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出版者:

作者:Muller, Albrecht

出品人:

页数:269

译者:

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价格:$ 169.44

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isbn号码:9781569903520

丛书系列:

图书标签:

• 塑料
• 着色
• 颜料
• 聚合物
• 添加剂
• 塑料加工
• 颜色科学
• 材料科学
• 工程塑料
• 塑料应用

聚合物色彩科学与应用 一本深入探索塑料着色理论、技术与实践的权威著作 内容概述 《聚合物色彩科学与应用》旨在为塑料行业的专业人士、材料科学家、产品设计师以及相关领域的研究人员提供一本全面、深入且高度实用的参考书。本书摒弃了对特定商业产品或品牌色彩配方的简单罗列，而是聚焦于构成塑料着色的底层科学原理、先进的加工技术、严格的质量控制方法以及未来可持续发展的趋势。全书结构严谨，逻辑清晰，力求在理论深度与工程实践之间架起一座坚实的桥梁。 第一部分：色彩基础与感知科学（The Fundamentals of Color and Perception） 本部分为理解塑料着色打下坚实的理论基础。 第一章：光与物质的相互作用 详细阐述了可见光谱的物理特性，以及光线与聚合物基体和着色剂粒子之间发生的吸收、散射、透射和反射机制。深入讨论了漫反射与镜面反射对塑料表面光泽度和色彩表现的复合影响。本章特别关注了“光泽效应”（Gloss Effect）在不同聚合物体系中如何夸大或减弱色差，并提供了量化分析这些光学现象的数学模型。 第二章：色彩的心理物理学与度量 本章从人类视觉系统出发，探讨了色彩如何在大脑中被解释和感知。内容涵盖了标准观察者（如CIE 1931、CIE 2006色度系统）的建立，三刺激值（XYZ）的计算，以及各种二维和三维色空间（如CIELAB、LCH、Hunter Lab）的特性和适用场景。着重分析了色差公式（如$Delta E$ 2000）的演进，并指导读者如何根据具体的应用要求选择最合适的色度指标，以确保色彩在人眼中的一致性。 第三章：着色剂的化学本质与分类 系统梳理了用于塑料着色的主要化学品类：有机颜料、无机颜料和染料。对于每类着色剂，都详细分析了其晶体结构（如偶氮类、酞菁类、金属氧化物类）如何决定其耐候性、耐热性和着色力。特别强调了颜料粒径、表面处理和分散状态对最终色相和透明度的决定性影响。本章包含大量关于颜料迁移性（Bleeding）和相容性（Compatibility）的化学论述。 第二部分：着色技术与工艺工程（Coloration Technology and Process Engineering） 本部分将理论知识转化为可操作的工程实践。 第四章：配方设计与着色剂载体选择 深入探讨了着色剂在聚合物基体中的分散技术。内容涵盖了色母粒（Masterbatch）的制造工艺，包括干法、湿法、高剪切挤出法。详细比较了不同载体树脂（如PE, PP, ABS, PC）对颜料润湿性的影响，并指导读者如何根据最终产品的成型方法（注塑、吹塑、挤出）设计最佳的色母粒浓度和载体极性。本章包含对添加剂（如分散剂、润滑剂、抗氧化剂）如何间接影响色彩稳定性的分析。 第五章：热塑性塑料的混炼与着色均匀性 本章是关于加工工程的核心。