橡膠著色技術(shù)配合與應(yīng)用

　　好了，在概論了著色劑對橡膠制品的諸多作用后，我們再來看看它們的分。橡膠著色劑，是只用不溶于水和溶劑稱作顏料的，不用可溶于水和有機溶劑的染料，這一點，作為橡膠配方設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)分清。顏料與任何不同膠種橡膠是沒有親和力的。它是通過煉膠機機械壓力，捏合，剪切作用，使其顏料粒子分散于被著色的配合混煉膠料中，而使混煉膠料產(chǎn)生既定的要求顏色。而在乳膠制品中，加入到乳膠(天然乳膠及合成乳膠和人造乳膠)中的無機顏料工藝方法與加入到干膠中的工藝方法完全不同，不能以干粉形式加入到天然乳膠和合成乳膠及人造乳膠中，而是要把粉狀的顏料著色劑，連同少量滲透分散劑，穩(wěn)定劑和去離子水，配成20%或30%的水分散體，再經(jīng)過研磨機研磨，達到規(guī)定數(shù)值的沉降量后，才能按設(shè)計的質(zhì)量份數(shù)，在配合膠乳或硫化、半硫化后配合膠乳中加入。著色水分散體配制的總固體含量切忌不能太高，否則研磨及分散效果不好。

　　橡膠配色，可由紅，黃，藍三種基色相拼混。就可以得到所需的各種顏色?？梢园迅鞣N顏色看成是紅，黃，藍三種基色以一是比例量相混合而成。

　　我們把紅，黃，藍稱為三原色(或一次色，基色)。由這紅，黃，藍三原色中其中任何兩種原色相互調(diào)和，就可以得到其它各種不同的顏色。如紅和黃相混，可得橙色，黃和藍相混，可得綠色(但在實際中我們所應(yīng)用的著色劑，其著色力可能很不相同，故在量的比例方面，有很大差異)。如果兩色按比例不同相混，則更可得出更多色調(diào)。這些顏色總稱為間色或二次色。如果由二次色和不同顏色原色或二次色再相互調(diào)配，則謂之再間色或三次色。例如：以橙色和綠色相調(diào)配，則成為橄欖色，綠色和紫色相調(diào)配，得出灰色，而二次色橙色與二次色紫色相調(diào)配，則呈現(xiàn)棕褐色。如以三原色和二次色排列，畫成三角形拼色圖，則能得出很多三元顏色。

　　同時還可以在原色或間色基礎(chǔ)上，加入適量鈦白粉(金紅石型)或立德粉，可以調(diào)出粉紅，淺藍等淺顏色。如果加入適量炭黑就可以調(diào)配出棕色，墨綠，咖啡等明度不同的顏色。需要指出的是，由紅，黃，藍三種基本著色劑“等量”相拼配，竟得到黑色!黑色可以說是三次色中的一個特殊例子。

　　橡膠著色不同于其它材料著色，因為不論是干膠天然膠或多種干膠合成膠，還是天然乳膠或合成膠乳，人造膠乳，它們本身都帶有一定顏色，給著色造成一定難度。同時，膠料配方中還加有眾多不同成份不同顏色的橡膠助劑，膠料要經(jīng)受在一段硫化成型高溫高壓下，有的還增加二段高溫硫化，做到不變色，在混煉時分散性要好，與其它配合劑有良好的相容性，著色橡膠制品在使用條件下，要有良好的適應(yīng)性，諸如耐候性，耐遷移性，耐熱性，耐化學(xué)性以及環(huán)保無毒安全等。還要顧及產(chǎn)品成本，橡膠配色人員必須以確保著色質(zhì)量為基礎(chǔ)，優(yōu)化考慮顏料應(yīng)用性能，應(yīng)用對象，應(yīng)用配方和應(yīng)用工藝的綜合變化互動，以選擇合適的顏料，生產(chǎn)出滿足客戶需求的彩色橡膠制品。因此，橡膠膠料配色是集顏料化學(xué)，高分子化學(xué)，表面物理化學(xué)為一體的復(fù)雜系統(tǒng)工程。

