Pigmentos de Efecto
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Pigmentos de Efecto
Especial Perlescentes
Los pigmentos nacarados dan lugar a un efecto de perla blanca acompañado de un color iridiscente. Los pigmentos perlados más importantes son las plaquetas delgadas de mica recubiertas con dióxido de titanio que reflejan parcialmente y en parte transmiten luz incidente. La reflexión simultánea de muchas capas de plaquetas orientadas crea la sensación de profundidad característica del brillo perlado y, cuando las partículas son de un grosor apropiado, los colores se producen por fenómenos de interferencia. Para obtener el máximo efecto perlado en un material plástico, es deseable un cizallamiento suficiente para producir una buena dispersión del pigmento pero evitar la desintegración de las plaquetas. La adición de estos pigmentos a los plásticos da lugar a un efecto perlado blanco y una iridiscencia coloreada. Los pigmentos nacarados más importantes son laminillas delgadas de mica recubiertas de TiO2, que reflejan y transmiten la luz incidente. La sensación de profundidad viene dada por el reflejo de luz simultáneo de muchas capas de plaquetas orientadas. La modulación de los colores del espesor de las plaquetas puede producirse por fenómenos de interferencia. Los pigmentos nacarados, nacarados o de interferencia están diseñados para simular el brillo natural de las perlas. En pocas palabras, los nacarados están formados por varias capas de partículas laminares con diferentes índices de refracción. El índice de refracción es el grado en que la luz se ralentiza y se dobla al pasar a través de una sustancia (p. Ej., Un prisma). Se pueden lograr numerosos efectos alterando la luz incidente a través de la reflexión, la refracción y la transmisión. La perla natural (guanina) se produce a partir de las escamas de arenque y salmón del Atlántico capturados en aguas frías. No encuentra mucho uso en plásticos, ya que es más frágil, caro y solo está disponible en forma de pasta. El oxicloruro de bismuto se produce precipitando cristales de plaquetas a partir de una solución acuosa de BiCl3 mediante hidrólisis. El pigmento de oxicloruro de bismuto es el más cercano a la perla natural, pero es frágil y tiene una estabilidad a la luz relativamente pobre. Las micas recubiertas de óxido se producen precipitando un óxido metálico sobre la superficie de la mica refinada. Las micas titanizadas se producen precipitando una capa de TiO2 de una solución acuosa de tetracloruro de titanio sobre un sustrato de mica refinado. El titanio precipita como el hidrato que a su vez se convierte en óxido por calcinaciones a 800°C. Ofrecen una amplia gama de colores, buena estabilidad a la luz y generalmente son de bajo costo. Los factores que afectan el brillo y el color son el tamaño de las partículas, la calidad y el color de la mica y el espesor de la capa de TiO2. Las partículas más grandes ofrecen más brillo y transparencia. Las partículas más pequeñas ofrecen un acabado más satinado. Las micas titanadas iridiscentes que se producen al aumentar el espesor de las capas de TiO2 se denominan colores de interferencia. Se pueden producir versiones de dos tonos e intensificadas de estos colores de interferencia mediante la adición de colores de absorción. El uso de un color de absorción que sea el mismo que el color de interferencia producirá un TCM (mica recubierta de dióxido de titanio) de color más intenso. El uso de un color de absorción que sea diferente del color de interferencia producirá un TCM con efecto flop de dos tonos. En un "efecto flop de dos tonos", el color cambiará a dos colores claramente diferentes cuando se observe desde diferentes ángulos. Al utilizar cualquiera de las perlas, se debe tener cuidado durante la incorporación. El pigmento debe estar humedecido, pero se debe tener cuidado para evitar que se rompan las partículas. Trate de evitar las extrusoras de doble tornillo a menos que utilice un puerto de alimentación aguas abajo. Si usa un banburry, intente evitar ciclos largos. Este es uno de los pocos productos en los que se debe considerar el diseño de moldes en la fase de