目前人們對SMC制品的外觀裝飾要求越來越多樣化，越來越嚴(yán)格。著色是美化裝飾制品的主要方法。如何生產(chǎn)出色彩豐富、色澤持久的SMC制品已成為當(dāng)前SMC研究的主要方向之一。

      SMC的著色方法有2種，①外著色技術(shù)，即對SMC成型制品采用不同的方法進(jìn)行上面噴涂，從而得到所要求的外觀色調(diào)與裝飾效果。通常采用傳統(tǒng)的涂裝工藝方法，其過程大致為：SMC制品→打磨→刮膩?zhàn)?rarr;底畫調(diào)整→底涂→研磨→中涂→面涂。當(dāng)然也可以采用模內(nèi)涂飾(1MC)技木、絲網(wǎng)印刷技術(shù)、化學(xué)電鍍技術(shù)等來實(shí)現(xiàn)。②內(nèi)著色技術(shù)，即在SMC樹脂糊配方K中加入各種有效的著色劑，從而得到內(nèi)外均—的色調(diào)與裝飾。按相關(guān)顏色標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)著色是SMC的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。隨著SMC技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，采用諸如鋼粉、聚酯、石英、玻璃微珠及著色聚合物顆粒等結(jié)構(gòu)填料，加入到SMC配方中可得到奇佳的外觀著色與裝飾效果。SMC內(nèi)著色制品的典型應(yīng)用包括座椅、桌面、廚房洗滌池，浴缸、淋浴間、電話外殼、化拄，以及冰箱、洗衣機(jī)、電熨斗、加濕器、空氣清新器等殼體和水箱、天棚扳、外墻板等建筑材料。至今，國外對SMC制品的內(nèi)著色已經(jīng)有了較為系統(tǒng)的研究，但國內(nèi)僅有零散的研究報(bào)道。

      傳統(tǒng)上，著色劑包括染料和顏料兩大類。染料是具有強(qiáng)烈著色能力的有機(jī)化合物，能濟(jì)于樹脂或

溶劑中，由于其耐熱性、耐光性、耐化學(xué)性、耐遷移性差，所以—般不用于SMC內(nèi)著色；用于SMC內(nèi)著色的主要是顏料，它可分為無機(jī)顏料和有機(jī)顏料兩種，其對比如表1所示。

表1 無機(jī)顏料與有機(jī)顏料的對比

項(xiàng)目	無機(jī)顏料	有機(jī)顏料
遮蓋力	很好	一般
著色強(qiáng)度（光澤與亮度）	低	高
耐溫性（熱穩(wěn)定性）	達(dá)500℃	150~200℃
光穩(wěn)定性	好	好
價(jià)格	便宜	較貴

       具體選用何種著色劑進(jìn)行SMC內(nèi)著色，在很大程度上取決于SMC成型加工溫度與時(shí)間、SMC其它組份的存在以及SMC制品的最終用途。但首先需考慮的是該顏料的熱穩(wěn)定性能否承受其加工溫度與時(shí)間。表2列出了常用SMC內(nèi)著色劑及其性能，可根據(jù)具體要求選擇。著色劑的具體選擇原則為①有良好熱穩(wěn)定性，其分解溫度高于SMC模壓成型溫度；②有良好的光穩(wěn)定性，在光的作用下不退色劃或變色太快；③在樹脂糊中易分散，不遷移；④色彩鮮艷著色力大；⑤對SMC的加工性(包括儲(chǔ)存性、增稠性、流動(dòng)性、固化特性等)與使用性能(如物理機(jī)械性能、老化性能，電性能等)無影響；⑥無毒，不污染產(chǎn)品；⑦來源豐富，價(jià)格適中。

                表2 常用著色劑及其性能

 

