190 ± 5 o C until a uniform color of the melt is obtained, then it is pumped into the desired mold and the product is cooled to room temperature.
Выходные данные окрашенного образца см. таблица 2 пр. 1. For the output of the stained sample, see Table 2, Ex. 1.
Пример 2. Смесь 30,2 г тримелитового ангидрида, 17,0 г пентаоритрита, 9,0 г триэтоксисилана, 9,0 г дифенилтетраэтоксидисилоксана, 1,0 г родамина С, 1,0 г родамина 6Ж нагревают при перемешивании 2,5 часа при температуре 200oC. В полученный окрашенный олигомер добавляют 8,5 г двуокиси титана, 16,4 г известняка, 1,9 г стеарата кальция, 6,0 г полиэтиленового воска, перемешивают и охлаждают. Измельчают до размера частиц 0,1-0,3 мм.Example 2. A mixture of 30.2 g of trimelitic anhydride, 17.0 g of pentaoritrite, 9.0 g of triethoxysilane, 9.0 g of diphenyltetraethoxydisiloxane, 1.0 g of rhodamine C, 1.0 g of rhodamine 6G are heated under stirring for 2.5 hours at a temperature of 200 o C. In the obtained colored oligomer add 8.5 g of titanium dioxide, 16.4 g of limestone, 1.9 g of calcium stearate, 6.0 g of polyethylene wax, mix and cool. Grind to a particle size of 0.1-0.3 mm.
Окрашивание проводят аналогично примеру 1, но в бункер для крашения помещают полистирол, окрашивание проводят при температуре 220 ± 5oC. Выходные данные окрашенного образца см. таблица 2 пр. 14.Staining is carried out analogously to example 1, but polystyrene is placed in the dyeing hopper, staining is carried out at a temperature of 220 ± 5 o C. For the output of the stained sample, see table 2, etc. 14.
Пример 3. Смесь 17,0 г глицерина, 28,3 г малеинового ангидрида, 9,0 г триэтоксисилана, 9,0 г дифенилтетраэтоксидисилоксана, 1,0 г родамина С, 1,0 г родамина 6Ж, 4,0 г пигмента желтого светопрочного 3Т перемешивают при температуре 200oC 2,5 часа. В полученный окрашенный олигомер добавляют 8,5 г двуокиси титана, 16,4 г известняка, 1,8 г стеарата кальция и 5,0 г полиэтиленового воска, смесь перемешивают, охлаждают и измельчают до размера частиц 0,1-0,3 мм.Example 3. A mixture of 17.0 g of glycerol, 28.3 g of maleic anhydride, 9.0 g of triethoxysilane, 9.0 g of diphenyltetraethoxydisiloxane, 1.0 g of rhodamine C, 1.0 g of rhodamine 6G, 4.0 g of yellow pigment 3T is stirred at a temperature of 200 o C for 2.5 hours. 8.5 g of titanium dioxide, 16.4 g of limestone, 1.8 g of calcium stearate and 5.0 g of polyethylene wax are added to the obtained colored oligomer, the mixture is stirred, cooled and ground to a particle size of 0.1-0.3 mm.
Окрашивание полученной красящей композицией проводят аналогично примеру 1, но в бункер для крашения загружают полиамид, окрашивание проводят при температуре 280 ± 5oC. Выходные данные окрашенного образца см. таблица 2 пр. 6.Staining of the obtained coloring composition is carried out analogously to example 1, but the polyamide is loaded into the dyeing hopper, staining is carried out at a temperature of 280 ± 5 o C. For the output of the stained sample, see table 2, etc. 6.
Остальные примеры, где приведены рецептуры и данные по окрашиванию полимеров, см. таблица 1 и 2. Other examples of formulations and polymer dyeing data are given, see table 1 and 2.