ingeniería del producto, ya que puede ser necesario controlar el flujo y las líneas de soldadura. Se pueden lograr una variedad de colores y efectos con estos pigmentos perlados. Variar la combinación y carga de perlas y pigmentos tradicionales es una práctica común. Más del 95% de las perlas utilizadas en plásticos son micas recubiertas de óxido. La principal aplicación de los plásticos es el envasado de poliolefinas. El interés reciente en la coloración masiva de piezas de automóviles podría estimular la ya fuerte tasa de crecimiento de las perlas. Los aditivos nacarados suelen ser varias formas de mica en escamas o escamas de aluminio muy pulidas, las cuales reflejan la luz de manera difusa, iridiscente y brillante. Las escamas deben estar orientadas en el plástico en capas paralelas a la superficie para lograr este efecto. Los copos más pequeños crean un brillo suave; la incorporación de partículas más grandes proporciona un efecto de brillo. Las escamas de mica y aluminio pueden combinarse para proporcionar un brillo metálico opaco en el producto de resina. Los aditivos nacarados también se pueden combinar con otros pigmentos para crear varios tonos de color y niveles de opacidad y, a menudo, se envasan en varios concentrados de color. Solo se agregan concentraciones bajas (<1%) de productos de pigmentos de efectos a los materiales transparentes, para ayudar a preservar su transparencia; se requieren cargas más altas (>1%) en resinas opacas. Durante el procesamiento, estos materiales en escamas pueden ser difíciles de dispersar sin defectos y son sensibles a las etapas de alto cizallamiento del procesamiento del tornillo. Las escamas de mica pueden recubrirse para proporcionar propiedades o efectos adicionales. Para un rendimiento a relativamente largo plazo en artículos moldeados tales como envases de cosméticos, frascos y artículos decorativos, se han utilizado tratamientos superficiales sobre aditivos nacarados para proporcionar propiedades estabilizantes y anti-amarilleamiento. Para crear el efecto de cambiar de color a medida que se ve un producto desde diferentes ángulos (un efecto de "flip-flop"), se aplica una capa de dióxido de titanio a las partículas de mica nacarada. Estos efectos se pueden aplicar a juguetes de plástico, artículos para el hogar y accesorios de oficina, así como a envases (sin embargo, los nacarados no siempre son apropiados en productos en contacto con alimentos). Los componentes con contornos complejos y ángulos agudos pueden hacer un uso más dramático de este efecto de cambio de color.
Pigmentos fluorescentes
Hay tres tipos básicos de pigmentos fluorescentes: un pigmento termoplástico a base de una resina de poliamida, un pigmento termoplástico a base de una matriz de resina de poliéster y un pigmento a base de una mezcla de resina de poliéster y poliamida. Los pigmentos fluorescentes se basan en tintes que no solo absorben algo de luz visible, sino también fotones de forma de energía más alta de la región uv invisible del espectro electromagnético. Los tintes utilizados para los pigmentos rojos pertenecen a la familia de las rodaminas. Los amarillos son típicamente miembros de la familia de las cumarinas. No hay tintes fluorescentes azules o verdes. Estos colores se logran mezclando el verde de ftalocianinas con amarillo fluorescente y el azul de ftalocianinas con abrillantador óptico, respectivamente. La compatibilidad y estabilidad térmica de los pigmentos es importante. Las poliamidas exhiben el grado más alto de estabilidad térmica, pero carecen de buena compatibilidad en poliolefinas. Las resinas de poliéster tienen una excelente compatibilidad con las olefinas pero carecen de una buena resistencia al calor. El híbrido poliéster / poliamida tiene buena estabilidad térmica y buena compatibilidad. Todos carecen de buena estabilidad a la luz. El alisado es un área de preocupación al procesar concentrado o moldear piezas. A temperaturas más altas, los componentes de un pigmento fluorescente pueden someterse a sublimación. El material coloreado se depositará en los barriles y moldes. El plate-out se puede reducir mediante varios métodos. El uso