		著色劑	色澤	耐熱性	耐光性	耐遷移性
無 機(jī) 顏 料		鈦白（TiO2）	白	良	優(yōu)	優(yōu)
		氧化鐵系	紅/黃/藍(lán)/黑	良	良	優(yōu)
		鎘系	紅/黃	良	良	優(yōu)
		鈷藍(lán)	藍(lán)	良	良	優(yōu)
		碳黑	黑	良	良	優(yōu)
有機(jī)顏料	偶氮系	單偶氮類	紫/紅/棕	一般	一般	一般
		雙偶氮類	紅/橙/黃	尚可	良	良
		縮合偶氮類	紅/橙/黃/棕	尚可	良	優(yōu)
	多環(huán)系	酞菁系列	藍(lán)/綠	良	優(yōu)	優(yōu)
		異吲哚滿系	紅/黃	良	優(yōu)	優(yōu)
		喹吖啶系	紅/紫	良	優(yōu)	優(yōu)
		二口惡嗪系	紫	尚可	優(yōu)	優(yōu)

       由于顏料的分散性對其著色力有很大影響，同時(shí)為便了帶多個(gè)分支混合系統(tǒng)的SMC機(jī)組著色劑走泵的需要。通常需將著色劑做成色糊，現(xiàn)在常見的大多為預(yù)混的色糊。這此色糊常用無電體的聚脂樹指為載體。經(jīng)三輥研磨機(jī)等設(shè)備粉碎碾細(xì)，制成漿料。顏料在色糊中的比例一般為：有機(jī)顏料10~30％，無機(jī)顏料50~70％。根據(jù)工藝要求，色糊的粘度可以不同。如果單純的著色劑不能滿足色調(diào)與裝飾要求，則可以進(jìn)行拼色、配色。配色有人工配色與電腦配色，配色的準(zhǔn)確與否通常以標(biāo)準(zhǔn)色板為對

       比依據(jù)，采用目測法和儀器檢測法予以判定。色糊的制造與配色是SMC內(nèi)著色研究中不可或缺的技術(shù)。市場上色糊有現(xiàn)成混合糊和單一顏色糊?，F(xiàn)成混合色糊易于使用，不需要配色工作，但缺點(diǎn)是只能提供一個(gè)顏色。若使用者購買單一色糊，則可以通過多種單一色糊的調(diào)配得到多種顏色。對于儲(chǔ)存時(shí)間較長的色糊，使用前最好攪拌均勻。為有效防止配制好的色糊在行放過程中出現(xiàn)沉降和微差分離現(xiàn)象，常有選擇性地加入某些特殊的添加劑或助劑，可取得滿意的效果。

      采用常規(guī)的著色劑是為廠實(shí)現(xiàn)均勻的著色效果。但在特殊情況下，需要實(shí)現(xiàn)表現(xiàn)顏色不一的裝飾效果，如均勻的表面彩色斑點(diǎn)或無規(guī)則的多彩效果等，這就需要在SMC配方中加入特殊的結(jié)構(gòu)填料。SMC裝飾用結(jié)構(gòu)填料具有不同的種類，包括鋁片、聚酯、石英、玻璃微珠和著色聚合物顆粒等。結(jié)構(gòu)鋁填料與環(huán)氧樹脂一起噴涂，并在高溫下加熱。顆粒尺寸接近0.2×0.2mm，呈矩形或六角形，厚度約為11μm。該填料具有良好的抗紫外線能力，耐溫達(dá)230℃。聚酯填料采用飽和倒聚酯，可以象鋁填料一樣用環(huán)氧樹脂進(jìn)行涂覆，其顆粒結(jié)構(gòu)與鋁填料相近。耐溫170℃，具有極好的亮度和抗紫外線能力。云母電是合適的著色用結(jié)構(gòu)填料，其選用的顆粒尺寸約為40~900μm，莫氏硬度為2~3。由于它表面光滑，對SMC成型模具表面磨損小，模具表面可不鍍鉻。裝飾用石英采用外覆飽和聚酯樹脂的晶體砂，選用粒徑為0.1—0.6mm和3.6—6.Omm，單獨(dú)使用或混合使用。石英耐化學(xué)性、耐刻劃、耐壓、耐磨(莫氏硬度為7) 由于其(硬度較高，SMC成型模具須耐磨性好，玻璃微珠的使用已有很長時(shí)間。它是涂覆了特殊粘接劑的玻璃珠，對SMC的流動(dòng)性具有重要影響。它與著色樹脂體系配合使用。可產(chǎn)生有趣的裝飾效果，并具有極佳的耐磨性。結(jié)構(gòu)填料可在傳統(tǒng)SMC機(jī)組沒備中使用，但是需要特殊的混合與配料技術(shù)。采用上述結(jié)構(gòu)填料制得的SMC除了可以達(dá)到某些特殊的表面裝飾效果外，還具有極佳的物理與電性能，以及非常好的耐候性與顏色牢固性。

