塑料著色劑若與抗氧劑、光穩(wěn)定劑配合不當(dāng)，即可導(dǎo)致著色塑料制品過早褪色或變色，又可加快著色塑料制品的光、氧老化速度，使制品的外觀和物理機械性能變壞，提前失去原有功能和使用價值。

 著色劑對抗氧劑、光穩(wěn)定劑效能的影響 

 1著色劑對抗氧劑效能的影響 鉻黃是不透明的無機著色劑，可用于聚烯烴、聚苯乙烯、丙烯酸樹脂等熱塑性塑料，其著色力強、遮蓋性好，耐水和耐溶劑性優(yōu)良。但因鉻黃是鉻酸鉛或堿式鉻酸鉛同硫酸鉛組成的含鉛化合物，與含硫抗氧劑DLTP、DSTP、1035、300等共用，在塑料加工的高溫條件下會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成黑色硫化鉛，影響塑料制品的外觀，也大幅度削弱了抗氧劑的防熱氧老化效能。因此，含鉻著色劑不能與含硫抗氧劑共用。

 在著色聚丙烯中，某些著色劑會與低分子受阻酚抗氧劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而削弱抗氧劑的作用。

 著色劑對加有酚類抗氧劑聚丙烯的熱氧穩(wěn)定性的影響可分為三類： 

 嚴(yán)重影響：槽法炭黑、單偶氮紅3B、喹吖啶酮品紅、酞菁藍(lán)、氧化鐵黃棕； 

 中等影響：酞菁綠、爐法炭黑、群青、氧化鉻綠；

 稍有影響：鎘黃、（硫化）汞鎘紅、金紅石型二氧化鈦。

 炭黑是可用于多種塑料材料及制品，且用量最大的黑色著色劑，又可做為塑料材料的光穩(wěn)定劑。炭黑除在聚丙烯中對某些酚類抗氧劑的效能有削弱作用外，在低壓聚乙烯中也可與抗氧劑BHT發(fā)生作用，使BHT幾乎完全失去效能，同時炭黑自身的光穩(wěn)定作用也大幅度減弱。

 添加1%槽法炭黑、并加的低壓聚乙烯薄片的戶外暴露壽命，僅為單一添加1%槽法炭黑的低壓聚乙烯薄片的戶外暴露壽命的40%左右。對聚乙烯、聚丙烯等塑料材料，選用炭黑為著色劑或光穩(wěn)定劑時，必須選用適當(dāng)?shù)目寡鮿７駝t，不但降低抗氧劑的效能，也會降低著色塑料制品的戶外光穩(wěn)定性能。 著色劑 鈦白粉和珠光粉在某些樹脂中與單酚抗氧劑BHT共用時，會使白色制品變黃而引發(fā)產(chǎn)品質(zhì)量問題。

 2.著色劑對光穩(wěn)定劑效能的影響

著色劑對著色塑料制品中光穩(wěn)定劑效能的影響主要有二方面作用。

 一是著色劑含銅、錳、鎳等重金屬元素或雜質(zhì)，具有光活性、光敏性，催化并加快塑料材料的光老化速度。含有游離銅和雜質(zhì)的酞菁藍(lán)會促使聚丙烯光老化；氧化鐵紅可使聚丙烯中苯并三唑、二苯甲酮、有機鎳鹽光穩(wěn)定劑的效能下降20%以上；對于聚乙烯，二氧化鈦、群青、氧化鉻綠、鈷綠、鐵紅等著色劑的使用，會加劇光老化。

 二是某些分子結(jié)構(gòu)的著色劑可與光穩(wěn)定劑發(fā)生作用，直接削弱光穩(wěn)定劑的效能。酸性著色劑可使受阻胺光穩(wěn)定劑失效；在聚丙烯中，偶氮紅、黃可與受阻胺光穩(wěn)定劑發(fā)生作用，偶氮縮合紅BR、偶氮縮合黃3G可使受阻胺光穩(wěn)定劑效能分別下降25%和50%左右。桔鉻黃明顯提高高壓聚乙烯的光穩(wěn)定性，酞菁綠和群青略有提高或無多大影響，而鎘黃則降低了高壓聚乙烯的光穩(wěn)定性。

 不同著色劑對含苯并三唑的高壓聚乙烯薄膜的光穩(wěn)定性的影響 

Steinlin F和Sear W用不同著色劑(1%)、抗氧劑1010、光穩(wěn)定劑770和聚丙烯于285℃下紡絲，并拉伸4倍，得到80分特/24根的纖維。纖維經(jīng)氙燈光照試驗。

 當(dāng)強度下降50%時，對樣品所受輻射量進行對比。結(jié)果說明，用有機顏料黃、紅、橙分別著色的聚丙烯纖維，雖然加入抗氧劑和光穩(wěn)定劑，但穩(wěn)定性低于未著色的聚丙烯纖維。

