Choisir des colorants plastiques

L'effet des colorants sur les pièces en plastique moulées par injection est complexe. Bien que rarement en tête de liste des considérations dans la planification du projet, il doit être abordé à l'étape de la sélection des matériaux. Le processus nécessite plusieurs étapes importantes. Le choix de la coloration dépendra de facteurs tels que le plastique utilisé et l'application finale. Ensuite, il peut imposer des exigences en matière de durabilité, de facteurs environnementaux et de coût.

Les propriétés plastiques pertinentes comprennent l'indice de fluidité, la température de fusion ou de traitement, la transparence, la structure (cristalline ou amorphe) et les renforts et charges utilisés.

Les colorants peuvent être des colorants ou des pigments. Les pigments ne se dissolvent pas dans le plastique, tandis que les colorants se dissolvent dans le plastique et sont facilement miscibles. Ils sont utilisés pour colorer les plastiques transparents et lorsqu'une teinture puissante est nécessaire. Les colorants donnent une couleur brillante, mais n'obscurcissent pas les imperfections de surface aussi bien que les pigments. Les colorants ont également tendance à ne pas bien fonctionner dans les applications extérieures.

Les pigments sont partiellement solubles (organiques) ou insolubles (inorganiques). Les pigments organiques sont plus efficaces que les inorganiques pour la capacité de teinture et la force de coloration, créant des couleurs plus vives et plus brillantes à des pourcentages plus faibles (généralement 0,2 à 0,5 % contre environ 2 %). Ils peuvent également être utilisés pour colorer les plastiques transparents. Les pigments inorganiques sont moins susceptibles de migrer que les colorants et les pigments organiques. Ils sont donc utilisés pour colorer les plastiques qui nécessitent un haut niveau d'opacité. Les pigments inorganiques ont également des propriétés supérieures de résistance à la chaleur et aux intempéries par rapport aux colorants et aux pigments organiques. Cependant, certains inorganiques sont perçus comme dangereux pour la santé et, par conséquent, l'industrie se tourne vers les pigments organiques.

Effets des colorants sur les propriétés des polymères

L'ajout de colorants au plastique peut affecter les propriétés de la pièce en plastique, il est donc important de prendre en compte la compatibilité entre la chimie du polymère et la chimie du colorant. L'effet des colorants sur les propriétés du polymère dépend également de la quantité de colorant.

Certains des composés contenus dans les colorants peuvent décomposer la chimie du polymère et affaiblir les propriétés d'origine, telles que la résistance aux chocs. La chaleur élevée utilisée dans le processus de moulage par injection peut également influencer le degré auquel le colorant affecte le polymère. Le colorant lui-même doit également être capable de survivre à la température de traitement élevée. Un colorant individuel peut affecter un polymère différemment d'un autre. L'interaction entre le polymère et le colorant peut également être affectée par d'autres additifs. Par exemple, un polycarbonate autrement non affecté par un colorant peut avoir une réaction différente lorsqu'un retardateur de flamme est ajouté.

Il existe également plusieurs méthodes différentes de coloration des plastiques, notamment le mélange maître, le compoundage, le revêtement de surface et le mélange à sec. La méthode utilisée peut influencer les propriétés mécaniques du plastique. Par exemple, dans la méthode du mélange maître, des granulés de couleur naturelle seraient mélangés avec un mélange maître de granulés à haute teneur en pigments. Étant donné que la plupart des polymères ont tendance à ne pas bien se mélanger avec d'autres polymères, il faut veiller à assurer la compatibilité des matériaux.

Différents colorants peuvent affecter un polymère de différentes manières. Les couleurs transparentes peuvent être fabriquées avec des colorants qui peuvent affecter moins la structure du polymère que les pigments utilisés dans les couleurs opaques. Les pigments sont constitués de particules. Et la taille de ces particules peut avoir un impact sur les performances du matériau. Ainsi, le moulage de la même pièce dans différentes couleurs peut entraîner des dimensions de pièce différentes, ce qui peut être important si des tolérances très serrées sont essentielles.