       SMC生產(chǎn)中著色劑一般為樹脂的0.5～5.0％，不會(huì)對SMC的工藝性能與制品性能產(chǎn)生顯著的影響。但是，無機(jī)與有機(jī)顏料等著色劑的介入還是會(huì)對SMC的某些性能產(chǎn)生影響，例如在過氧化物介質(zhì)中的穩(wěn)定性、與其它組分的反應(yīng)性、對流動(dòng)—固化行為和機(jī)械性能等。

       研究表明，許多顏料會(huì)加速引發(fā)劑的分解，縮短SMC樹脂糊的儲(chǔ)存期，并可能達(dá)到不能壓制的程度。表3列出了一此顏料對使則不同引發(fā)劑的SMC儲(chǔ)存期的影響情況

表 3 著色劑對SMC儲(chǔ)存期的影響

著色劑	1，1一二（叔丁基過氧） 環(huán)已烷/h	1，1一二（叔丁基過氧）-3,3,5一三甲基環(huán)已烷/h	過氧化苯甲酸叔丁酯/h
未加	29	36	16
碳黑	31	32	3
鐵黑	21	30	3
鐵紅	17	23	5
金黃糊	20	29	7
二氧化鈦	29	35	15

注：著色劑加入量為樹脂的5%，引發(fā)劑加入量為樹脂1%；溫度為40℃

著色劑通常會(huì)起到促進(jìn)或抑制固化的作用。例如鎘系顏料。其主要成分CdS是強(qiáng)還原劑，加入樹脂中即與強(qiáng)氧化劑的引發(fā)劑發(fā)乍作用，不僅使顏料退色，而且嚴(yán)重降低引發(fā)劑的引發(fā)固化作用。研究表明，某些類型的碳黑對SMC的后期增稠及固化反應(yīng)有明顯抑制作用。其它多種顏料也能降低引發(fā)劑的引發(fā)活性，對SMC固化起阻礙作用。

著色劑的加入會(huì)對SMC制品的機(jī)械性能產(chǎn)生一定的影響，如表4列出了一些著色劑的影響情況。

表4 著色劑對SMC制品機(jī)械性能的影響

著色劑	SMC彎曲強(qiáng)度/ Mpa	SMC lzod沖擊強(qiáng)度/J·cm-2
鈷藍(lán)	182	45.0
鈦白	172	38.1
鋅鋇白	199	60.3
酞菁藍(lán)	204	68.6
漢沙黃	226	62.1
未加	218	74.9

      注：著色劑加入量為樹脂的3%；玻纖含量為27~29%；加料面積為40%；成型壓力為700Mpa,保溫時(shí)間為3min；試板厚度為3mm。

      通常，如碳黑、鋅白(ZnO)等無機(jī)顏料對紫外線有遮蔽保護(hù)作用；而大多有機(jī)顏料對紫外線老化卻有促進(jìn)作用，因?yàn)樗芪展饽芮野堰@部分能量轉(zhuǎn)移給聚合物。

       SMC是一個(gè)多組分體系，其著色性是具備組分綜合作用的體現(xiàn)。由于顏料對SMC各組分大多是不溶的，主要在SMC十分散成微粒狀由表面遮蓋作用而實(shí)現(xiàn)著色。影響SMC著色性的因素很多，除了著色劑本身性能之外，還有SMC組分材料及成型工藝等。

