色母:高分子材料專用着色劑-中文百科頻道

基本成分

顔料或染料

顔料又分為有機顔料與無機顔料

常用的有機顔料有：酞菁紅、酞菁藍、酞菁綠、耐曬大紅、大分子紅、大分子黃、永固黃、永固紫、偶氮紅等常用的無機顔料有：镉紅、镉黃、钛白粉、炭黑、氧化鐵紅、氧化鐵黃等

2. 載體

是色母粒的基體。專用色母一般選擇與制品樹脂相同的樹脂作為載體，兩者的相容性最好，但同時也要考慮載體的流動性。

3. 分散劑

促使顔料均勻分散并不再凝聚，分散劑的熔點應比樹脂低，與樹脂有良好的相容性，和顔料有較好的親和力。最常用的分散劑為：聚乙烯低分子蠟、硬脂酸鹽。

4. 添加劑

如阻燃、增亮、抗菌、抗靜電、抗氧化等品種，除非客戶提出要求，一般情況下色母中并不含有上述添加劑。

發展曆程

色母是20世紀60年代開發的一種塑料、纖維的着色新産品，它是把顔料超常量均勻的載附于樹脂中而制得的聚合物的複合物。色母主要組成為着色劑、載體、分散劑三部分。

據相關資料獲悉，亞洲地區的其他國家對色母的年均需求增長率約7%－9%，可我國對色母的年均需求增長率為20%左右。預計中國将成為色母需求量增長最快的市場。特别是彩色和添加母粒，我國要依賴進口。我國已成了亞洲地區色母市場的最大生産國和消耗國。我國有330家生産色母的企業，其中塑料級色母廠已經達到了 300家，纖維級色母廠為30家，這些色母生産廠主要分布在福建、廣東、山東、浙江、江蘇、上海、遼甯、天津、北京、河北等省市。我國色母粒年生産能力在1000噸以上的企業有将近50家，全國色母生産能力為每年30萬噸，2001年我國色母的需求量不到12萬噸。生産能力嚴重過剩，導緻國内色母行業普遍開工不足，除新建生産裝置增速過快，産品訂單不足等因素外；其中重要因素是國産色母産品結構單一，品種不全，通用型産品占很大比重，而高濃度和超高濃度、多功能性色母及細旦纖維用色母所占比重較少。反觀色母技術水平較高的國家，顔料、分散劑等原材料品種齊全，已形成了系列化和專業化産品結構。在品種開發方面，我國色母生産廠家已經開發出了纖維用色母、薄膜用色母、電線電纜用色母、聚烯烴色母、PVC色母、注塑制品用色母。有關專家認為，未來色母将朝着多功能化、高顔色含量和高技術含量方向發展，色母的發展伴随着對生産技術的提高。

優點

1. 使顔料在制品中具有更好的分散性色母生産過程中須對顔料進行細化處理，以提高顔料的分散性和着色力。專用色母的載體與制品的塑料品種相同，具有良好的匹配性，加熱熔融後顔料顆粒能很好地分散于制品塑料中。

2. 有利于保持顔料的化學穩定性直接使用顔料的話，由于在貯存和使用過程中顔料直接接觸空氣，顔料會發生吸水、氧化等現象，而做成色母後，由于樹脂載體将顔料和空氣、水分隔離，可以使顔料的品質長期不變。

3. 保證制品顔色的穩定色母顆粒與樹脂顆粒相近，在計量上更方便準确，混合時不會粘附于容器上，與樹脂的混合也較均勻，因此可以保證添加量的穩定，從而保證制品顔色的穩定。

4. 保護操作人員的健康顔料一般是粉狀，添加和混合時容易飛揚，被人體吸入後将影響操作人員的健康。

5. 保持環境的潔淨。

6. 使用方便

耐熱性能

專用色母的耐熱等級一般是與用于制品的塑料相适應的，在正常溫度下，可以放心使用。唯在下述情況下會引起不同程度的變色，一是溫度超出了正常範圍，一是停機時間過長。

造粒着色與色母着色有什麼區别？

色母着色與造粒着色相比具有以下優點:

1.着色和制品加工一次完成,避免造粒着色對塑料的加熱過程,對保護塑料制品的品質有好處。

2.使塑料制品的生産工藝最簡化。

3.可節省大量電能

用色母着色的産品不會褪色嗎？

沒有絕對不褪色的産品，使用色母着色的産品也仍有可能褪色，隻不過針對不同檔次的産品程度不同而已，有的較明顯，有的則很難察覺。

通用色母與專用色母

專用色母：是根據用戶指定的用于制品的塑料品種，選用相同的塑料作為載體所制造的色母。如PP色母、ABS色母分别選用PP、ABS作為載體。

通用色母：也用某種樹脂（往往是低熔點的PE）作為載體，但它可以适用于除其載體樹脂之外的其它樹脂的着色。通用色母相對來說比較簡單方便，但缺點較多，建議大家選用專用色母。

為什麼許多公司不生産通用色母？

國際上絕大多數正規的色母粒公司一般不生産通用色母。

通用色母存在着很多缺點。事實上，通用色母的'通用'範圍很狹小，技術指标、經濟效益也較差，具體表現在：

1.着色效果的預見性差

色母是用來着色的，通用色母的顔料在不同的塑料中會呈現出不同的顔色，因此着色效果的預見性較差。

2.影響塑料制品的其它性能

尤其是影響強度,産品容易變形、扭曲，對工程塑料更為明顯。

3.成本較高

通用色母為了能夠'通用'，往往選用較高耐熱等級的顔料，造成浪費。

色母除着色外，能否同時具有阻燃、增亮、抗靜電、抗氧化、抗紫外線等功能？

色母可以同時具有其中的某幾種功能，如果工廠提出這方面要求的話。

有時候，雖然客戶并未提出要求，色母公司也會視産品的需要建議用戶添加一些助劑，比如在色母中增加某些添加劑，如增亮劑等。當然，這樣會增加産品的成本。

注意事項

1. 怎樣使用色母？

色母的使用非常簡單，隻需按規定的配比與樹脂顆粒混合，手工拌和即可。

在設備的操作中應注意以下問題：

1.1.注塑機或擠出機混煉腔一般有多個溫度區域,其中靠近落料口的那段溫度應略高一些,這是為了使色母進入混煉腔後迅速熔化,與塑料樹脂盡快混合均勻,這樣有利于色母顔料在制品中處于良好分散狀态。