Как видно из текста описания и таблиц 1 и 2, предлагаемая красящая композиция по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества:
- позволяет получать равномерное распределение красителя в пластиках без видимых включений и агломератов;
- значительно повышена стойкость красящей композиции к влажной атмосфере, что позволило увеличить срок хранения продукта до 18 месяцев. Срок хранения красочной композиции по прототипу составляет ≈ 6 месяцев;
- модификация кремнийорганическим олигомером компонентов красящего состава дала возможность повысить термостойкость композиции до температуры порядка 300oC, что позволило расширить ассортимент окрашиваемых пластиков от полиолефинов (по прототипу) до практически полной номенклатуры пластмасс, выпускаемых промышленностью;
- повышена миграционная устойчивость до максимально возможной - 5 баллов на всех видах пластмасс и исключено ее понижение в случаях, когда реакционная способность активных групп красителя не обеспечивает его химического взаимодействия с полимерной основой;
- улучшена светостойкость заявляемых композиций с 4-5 баллов (по прототипу) до 6-7 баллов за счет удачного подбора ассортимента применяемых красителей и создания условий их химического присоединения к полимерной основе композиции;
- предлагаемые красочные составы имеют повышенную насыщенность окраски за счет применения в их составе модифицированной полимерной основы в сочетании с полиэтиленовым воском, что приводит, по-видимому, к повышению их диспергируемости и позволяет существенно (в 3-4 раза) снизить их расход при окрашивании пластмасс;
- повышена температура комкования композиции с 90oC (по прототипу) до 135-140oC, что позволило предотвратить налипание красящей композиции на используемое для крашения оборудование и существенно повысить технологичность процесса окрашивания полимеров;
- сократит время приготовления красочной композиции с 6 часов (по прототипу) до 2 и 3 часов за счет ускорения процесса поликонденсации полимерной основы модификатором и за счет образования более реакционноспособных (эфирных) групп.As can be seen from the description text and tables 1 and 2, the proposed coloring composition in comparison with the prototype has the following advantages:
- allows you to get a uniform distribution of the dye in plastics without visible inclusions and agglomerates;
- significantly increased the resistance of the coloring composition to a humid atmosphere, which allowed to increase the shelf life of the product up to 18 months. The shelf life of the colorful composition of the prototype is ≈ 6 months;
- modification by the organosilicon oligomer of the components of the coloring composition made it possible to increase the heat resistance of the composition to a temperature of about 300 o C, which allowed to expand the range of painted plastics from polyolefins (according to the prototype) to an almost complete range of plastics manufactured by the industry;
- increased migration stability to the maximum possible - 5 points on all types of plastics and eliminated its reduction in cases where the reactivity of the active groups of the dye does not provide its chemical interaction with the polymer base;
- the light fastness of the claimed compositions was improved from 4-5 points (according to the prototype) to 6-7 points due to the successful selection of the range of dyes used and the creation of conditions for their chemical addition to the polymer base of the composition;
- the proposed colorful compositions have an increased color saturation due to the use of a modified polymer base in their composition in combination with polyethylene wax, which apparently leads to an increase in their dispersibility and can significantly (3-4 times) reduce their consumption when painting plastics ;
- increased clumping temperature of the composition from 90 o C (according to the prototype) to 135-140 o C, which prevented the sticking of the coloring composition used for dyeing equipment and significantly increase the manufacturability of the process of coloring polymers;
- reduce the time for preparing a colorful composition from 6 hours (according to the prototype) to 2 and 3 hours due to the acceleration of the polycondensation of the polymer base with a modifier and due to the formation of more reactive (ether) groups.
Остальные свойства композиции, необходимые для ее использования, сохраняются на уровне прототипа. The remaining properties of the composition necessary for its use are preserved at the prototype level.
Композиция разработана с использованием нетоксичных, доступных и недорогих веществ. The composition is designed using non-toxic, affordable and inexpensive substances.
В настоящее время по предлагаемой рецептуре разработана опытно-промышленная технология получения красящих композиций и оформляется техническая документация. Currently, according to the proposed recipe, a pilot industrial technology for producing coloring compositions has been developed and technical documentation is being drawn up.
