Chất tạo màu nylon được chia thành hai loại chính: chất màu và thuốc nhuộm, trong đó chất màu được chia thành chất màu vô cơ và chất màu hữu cơ. Do đặc tính độc đáo của nylon nên có những yêu cầu đặc biệt đối với chất tạo màu. Hôm nay, chúng ta sẽ chủ yếu tập trung vào cách chọn chất tạo màu cho nylon.

1. Về nylon

(2). Đặc điểm của nylon

Nylon có độ bền cơ học cao, điểm mềm cao, khả năng chịu nhiệt, hệ số ma sát thấp, chống mài mòn, tự bôi trơn, hấp thụ sốc và giảm tiếng ồn; nó có khả năng chống dầu, axit yếu, kiềm và dung môi thông thường; có khả năng cách điện tốt và tự dập tắt; không độc hại, không mùi, chịu được thời tiết tốt; tuy nhiên, nó có khả năng nhuộm kém.

(2). Các ứng dụng chính của nylon

Một trong những ứng dụng chính của polyamit là sản xuất sợi tổng hợp, trong đó ưu điểm đáng chú ý nhất của nó là khả năng chống mài mòn vượt trội so với tất cả các loại sợi khác. Vì polyamit không độc hại nên nó có thể được sử dụng làm chỉ khâu y tế.

Do tính an toàn, nhẹ, độ bền cơ học tuyệt vời, khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn tốt nên polyamit ngày càng được sử dụng để thay thế các kim loại như đồng trong sản xuất vòng bi, bánh răng, cánh bơm và các bộ phận khác trong cơ khí, hóa học, thiết bị đo đạc, ô tô và các ngành công nghiệp khác.

Trong công nghiệp, nylon được sử dụng rộng rãi để sản xuất chỉ rèm, vải công nghiệp, dây thừng, băng tải, lều, lưới đánh cá, v.v.

2. Phân loại và so sánh hiệu suất của chất tạo màu

Chất tạo màu được chia thành hai loại chính: bột màu và thuốc nhuộm, trong đó bột màu được phân loại tiếp thành bột màu vô cơ và bột màu hữu cơ. So sánh hiệu suất giữa chúng có thể được nhìn thấy trong bảng sau:

3. Các đặc tính cần thiết cho thuốc nhuộm dùng trong nylon

(1) Khả năng chịu nhiệt và ánh nắng mặt trời

Cho đến nay, nhiều chất màu hữu cơ, chất màu vô cơ và thuốc nhuộm dung môi đã phù hợp để tạo màu cho hầu hết các loại nhựa kỹ thuật nhựa nhiệt dẻo.

Nhiệt độ xử lý nhựa và yêu cầu đối với chất tạo màu:

Từ bảng, có thể thấy rõ rằng polyamit có nhiệt độ xử lý cao, đòi hỏi phải sử dụng chất tạo màu có khả năng chịu nhiệt cao. Khi nói đến các chất màu hữu cơ cho nhựa, không chỉ có yêu cầu nhất định về độ ổn định nhiệt mà chúng còn cần phải có độ bền ánh sáng tốt. Nhiều chất màu hữu cơ có thể tác động tiêu cực đáng kể đến các tính chất của polyamit tan chảy, do đó có những hạn chế nhất định đối với các chất màu hữu cơ được sử dụng để tạo màu cho polyamit.

(2) Độ ổn định hóa học

Chất tạo màu và nhựa không được trải qua bất kỳ phản ứng hóa học nào, cũng như không được thúc đẩy quá trình phân hủy nhựa. Đối với các loại nhựa có hoạt tính cao như nhựa polyamit (PA), có đặc tính khử ở trạng thái nóng chảy, chất tạo màu rất dễ bị đổi màu. Vì vậy, chỉ có một số lượng hạn chế các chất tạo màu có sẵn để lựa chọn.

(3) Kháng cự di cư

Có ba loại di chuyển thuốc nhuộm chính:

1. Chảy máu dung môi, đó là sự thấm màu trong nước và dung môi hữu cơ;
2. Di chuyển tiếp xúc, dẫn đến ô nhiễm các vật thể lân cận;
3. Bề mặt nở hoa, trong đó độ hòa tan của thuốc nhuộm trong polyme cao hơn khi đun nóng nhưng thấp hơn ở nhiệt độ phòng.