       前面已提到，著色型的遮蓋力、著色強(qiáng)度、熱穩(wěn)定件、耐遷移性以及色糊的研磨細(xì)度等直接影響到SMC的著色效果，在進(jìn)行著色劑選擇時(shí)，預(yù)先需要加以充分關(guān)注。著色劑的分散性對SMC的著色性的影響是比較大的、著色劑須能均勻分散在SMC中，才能得到色澤均勻的SMC制品；反之，會(huì)導(dǎo)致制件顏色不均，產(chǎn)生色點(diǎn)、色斑或泛花。如采用酞菁系列作著色劑時(shí)，由于顏料顆粒的聚合作用，形成的大顆粒難分散，引起著色不勻。著色劑在SMC中的分散均勻性主要取決于其本身的性能。 要達(dá)到理想的分散效果，著色型不應(yīng)有硬的粒子。質(zhì)地要柔軟。為了改善分散效果，還通常在色糊，中混入一定量的特定處理劑 著色的均勻性還與色糊制造設(shè)備，SMC混合設(shè)備的功效有關(guān)，與著色劑在SMC配方中其它組分材料的混溶性有關(guān)。

       低收縮添加劑的種類對SMC著色性起到重要作用。如PS、SBS等對著色劑的親合力大而很容舄著色；如PVAc、EVAC、PMMA等對著色劑的親合力小而堆于著色；PE雖可以著色，但由于本身難于分散而使表面質(zhì)量變差。SMC用玻璃纖維粗紗的浸潤劑有兩類，既可溶性浸潤劑和不可溶性浸潤劑用不溶性浸潤劑制得的玻纖表面光潔度與外觀較差，因此纖維易外露，且難以均勻著色，從而使SMC外觀著色性差。對于內(nèi)著色SMC，一般要求選用可溶性浸潤劑處理的玻纖。用作填料的CaCO₃、AL(OH)₃等呈白色。大量加入會(huì)降低顏料的遮蓋力。填料越多，遮蓋力越低，所顯示的色度越淺。上述提到，為得到一種不均勻的色彩，常故意加入—些結(jié)構(gòu)填料，獲得特殊的裝飾效果。

另外，不同的樹脂、助劑等也可能會(huì)對SMC著色性產(chǎn)生一定的影響。在正式投入生產(chǎn)前，進(jìn)行必要的試驗(yàn)驗(yàn)證和確認(rèn)。

      色糊的研磨細(xì)度與SMC生產(chǎn)過程中的混合均勻性對著色性有很大的影響，對于一些著色劑，升溫加熱增稠可能造成顏色的遷移。SMC的模壓粘度是一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)，由SMC樹脂糊增稠程度控制。SMC增稠的好壞，不僅影響成型工藝性，而且直接影響到著色均勻性。如增稠粘度不夠，則容易出現(xiàn)表面纖維花紋丑不均勻著色。

一般來說，隨著SMC成型溫度的提高，成型時(shí)間的延長．會(huì)使SMC制品色調(diào)變淺。甚至造成產(chǎn)品表面泛黃。同時(shí)由于加壓時(shí)間過長、模具溫度過高，易形成表面預(yù)固化斑，加料面積或加料方式不當(dāng)，會(huì)形成表面流痕，從而表面發(fā)花。模具溫度過低，保溫時(shí)間不足，易造成產(chǎn)品表面發(fā)烏，失去光澤；模具溫度過高，還可能出現(xiàn)退色現(xiàn)象。為保證SMC制品著色的均勻性與一致性，嚴(yán)格控制模壓工藝參數(shù)至關(guān)重要。

      內(nèi)著色是實(shí)現(xiàn)SMC制品表面裝飾的主要方法之一，通常采用有機(jī)與無機(jī)顏料作為著色劑而獲得色彩鮮艷的均勻著色，也可采用結(jié)構(gòu)填料作專用色劑而獲得特殊的裝飾奇效。著色劑的使用在一定程度上會(huì)影響SMC的工藝性能與制品性能，在選用時(shí)加以注意，必要時(shí)預(yù)先應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。內(nèi)著色