Claims (1)
Краситель, содержащий активные группировки: -COOH; -NH2;
Антикоагулирующая добавка - оксид или стеарат металла, тонкоизмельченный кремнезем, глина или их смесь - 25,0 - 32,0
Многоатомный спирт - 16,0 - 18,0
Кремнийорганический модификатор - 16,0 - 18,0
Полиэтиленовый воск - 5,0 - 6,0
Ангидрид алифатической или ароматической поликарбоновой кислоты - Остальное до 100
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве кремнийорганического модификатора она содержит соединение, выбранное из группы, включающей ди- или тетраэтоксилоксанов, как индивидуально, так и в виде их смеси.1. Composition for dyeing polymeric materials in bulk, including a dye containing active groups - COOH; -NH 2 ;
Dye containing active groups: -COOH; -NH 2 ;
Anticoagulant additive - metal oxide or stearate, finely divided silica, clay or a mixture thereof - 25.0 - 32.0
Polyhydric alcohol - 16.0 - 18.0
Organosilicon modifier - 16.0 - 18.0
Polyethylene wax - 5.0 - 6.0
Aliphatic or Aromatic Polycarboxylic Acid Anhydride - Else up to 100
2. The composition according to claim 1, characterized in that, as an organosilicon modifier, it contains a compound selected from the group comprising di - or tetraethoxyloxanes, both individually and in the form of a mixture thereof.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99103853A RU2150482C1 (en) | 1999-03-04 | 1999-03-04 | Composition for coloring polymeric materials in bulk |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99103853A RU2150482C1 (en) | 1999-03-04 | 1999-03-04 | Composition for coloring polymeric materials in bulk |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2150482C1 true RU2150482C1 (en) | 2000-06-10 |
Family
ID=20216417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99103853A RU2150482C1 (en) | 1999-03-04 | 1999-03-04 | Composition for coloring polymeric materials in bulk |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2150482C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2497848C1 (en) * | 2012-11-02 | 2013-11-10 | Закрытое акционерное общество "Комплекс про" | Method of producing extrusion coloured polyvinyl chloride composition and extrusion coloured polyvinyl chloride composition for building purposes |
-
1999
- 1999-03-04 RU RU99103853A patent/RU2150482C1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2497848C1 (en) * | 2012-11-02 | 2013-11-10 | Закрытое акционерное общество "Комплекс про" | Method of producing extrusion coloured polyvinyl chloride composition and extrusion coloured polyvinyl chloride composition for building purposes |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2121804C (en) | Fluorescent pigment concentrates | |
| US4571416A (en) | Liquid colorant/additive concentrate for plastics | |
| DE3787331T2 (en) | Finely divided particle composition. | |
| US5604279A (en) | Colorant preparation for producing masterbatches | |
| GB2025980A (en) | Compounding polymers with additives | |
| US7425235B2 (en) | Color compositions and methods of manufacture | |
| CN110225948A (en) | The universal pigment preparation of enhancing and the coloring of plastics | |
| US3905937A (en) | Color concentrates | |
| AU629916B2 (en) | Liquid colorant dispersion | |
| RU2150482C1 (en) | Composition for coloring polymeric materials in bulk | |
| IT9019667A1 (en) | PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF PIGMENT CONCENTRATES AND PRODUCTS SO OBTAINED, HIGHLY CONCENTRATED, HIGH DISPERSION AND MAXIMUM COLORISTIC YIELD | |
| JP2008524418A (en) | Method for producing crosslinked PBT particles | |
| US4624983A (en) | Liquid colorant/additive concentrate for plastics | |
| JPH03177468A (en) | Multipurpose master batch | |
| US3536658A (en) | Mass coloration of polymeric products | |
| JPS638458A (en) | Coloring resin composition | |
| JPS59166565A (en) | Formed solid pigment concentrate and manufacture | |
| JPS62220559A (en) | Composition for coloring thermoplastic resin | |
| FI98920C (en) | A process for preparing a powdered compound containing a dye and / or a pigment | |
| US3185655A (en) | Colored polymer | |
| RU2007433C1 (en) | Luminescence concentrate for dyeing polyethylene and method of its production | |
| TW401436B (en) | Improvements in or relating to organic compositions | |
| TWI656150B (en) | Method for producing nanodispersion composition and color matching system applying nanodispersion composition | |
| JP2007308530A (en) | Benzimidazolone-based pigment composition and method for producing colored plastic molded product | |
| RU2056447C1 (en) | Method for production of coloring compositions for polymer materials |