1.2.将注塑機适當施加背壓,這樣可以提高螺杆的混煉效果,有利顔料的分散,施加背壓的副作用是使注塑速度有所放慢。

1.3.将擠出機的模頭溫度适當提高，可以增加制品的光亮度。

2. 怎樣确定色母的使用比例？

确定色母使用比例的依據,是要獲得滿意的着色效果。隻要制品表面色調均勻，沒有條紋和斑點，就可以認可。色母的使用比例可按下文選用：

1:100 除非設備的混煉性非常好，否則容易出現顔料分散不均勻的現象，一般不建議客戶使用這一比例。

但是，一些客戶因價格壓力，特别希望使用這一比例的色母，為客戶着想，也較多地生産這樣低比例的濃縮色母，而且顔料的分散性一般也能達到要求。

1:50用于着色要求一般的塑料制品，PE、PP色母較多使用這一比例

1:33--1:25用于着色要求較高的PO類制品,着色要求較低或一般的ABS制品

1:20用于高級塑料制品,包括PO、ABS，可廣泛用于注塑、吹塑、紡絲等工藝

1:20以上一般用于高級化妝品容器着色，較多地用于小型注塑機

3. 如何計算色母的使用成本？

計算色母着色的成本時應扣除色母本身的重量。

舉例如下:100公斤塑料樹脂中加入2公斤色母，這時候總重量已經為102公斤，假設樹脂價格為10元/公斤，色母價格為20元/公斤，

則102公斤塑料制品中因使用色母而增加的成本為：

2公斤×（20元/公斤-10元/公斤）=20元

換算成每100公斤塑料制品中因使用色母而增加的成本為：

20元/102公斤×100公斤=19.61元

4.使用色母會增加産品成本嗎？

多數情況下是這樣的。但在有些情況下，使用色母着色反而比使用色粉着色經濟，原因是配色師可以通過幾種較低價格顔料的組合來達到較高價格顔料的着色效果。

還要考慮以下兩種現象：

1.在很多情況下，塑料制品廠家在用色粉配色時選用的顔料并不是最經濟的，而由于對顔料不夠熟悉，配色時反複試驗，造成人力和材料的浪費則非常普遍。使用色母則不存在這個問題。

2.用色母着色的産品和用色粉着色的産品其檔次是完全不一樣的，其售價也要高出一些，高出的售價往往高于使用色母所增加的成本，所以色母反而能創造"利潤"。從這個角度講，在有些情況下，使用色母着色比使用色粉着色要來得"經濟"。

5.色母在使用前需要烘幹嗎？

色母一般情況下不需要烘幹，可以直接使用，但是，ABS和NY色母除外，它們應按常規工藝進行烘幹。

色母的保存期限有多長？

色母可以長期保存。

色母中的顔料分散固定于載體樹脂中，處于封閉狀态，即使長期貯存其品質也不會變化。但應當貯存于幹燥、陰涼的環境中

6.可不可以用幾種不同的色母配制顔色？

一般公司經常用幾種色母為小用量客戶配制特定的顔色。但在沒有公司技術人員指導的情況下，客戶不可自作主張将幾種色母配合使用，更不可将不同公司生産的色母混合使用，以免不相容而造成損失。

7.使用色母會影響産品的其它性能嗎？

有些顔料對制品的阻燃效果有影響。使用于阻燃産品時，應向色母生産廠家指出。

8. 模具對色母的使用有無影響？

為了充分顯示色母的着色效果，模具必須具有相應的品質，尤其是表面必須十分光潔。

生産工藝

色母粒用色料的要求

色母粒所用色料，必須注意色料與塑料原料、助劑之間的搭配關系，其選擇要點如下所述。

（1）色料不能和樹脂及各種助劑有反應，耐溶劑性強、遷移性小、耐熱性好等。也就是說，色母粒不能參與各種化學反應。如碳黑能控制聚酯塑料的固化反應，所以不能在聚酯中加入碳黑色料。

由于塑料制品成型加工溫度較高，所以色料應在成型加熱溫度條件下不分解變色。一般無機顔料耐熱性較好，有機顔料及染料耐熱性較差，這點應在選擇色料品種時引起足夠的重視。

（2）色料的分散性、着色力應好。色料分散不均勻時，會影響制品的外觀性能；色料着色力差時，會使色料用量增加，材料成本提高。同一色料在不同樹脂中分散性和着色力并不相同，所以在選擇色料時應注意這一點。

色料的顆粒大小與分散性也有關系，色料粒徑越小，則分散性越好，着色力也強。

（3）應了解色料的其他性能，如對于用在食品、兒童玩具方面上的塑料制品，要求色料應無毒；用于電器方面的塑料制品，應選擇電絕緣性好的色料；用于室外方面塑料制品，應選擇耐氣候老化性能好的色料等。

色母粒的生産工藝流程

色母粒生産工藝要求很嚴格，一般采用濕法工藝。色母粒料經水相研磨、轉相、水洗、幹燥、造粒而成，隻有這樣産品質量才能得到保證。

另外顔料在研磨處理的同時，還應進行一系列檢測，如測定砂磨漿液的細度、測定砂磨漿液的擴散性能、測定砂磨漿液的固體含量以及測定色漿細度等項目。

色母粒料生産的工藝流程有四種方法：

（1）油墨法：顧名思義，是在色母粒生産中采用油墨色漿的生産方法，即通過三輥研磨，在顔料表面包複一層低分子保護層。研磨後的細色漿再和載體樹脂混合，然後通過二輥塑煉機（也叫雙輥開煉機）進行塑化，最後通過單螺杆或雙螺杆擠出機進行造粒。