详细分析了不同类型的混炼设备（单螺杆、双螺杆挤出机）的剪切速率、温度分布和停留时间分布（RTD）对颜料分散效果的影响。重点讨论了如何通过优化螺杆元件设计（如捏合块、混合段）来最小化局部过热（导致颜料分解）和团聚（导致色斑和条纹）。提供了量化评估混合均匀度的工程指标和测试方法。 第六章：特种着色技术与功能性着色 除了传统的本体着色，本章还覆盖了先进的表面着色和功能性着色技术： 薄膜与纤维着色： 针对拉伸和高取向过程对颜料形态的影响。 喷涂与浸涂： 适用于涂料与塑料界面的色彩匹配挑战。 荧光与磷光着色剂： 探讨了激发态动力学和能量转移过程，以及这类颜料在紫外线屏蔽下的衰减机制。 近红外（NIR）反射着色： 针对汽车和建筑领域中对降低热吸收的需求，分析了特殊氧化物颜料和载体树脂的选择标准。 第三部分：质量控制、分析与标准化（Quality Control, Analysis, and Standardization） 确保色彩一致性是塑料着色的关键挑战。本部分提供了严格的质量控制框架。 第七章：色彩测量与色差管理 本章详细介绍了色彩质量控制（QC）的流程。内容包括： 1. 仪器选择与校准： 积分球分光光度计、光栅光谱仪的使用规范。 2. 样品制备： 如何标准化厚度、表面粗糙度和光泽度对测量结果的影响。 3. 容差设定： 基于统计过程控制（SPC）的色差公差界定（如$Delta L^, Delta a^, Delta b^$的允许范围），以及如何处理不同色度空间下的容差转换。 第八章：着色剂的性能稳定性测试 着色塑料必须能够在其生命周期内保持颜色。本章重点介绍了加速老化测试方法： 耐热性评估： 使用热重分析（TGA）和动态热台测试（如QUV、Xenon Arc）来模拟热降解和光氧化反应，确定颜料的分解温度和光漂白阈值。 耐迁移性与相容性测试： 探讨了溶胀测试和接触测试（Contact Testing），用于评估着色剂从高浓度区域向低浓度区域或邻近材料迁移的趋势。 耐化学腐蚀性： 分析了在酸、碱或溶剂环境中，颜料晶体结构发生变化的风险。 第九章：色彩匹配的计算机化系统（Metamerism and Digital Color Matching） 本章聚焦于高级的配方预测和管理。解释了同色异谱现象（Metamerism）的成因（即不同配方在不同光源下呈现相同或不同颜色的现象），并提供了修正同色异谱的配方调整策略（通常涉及增加或减少对特定波段敏感的颜料）。详细介绍了利用色谱数据和基于数据库的逆向配色软件进行高效配方初始化的步骤和局限性。 第四部分：可持续性与未来趋势（Sustainability and Future Directions） 第十章：环境友好型着色解决方案 探讨了塑料工业向更可持续模式转型的挑战。重点分析了以下主题： 无机与天然着色剂的替代潜力： 对稀土氧化物、高熵氧化物以及植物基着色物的性能瓶颈进行评估。 回收塑料的色彩挑战： 讨论了由于回收材料中存在“历史色”（Historical Color）和高浓度杂质，如何通过增白剂（Optical Brightening Agents, OBA）的精确使用和脱色技术来提升再生料的色彩接受度。 可降解聚合物的着色兼容性： 分析了生物基和可降解塑料对着色剂热稳定性和降解过程的潜在干扰。 本书的深度和广度，使其成为任何追求卓越色彩表现和稳定性的专业人士必备的工具书。它不仅解释了“如何着色”，更深入剖析了“为什么会发生这种颜色变化”，为读者提供了解决复杂色彩问题的底层逻辑和科学工具。