combinado de agentes absorbentes como el sulfato de bario y agentes reactivos como los agentes de acoplamiento de titanato puede reducir en gran medida o eliminar la formación de placas. El sorprendente brillo de un color fluorescente se produce cuando una molécula absorbe radiación visible y vuelve a emitir una intensa banda estrecha de luz visible a longitudes de onda algo más altas, reforzando el color ya presente debido a la absorción normal de luz visible. Los pigmentos fluorescentes consisten en soluciones sólidas de baja concentración de colorantes fluorescentes en una resina transparente molida a un tamaño de partícula fino. Los pigmentos fluorescentes tienden a mostrar una resistencia a la luz y una estabilidad térmica inferiores en comparación con los pigmentos coloreados normales, factores que restringen su uso en cierta medida en los plásticos. Sus principales usos en plásticos son para el impacto visual en juguetes, embalajes y aplicaciones de seguridad. Los aditivos de efecto fosforescente tienen un mecanismo similar a los agentes fluorescentes, excepto que el brillo amarillo verdoso que emiten continúa en la oscuridad, después de la se elimina la fuente de luz. Reemplazando los aditivos fosforescentes radiactivos que alguna vez se usaron, el sulfuro de zinc anhidro dopado con cobre se ha convertido en un aditivo común que produce fosforescencia. Este pigmento puede requerir altas tasas de carga para ser efectivo, pero se han desarrollado alternativas de óxido metálico que se dice que son efectivas con cargas mucho más bajas. El “granito” y efectos de superficie moteada similares utilizan una combinación de pigmentos y escamas de mica reflectantes grandes (a menudo coloreadas), hasta o más de 2000 micrones de tamaño, dependiendo de qué tan grueso de grano se desee. Según se informa, el polvo de granito se ha utilizado en LDPE para crear cercas moldeadas rotacionalmente que se asemejan a piedras apiladas. Se han comercializado colorantes con efecto de vetas de madera para compuestos de madera y plástico, con formulaciones recientemente mejoradas informadas por Americhem. Se dice que estas formulaciones producen efectos de vetas de madera profundas para productos de construcción de aspecto más natural, y sirven como una alternativa duradera y de bajo costo a las películas laminadas o de vetas en relieve en la superficie. Los agentes blanqueadores fluorescentes (o abrillantadores ópticos) añaden un efecto brillante a los pigmentos de la resina, ya que convierten la luz ultravioleta que absorben en longitudes de onda de luz visibles desplazadas al azul. Los colorantes fluorescentes a menudo son simplemente colorantes unidos a una molécula portadora para hacerlos compatibles para su uso en PE o PP. Sus efectos iluminan los blancos o los colores y pueden enmascarar cualquier amarilleamiento natural del producto. Sin embargo, sus efectos pueden no ser estables a la luz, y los absorbentes de luz ultravioleta pueden interferir con su efectividad, lo que requiere cargas más altas.
Perlada o iridiscente
Los tipos especiales de pigmentos son aquellos capaces de proporcionar una apariencia perlada o iridiscente a los objetos de plástico. Estas son sustancias transparentes, con un alto índice de refracción de la luz, que se aplican a las superficies en forma de láminas, que logran el efecto deseado debido a los fenómenos de interferencia óptica. Consisten en sustancias inorgánicas, tales como carbonato de plomo básico, oxicloruro de bismuto, hidroarsenato o fosfato de plomo, todos disponibles en una forma cristalina adecuada a través de métodos especiales de preparación; en otros tipos, la lámina está compuesta de varias capas de diferentes sustancias, como se obtiene, por ejemplo, cubriendo las dos caras de pequeños fragmentos planos de mica con dióxido de titanio. La aplicación se lleva a cabo dispersando el pigmento en disolventes o pastas adecuadas y luego procediendo por inmersión del objeto o pulverizando sobre el objeto, o incluso por incorporación, como en el caso de pigmentos comunes, posiblemente incluso antes de la polimerización o durante los diversos procesos de formación.