Nói chung, sự phân tán của các sắc tố vô cơ trong polyme là không đồng nhất và không dẫn đến hiện tượng nở hoa; trong khi các chất màu hữu cơ hòa tan ở các mức độ khác nhau trong cả polyme và các chất hữu cơ khác, khiến chúng dễ bị di chuyển hơn.

(4) Độ bền màu

Độ lớn của cường độ pha màu quyết định lượng chất tạo màu cần thiết để đạt được màu mục tiêu. Nói chung, độ bền màu tăng khi kích thước hạt của chất tạo màu giảm. Các chất màu hữu cơ có độ bền màu cao hơn các chất màu vô cơ và khi các chất màu màu được sử dụng cùng với các chất màu trắng, độ bền màu có thể được tăng cường đáng kể.

(5) Độ phân tán

Chất màu phải được phân tán đồng đều trong polymer dưới dạng các hạt nhỏ để đạt được hiệu ứng tạo màu tốt. Bột màu chứa nhiều hạt kết tụ, phải bị phá vỡ bởi lực cắt lớn để tạo thành các hạt kết tụ nhỏ hơn, từ đó đáp ứng được yêu cầu.

4. Cách chọn chất tạo màu cho nylon

Khi xem xét các đặc tính mà thuốc nhuộm phải đáp ứng đối với nylon và xem bảng so sánh hiệu suất của một số loại thuốc nhuộm:

Các chất màu vô cơ thể hiện độ bền ánh sáng vượt trội, khả năng chống chịu thời tiết, khả năng chống di chuyển và khả năng kháng hóa chất so với các chất màu hữu cơ và thường phù hợp với nhựa, nhưng chúng có độ bền và độ sáng màu thấp hơn nhiều. Khi cần một tông màu tốt, các chất màu hữu cơ được ưu tiên hơn. Ngoài ra, các chất màu vô cơ có chỉ số khúc xạ cao và thường được sử dụng trong các sản phẩm mờ đục.

So với các chất màu vô cơ, các chất màu hữu cơ thể hiện độ bền màu và độ sống động cao. Nhiệt độ xử lý của PA (polyamit) tương đối cao, điều này cũng đòi hỏi độ ổn định nhiệt cao của các sắc tố. Hơn nữa, nhựa PA thể hiện tính chất khử mạnh khi nóng chảy, khiến nhiều chất màu hữu cơ dùng trong nhựa không phù hợp với nylon.

Hiện nay, các chất màu hữu cơ phù hợp với nylon, đặc biệt là các loại màu sáng, vẫn còn hơi thiếu và cần được nghiên cứu thêm. Vì vậy, để có được màu sắc sống động hơn thì phải chọn thuốc nhuộm.

Thuốc nhuộm là chất tạo màu có thể hòa tan trong nước, dầu hoặc dung môi hữu cơ và nói chung là các hợp chất hữu cơ. Ưu điểm của thuốc nhuộm là màu sắc tươi sáng, màu sắc bắt mắt và phổ màu đầy đủ. Tuy nhiên, nhược điểm là khả năng chịu nhiệt, chịu thời tiết và kháng dung môi kém; chúng dễ bị phân hủy và biến màu ở nhiệt độ xử lý nhựa hoặc ở nhiệt độ cao hơn. Mặc dù thuốc nhuộm có khả năng chịu nhiệt độ tương đối kém nhưng màu sắc cuối cùng sẽ ổn định sau khi xử lý ở nhiệt độ cao trong nylon, vẫn đạt được độ sống động nhất định. Ngoài ra, thuốc nhuộm chịu được nhiệt độ cao đã được phát triển để đáp ứng yêu cầu.

Thuốc nhuộm là chất tạo màu chính cho sợi, vải dệt và các sản phẩm dệt khác. Chúng ít được sử dụng phổ biến trong nhựa, chủ yếu trong các sản phẩm nhựa quang học, nơi chúng có thể duy trì độ trong suốt tốt trong nhựa trong suốt.