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这本关于塑料着色的书，从我个人的角度来看，简直是一场视觉盛宴和技术宝库的完美结合。我一直对材料科学，尤其是聚合物改性领域抱有浓厚的兴趣，而这本书无疑满足了我对深入了解颜料如何与各种塑料基材完美融合的好奇心。书中对色母粒的制备、分散均匀性的挑战，以及如何避免常见的诸如“喷溅”或“色差”等问题的描述，简直是教科书级别的精准。作者似乎拥有多年在一线工厂操作的经验，因为他对不同加工工艺——比如注塑、挤出、吹塑——中温度和剪切力对方程产生的影响的分析，细致入微，让人不得不佩服。我特别欣赏它没有流于表面，而是深入探讨了有机颜料和无机填料在聚合物熔体中迁移的可能性和解决方案。对于任何希望将塑料制品的美学价值提升到新高度的工程师、设计师或是材料科学家来说，这本书提供的不仅仅是知识，更像是一套解决实际问题的“作战手册”。它清晰地阐述了从基础的化学结构到最终产品的色彩稳定性的完整链条，读完后，我对如何实现持久、均匀且符合行业标准的色彩有了全新的、更加系统化的认识。

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坦白说，当我第一次翻开《塑料着色》时，我有些担心它会是那种晦涩难懂、充满了冗长化学方程式的纯理论著作。然而，我大错特错了。这本书的叙述方式非常具有启发性，它更像是一位经验丰富的老专家在给你“开小灶”，用一种非常平易近人的方式，逐步解构复杂的着色科学。书中对光泽度与透明度的控制策略的讨论尤为精妙；它不仅仅告诉你“要用什么添加剂”，更解释了“为什么”这些添加剂会改变光线的折射和散射方式，从而影响我们肉眼所见的最终效果。我对其中关于耐候性着色的章节印象深刻，特别是对紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂（HALS）如何协同工作以保护色彩不被光氧化降解的论述。这些细节对于户外应用的产品开发至关重要，而其他资料往往会一带而过。作者通过大量的图表和案例分析，将抽象的化学反应转化为可操作的工程参数，使得即便是初学者也能快速抓住核心要点，实现从理论到实践的平滑过渡。

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这本书的价值远超出了单纯的“着色指南”范畴，它更像是一本关于聚合物物理化学的补充教材。我发现自己花费了大量时间去研究其中关于颜料粒径分布对色彩强度（Tinting Strength）的影响那一章节。作者精确地量化了粒径大小如何决定颜料粒子在基体树脂中的最大分散效率，以及过细的颗粒可能带来的静电吸附问题。这种对微观尺度的掌控，体现了作者对材料本质的深刻理解。此外，关于特定塑料类型——比如聚氯乙烯（PVC）的增塑剂相容性，以及聚烯烃（PE/PP）在高温下对热敏性颜料的冲击——都有专门的章节进行剖析，这显示了作者对行业实际应用场景的全面覆盖。阅读过程中，我不断地将书中的原理与我正在进行的项目进行对照验证，发现书中提供的优化建议几乎总能找到实际的应用价值。这本书的编排结构非常逻辑清晰，知识的递进层层递进，确保读者不会因为某个技术环节的缺失而感到困惑。

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这本书的阅读体验是令人振奋的，它成功地将枯燥的化工过程与艺术般的色彩创造力联系起来。我特别喜欢作者在讨论“功能性着色”时所展现出的远见卓识——比如使用黑色母粒实现电磁屏蔽，或者利用特定颜料实现红外反射以降低夏季建筑能耗。这表明着色技术早已超越了简单的美观需求，上升到了材料功能的层面。文字风格上，它展现出一种沉稳而自信的权威感，没有故作高深的术语堆砌，但在需要精确表达时，又毫不含糊地使用了最专业的术语，并且附有清晰的解释。对于我这种既关注设计美感又痴迷于工程细节的人来说，这本书找到了一个近乎完美的平衡点。它不仅教会了我如何让塑料“看起来”更漂亮，更重要的是，它教会了我如何确保这种美观是建立在坚实的材料科学基础之上的，并且能够经受住时间和环境的考验。

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如果要用一个词来形容这本书给我的感觉，那就是“全面而深入的工业实践指南”。它没有沉溺于展示那些令人眼花缭乱的色彩样本，而是聚焦于如何通过科学的方法，确保色彩的**一致性**和**长期稳定性**，这才是工业生产中最难攻克的堡垒。我非常赞赏作者对“批次间波动控制”这一主题的重视。书中详细介绍了如何使用色度计和光谱仪进行精确的L*a*b*值测量，以及如何设定可接受的Delta E公差范围，并且提供了纠正色差的实用步骤。这部分内容对于质量控制部门来说简直是福音。更难能可贵的是，书中还触及了安全与法规方面的内容，比如重金属颜料（尽管正在被淘汰）的替代品分析，以及符合RoHS或REACH标准的着色剂选择策略。这种前瞻性和对合规性的关注，让这本书成为了一个面向未来的参考资料，而不仅仅是对现有技术的复述。

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