Elección de colorantes plásticos

El efecto de los colorantes en las piezas de plástico moldeadas por inyección es complejo. Aunque rara vez se encuentra en la parte superior de la lista de consideraciones en la planificación del proyecto, debe abordarse en la etapa de selección de materiales. El proceso requiere varios pasos importantes. La selección de colorantes dependerá de factores que incluyen el plástico real involucrado y la aplicación final. Entonces puede imponer demandas de durabilidad, factores ambientales y costo.

Las propiedades plásticas relevantes incluyen el índice de fluidez, la temperatura de procesamiento o de fusión, la transparencia, la estructura (cristalina o amorfa) y los refuerzos y rellenos que se utilizan.

Los colorantes pueden ser tintes o pigmentos. Los pigmentos no se disuelven en el plástico, mientras que los tintes se disuelven en el plástico y se mezclan fácilmente. Se utilizan para colorear plásticos transparentes y donde se necesita un tinte potente. Los tintes dan un color brillante, pero no oscurecen las imperfecciones de la superficie tan bien como lo hacen los pigmentos. Los tintes tampoco tienden a funcionar bien en aplicaciones al aire libre.

Los pigmentos son parcialmente solubles (orgánicos) o insolubles (inorgánicos). Los pigmentos orgánicos son más efectivos que los inorgánicos para la capacidad de teñido y la fuerza colorante, creando colores más brillantes y brillantes en porcentajes más bajos (típicamente 0.2-0.5% en contraste con alrededor de 2%). También se pueden utilizar para colorear plásticos transparentes. Los pigmentos inorgánicos tienen menos probabilidades de migrar que los colorantes y los pigmentos orgánicos. Por eso se utilizan para colorear plásticos que requieren un alto nivel de opacidad. Los pigmentos inorgánicos también tienen propiedades superiores de resistencia al calor y a la intemperie en comparación con los tintes y los pigmentos orgánicos. Sin embargo, algunos inorgánicos se perciben como riesgos para la salud y, como resultado, la industria se está desplazando hacia los pigmentos orgánicos.

Efectos de los colorantes en las propiedades de los polímeros

Agregar colorantes al plástico puede afectar las propiedades de la pieza de plástico, por lo que es importante considerar la compatibilidad entre la química del polímero y la química del colorante. El efecto de los colorantes sobre las propiedades del polímero también depende de la cantidad de colorante.

Algunos de los compuestos de los colorantes pueden romper la química del polímero y debilitar las propiedades originales, como la resistencia al impacto. El alto calor utilizado en el proceso de moldeo por inyección también puede influir en el grado en que el colorante afecta al polímero. El colorante en sí también debe ser capaz de sobrevivir a la alta temperatura de procesamiento. Un colorante individual puede afectar a un polímero de manera diferente a otro. La interacción entre el polímero y el colorante también puede verse afectada por otros aditivos. Por ejemplo, un policarbonato que de otro modo no se ve afectado por un colorante puede tener una reacción diferente cuando se le agrega un retardante de llama.

También existen varios métodos diferentes para teñir plásticos, que incluyen masterbatch, compuestos, revestimiento de superficies y mezcla en seco. El método utilizado puede influir en las propiedades mecánicas del plástico. Por ejemplo, en el método de masterbatch, los gránulos de color natural se mezclarían con un masterbatch de gránulos con un alto contenido de pigmento. Debido a que la mayoría de los polímeros no tienden a mezclarse bien con otros polímeros, se debe tener cuidado para garantizar la compatibilidad del material.

Diferentes colorantes pueden afectar a un polímero de diferentes maneras. Los colores transparentes se pueden hacer con tintes que pueden afectar la estructura del polímero menos que los pigmentos usados en los colores opacos. Los pigmentos están hechos de partículas. Y el tamaño de esas partículas puede afectar el rendimiento del material. Por lo tanto, moldear la misma pieza en diferentes colores puede resultar en diferentes dimensiones de la pieza, lo que puede ser importante si las tolerancias muy estrictas son críticas.