　　橡膠著色是一項理論結(jié)合實際的工藝技術(shù)，不僅需要具有著色技術(shù)的基本原理，還需要熟悉橡膠加工成型的工藝和技能。經(jīng)驗性很強，配色人員自身也要不斷鍛煉和學(xué)習(xí)，具備良好的色澤分辨力，要做到全面掌握不同橡膠，色澤以及加入的各種助劑與著色顏料的互容和分散性能，熟知著色顏料在膠中的添加量，更要全面了解橡膠制品對顏料的環(huán)保要求的國內(nèi)外法律法規(guī)，如重金屬含量，多環(huán)芳烴含量等。

　　在橡膠配色過程中，對于選用的著色顏料品種越簡單越好，能二拼色的就不采用三拼色，因為加入的顏料品種越多，會引起“補色”，反而造成顏色灰暗，尤其是用于乳膠制品如彩色氣球，家用手套的著色劑，盡量不用三拼色，以免失去鮮艷亮度。同時橡膠配色選用的顏料應(yīng)注意選用耐熱性相近品種，以避免因耐熱穩(wěn)定性差異太大，在硫化過程中的溫度變化會引起色澤變化。乳膠選用的著色劑還要考慮顏色的耐堿性和分散性。

　　總之，橡膠配色，是橡膠制品生產(chǎn)不可缺少的一個環(huán)節(jié)，技術(shù)性，經(jīng)驗性很強，需要長期實踐和積累。最好要建立色版樣品資料庫，對使用過的各種顏料著色劑和配好的著色膠料樣品以及正在生產(chǎn)使用的有色膠料，進行分檔備案存查，以便日后對照使用，盡量減少同一配方不同批次的有色膠料的色差。盡管橡膠配色技術(shù)復(fù)雜，但只要我們有認(rèn)真和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，以及多學(xué)習(xí)和了解各類顏料著色劑性能，添加用量以及與橡膠的相容分散性，和環(huán)保安全性，多做試驗，就會全面掌握橡膠配色這門技術(shù)。

　　目前，大部份中小橡膠企業(yè)的配色，仍采用經(jīng)驗?zāi)繙y法。這是一種經(jīng)驗試湊方法，雖不是很科學(xué)，但簡單實用，就是花費時間多。如在擬定和設(shè)計橡膠著色配方時，盡量收集大量有關(guān)有色橡膠樣品，尋找出與要求做的相近似顏色的樣品作參照物，認(rèn)真對照觀察，分析參照物與給定的標(biāo)準(zhǔn)色樣的顏色，光澤度等方面的異同，并以參照物的配方為基礎(chǔ)，根據(jù)實際需要，對各種著色劑的用量作相應(yīng)調(diào)整，所以做起來比較費時。隨著科學(xué)發(fā)展和時代進步，應(yīng)用計算機進行配色己逐漸普及。以分光光度計和其它測量儀器代替人眼和大腦的功能。色影比例的試湊過程是通計算機模擬進行的，而不需要對橡膠膠料進行著色的配煉混合，操作人員只需測量反射率，即它的標(biāo)準(zhǔn)值并選擇用于配色的著色劑即可，通過調(diào)整配料著色劑的濃度，使該測量系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)的換算值一致。如果操作人員選擇的橡膠著色劑合理，該系統(tǒng)將以質(zhì)量分?jǐn)?shù)的形式輸出一個配方，然后再將百分比配方轉(zhuǎn)換成質(zhì)量配比。采用計算機方法，可使整個著色橡膠配方過程的時間縮短在十幾分鐘內(nèi)。

　　有機顏料種類比無機顏料要多，有酞菁類(藍綠兩種色相如酞菁綠，酞菁藍，使用面較廣);偶氮類(雖品種多，化學(xué)結(jié)構(gòu)上有單偶氮，雙偶氮，及縮合偶氮，但也只限紅，橙，黃三種色相，如色淀紅C，2B);喹吖啶酮類(色相有橙，紅，紫三類)，其耐熱耐光耐遷移各種性能十分優(yōu)良，與酞菁類顏料相似。故有的廠家習(xí)慣稱之為酞菁紅、酞菁紫;異吲哚啉酮類，以黃色品種較多，如黃2GLT，紅2BLT，橙RLT。萘四羧與北四羧酸衍生物類顏料(耐熱耐遷移性均好，色相為橙，紅兩種);二噁嗪類(耐光及著色力強，如永固紫)。有機顏料色相鮮明，著色力強，分散性好，耐遷移也較好，但耐熱，耐光性較差，但高溫一段硫化尤其是二段硫化后容易變色。