其流程如下：

配料攪拌粗色漿三輥研磨細色漿二輥塑煉擠出造粒

（2）沖洗法：是顔料、水和分散劑通過砂磨，使顔料顆粒小于1μm，并通過相轉移法，使顔料轉入油相，然後幹燥制得色母粒。轉相時需要用有機溶劑，以及相應的溶劑回收裝置。其流程如下圖：

細色漿沖洗蒸發濃縮料幹燥加入載體擠出造粒

（3）捏合法：是将顔料和油性載體摻混後，利用顔料親油這一特點，通過捏合使顔料從水相沖洗進入油相。同時又由油性載體将顔料表面包複，使顔料分散穩定，防止顔料凝聚。

（4）金屬皂法：是顔料經過研磨後粒度達到1μm左右，并在一定溫度下加入皂液，使每個顔料顆粒表面層均勻地被皂液所潤濕，形成一層皂化液，當金屬鹽溶液加入後與在顔料表面的皂化層化學反應而生成一層金屬皂的保護層（硬脂酸鎂），這樣就使經磨細後的顔料顆粒不會引起絮凝現象，而保護一定的細度。

色母粒使用的注意事項

（1）色母粒存放一段時間後會吸潮，尤其是PET、ABS、PA、PC等，故要按本色粒同樣的工藝進行幹燥并達到含水量要求。

（2）用色母粒拚色達到所需色澤必須十分慎重，常常會發生色差和色光的變化。

（3）色母粒和其他添加劑會有反應，使用時要注意。

（4）色母粒的稀釋比的選取應注意。選用高的稀釋比，則生産成本較低，但也要受到加工設備的限制。

色母分類

色母的分類方法常用的有以下幾種：

按載體分類：如PE色母、PP色母、ABS色母、PVC色母、EVA色母等

按用途分類：如注射色母、吹塑色母、紡絲色母等。各品種又可分為不同的等級，如：

1.高級注射色母

用于化妝品包裝盒、玩具、電器外殼及其它高級制品。

2.普通注射色母

用于一般日用塑料制品、工業容器等。

3.高級吹膜色母

用于超薄制品的吹塑着色。

4.普通吹膜色母

用于一般包裝袋、編織袋的吹塑着色。

5.紡絲色母

用于紡織纖維紡絲着色，色母顔料顆粒細，濃度高，着色力強，耐熱、耐光性好。

6.低級色母

用于制造對顔色品質要求不高的低級産品，如垃圾桶、低級容器等。

高檔黑色母

天黑牌2014、天黑牌新2014、天黑牌2014A、天黑牌2014B、天黑牌3040、天黑牌3040A、天黑牌3040B、天黑牌168、天黑牌169、天黑牌998、天黑牌3807、食用級黑色母。

中檔黑色母

天黑牌8026B、天黑牌8026、天黑牌8028、天黑牌8029

低檔黑色母

天黑牌新1049、天黑牌1049、天黑牌1049B、天黑牌1049A

抽粒專用黑色母

天黑牌漆黑1号、天黑牌漆黑3号、天黑牌漆黑5号、天黑牌漆黑6号、天黑牌漆黑7号、天黑牌漆黑8号、天黑牌漆黑9号、天黑牌漆黑10号

工程料專用黑色母

天黑牌電線電纜黑色母、天黑牌無載體黑色母、天黑牌油化黑黑色母、天黑牌卡博特黑色母、天黑牌ABS黑色母、天黑牌PC黑色母、天黑牌PA尼龍黑色母、天黑牌HIPS黑色母、天黑牌PP黑色母、天黑牌PVC黑色母、天黑牌POM黑色母、天黑牌SAN黑色母、天黑牌PET黑色母、天黑牌PS黑色母、天黑牌TPR黑色母、天黑牌TPU黑色母。