 抗氧劑、光穩(wěn)定劑在著色塑料中的作用

對著色塑料制品，抗氧劑、光穩(wěn)定劑的作用之一是消除著色劑的反穩(wěn)定作用，保護塑料樹脂；作用之二是通過保護樹脂進而保護著色劑；作用之三是直接保護著色劑。如熒光顏料等著色劑對紫外線較敏感、耐光性差，使用時需加二苯甲酮或苯并三唑類紫外線吸收劑對其保護。

 抗氧劑的作用 

色母料是以著色劑、載體樹脂、分散劑、偶聯(lián)劑、表面活性劑、增效劑制得的高濃度有色粒料。使用色母料生產(chǎn)著色塑料制品是塑料制品生產(chǎn)業(yè)廣泛采用的方法。

 一般來講，生產(chǎn)色母料所用的載體樹脂較用于生產(chǎn)制品的基礎(chǔ)樹脂摩爾質(zhì)量低，熔體質(zhì)量流動速率高。載體樹脂在色母料生產(chǎn)時要經(jīng)過第一次受熱，在塑料制品生產(chǎn)過程中經(jīng)過再次受熱擠出時，載體樹脂首先發(fā)生熱降解和機械降解，進而加速著色塑料制品的老化進程。雖然色母料中的載體樹脂在著色塑料制品中所占比例不大，但其經(jīng)二次或二次以上受熱已經(jīng)發(fā)生熱氧化。因此，生產(chǎn)色母料及使用色母料生產(chǎn)著色塑料制品，必須加入抗氧劑。

 防熱氧老化功能是一般塑料材料防老化的基礎(chǔ)功能，防光老化功能則是建立在基礎(chǔ)功能之上的提高功能。增強著色塑料制品的光穩(wěn)定性能，首先要增強著色塑料制品的熱氧穩(wěn)定性能。在某些紫外線吸收顏料著色的塑料制品中添加適當(dāng)而又適量的抗氧劑，可成倍提高制品的光穩(wěn)定性能。

 抗氧劑與紫外線吸收顏料在高壓聚乙烯中的協(xié)同作用 

 當(dāng)鉻黃或氧化鐵紅與抗氧劑2246共用后，高壓聚乙烯光穩(wěn)定性能提高三倍以上?？寡鮿?246在這個試驗中的本質(zhì)作用，是增強了高壓聚乙烯的熱氧穩(wěn)定性能，客觀表現(xiàn)或結(jié)果是增強了高壓聚乙烯的光穩(wěn)定性能。 

 光穩(wěn)定劑的作用

紫外線吸收型光穩(wěn)定劑通稱為紫外線吸收劑，紫外線吸收劑根據(jù)分子結(jié)構(gòu)不同分為二苯甲酮類和苯并三唑類。這類光穩(wěn)定劑是利用自身分子結(jié)構(gòu)，將照射到著色塑料制品的光能轉(zhuǎn)換為熱能，避免著色劑的分子結(jié)構(gòu)（如有機著色劑的共軛雙鍵發(fā)色團）被光能破壞，并避免塑料材料發(fā)生光氧化反應(yīng)。紫外線吸收劑是可直接保護著色劑和著色塑料制品外觀色澤的光穩(wěn)定劑。

 大多數(shù)著色劑，尤其是無機顏料類著色劑，單獨用于塑料制品時，可以起到一定程度的光穩(wěn)定作用。對于長期戶外使用的著色塑料制品，不能僅靠著色劑提高制品的光穩(wěn)定性能。只有使用光穩(wěn)定劑，才能長久、有效地抑制或減緩著色塑料制品的光老化速度，顯著提高著色塑料制品的光穩(wěn)定性能。 受阻胺光穩(wěn)定劑（HALS）是一類具有空間位阻效應(yīng)的有機胺類化合物，因具有分解氫過氧化物、猝滅基發(fā)態(tài)氧、捕獲自由基、且有效基團可循環(huán)再生功能，是防光老化效能高、國內(nèi)外用量最大的塑料光穩(wěn)定劑。

 對于用光活性、光敏性著色劑（如鎘黃、未包核金紅石等）著色的塑料制品，考慮到著色劑的催化光老化作用，光穩(wěn)定劑的添加量要相應(yīng)增加。

 再循環(huán)的聚丙烯板箱材料脆化數(shù)據(jù) 

 生產(chǎn)著色塑料制品選用著色劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑及確定添加量時，需考慮著色劑對抗氧劑、光穩(wěn)定劑效能的影響作用。需經(jīng)過試驗確定三者共用對制品色澤及防老化穩(wěn)定性的影響作用和配合效果。 對于經(jīng)試驗或?qū)嶋H應(yīng)用確定的著色劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑配合或組合體系，當(dāng)著色塑料制品的基礎(chǔ)樹脂、加工工藝和條件、制品的形狀和使用環(huán)境不變，抗氧劑、光穩(wěn)定劑品種變動，或著色劑的色澤、品種、分散、質(zhì)量、添加量等任何一項有微小變動時，均可能引發(fā)著色塑料制品的重大質(zhì)量問題。