　　目前，橡膠方面配色技術(shù)介紹甚少。在橡膠工藝技術(shù)書藉上也是一帶而過。橡膠企業(yè)的配色大多是憑經(jīng)驗，采用試湊目視配色，有時著色劑品質(zhì)異動，修正調(diào)整色差很難。雖然顏色的種類很多，但用于橡膠著色方面只有幾種，如何利用這有限的著色顏料配制出多種顏色膠料呢?作為橡膠配方設(shè)計者，首先應(yīng)了解配色原理，采用合適的方法，去實現(xiàn)所設(shè)計的有色膠料。

　　談到橡膠產(chǎn)品，在人們的視覺中，總是留下黑色的印象，比如橡膠制品中消費量最大的各種類型的輪胎，總是黑色的。有些人認(rèn)為黑色能夠耐臟。而一般從事橡膠行業(yè)的人士也會因輪胎黑色，是從補強和填充角度去考慮，而加了炭黑。豈不知輪胎中加炭黑還有特別作用，那就是它賦于輪胎在戶外行駛，具有抗紫外線輻射，耐戶外老化和遮蔽光的特殊功能，這是其它填充補強劑難以替代的。但是人們從實踐中得知，消費橡膠制品，需要鮮艷奪目，絢麗多彩，除了美化產(chǎn)品，提高外觀質(zhì)量外，選擇適當(dāng)?shù)闹椒ê椭珓€可以明顯提高橡膠制品的耐候性，耐熱性，耐腐蝕性，電性能，光學(xué)性能和橡膠制品配件工裝時的識別作用。所以說，色彩和著色劑，是橡膠工業(yè)中不可缺少的系統(tǒng)工程。在此，筆者首先談?wù)劶尤胫珓ο鹉z制品的作用：

　　1、改善橡膠制品的耐光性和耐候性：橡膠制品需要有一定的使用壽命，才能體現(xiàn)價值。特別是在戶外工況下，要經(jīng)受光照，雨水，及大氣中的酸堿污染微?？简灐Ｈ缭谂浞皆O(shè)計中考慮在膠料中加入某些耐光和耐候性配合劑。如著色劑炭黑，就可以收到高效，價廉的光屏蔽作用。迄今，還沒有那一種紫外光吸收劑，具有著色劑炭黑那樣強的光穩(wěn)效果。

　　2、增強橡膠的導(dǎo)電性能。眾所周知，非極性橡膠導(dǎo)電性很差，可以說絕緣性是它的特點，即使是極性橡膠，其導(dǎo)電性能也不能滿足不同導(dǎo)電需求，而加入兼具導(dǎo)電功能的著色劑炭黑如乙炔炭黑，就能彌補橡膠導(dǎo)電性能的不足。

　　3、提高商品價值的美化作用：我們生活在多姿多采的個性化現(xiàn)代社會，愈來愈追求美的享受，對橡膠制品也是一樣。尤其是生活用品，如橡膠硫化鞋，食品用器具，玩具。橡膠手套，氣球，各式橡膠配件，都要從工業(yè)設(shè)計的角度，以第一印象產(chǎn)品外觀的色彩，去提升商品價值，去制造給人以美的藝術(shù)感的產(chǎn)品。

　　4、分類標(biāo)識和警示作用：橡膠制品，特別是安裝在設(shè)備內(nèi)部重要的位置，如密封件配件，防塵罩，膜片，O形圈等，以及復(fù)合膠管層，特殊專用膠墊，需要以不同顏色標(biāo)識，便于區(qū)別和維修。一些外裹橡膠材質(zhì)的電纜電線，用符合孟塞爾色標(biāo)十色譜進行著色標(biāo)識，給專業(yè)配線和檢修提供警示。

　　5、某些著色劑的耐熱功能。有些無機著色劑加入橡膠中，還兼具增強產(chǎn)品耐熱功能，如氧化鐵紅粉，金紅石型鈦白粉，氧化鉻顏料，鎘紅，鎘橙，等常用作為耐熱配合劑，加入膠料中。