色母基礎(chǔ)知識

色母色母 色母 Color Master Batch 的全稱叫色母粒 也叫色種 是一種新型高分子材料專用著色 劑 亦稱顏料制備物 Pigment Preparation 主要用在塑料上 色母由顏料或染料 載體和 添加劑三種基本要素所組成 是把超常量的顏料均勻載附于樹脂之中而制得的聚集體 可稱 顏料濃縮物 Pigment Concentration 所以它的著色力高于顏料本身 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 加熱熔融后顏料顆粒能很好地分散于制品塑料中 中文名色母 全 稱色母粒 優(yōu) 點(diǎn)良好的分散性 使用方便 等 外文名 Color Master Batch 別 名色種 制 備樹脂和大量顏料配制成 1 基本成分 1 顏料或染料 顏料又分為有機(jī)顏料與無機(jī)顏料 常用的有機(jī)顏料有 酞菁紅 酞菁藍(lán) 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(jī)顏料有 鎘紅 鎘黃 鈦白粉 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(shí)也要考慮載體的流動(dòng)性 3 分散劑 促使顏料均勻分散并不再凝聚 分散劑的熔點(diǎn)應(yīng)比樹脂低 與樹脂有良好的相容性 和 顏料有較好的親和力 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 2 通用專用 專用色母 是根據(jù)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 色母分別選用 PP ABS 作為載體 通用色母 也用某種樹脂 往往是低熔點(diǎn)的 PE 作為載體 但它可以適用于除其載體 樹脂之外的其它樹脂的著色 通用色母相對來說比較簡單方便 但缺點(diǎn)較多 建議大家選用專用色母 為什么許多公司不生產(chǎn)通用色母 國際上絕大多數(shù)正規(guī)的色母粒公司一般不生產(chǎn)通用色母 通用色母存在著很多缺點(diǎn) 事實(shí)上 通用色母的 通用 范圍很狹小 技術(shù)指標(biāo) 經(jīng)濟(jì)效益 也較差 具體表現(xiàn)在 1 著色效果的預(yù)見性差 色母是用來著色的 通用色母的顏料在不同的塑料中會(huì)呈現(xiàn)出不同的顏色 因此著色效 果的預(yù)見性較差 2 影響塑料制品的其它性能 尤其是影響強(qiáng)度 產(chǎn)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顏料 造成浪費(fèi) 色母除著色外 能否同時(shí)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(shí)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(shí)候 雖然客戶并未提出要求 色母公司也會(huì)視產(chǎn)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(dāng)然 這樣會(huì)增加產(chǎn)品的成本 3 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適應(yīng)的 在正常溫度下 可以放心使用 唯在下述情況下會(huì)引起不同程度的變色 一是溫度超出了正常范圍 一是停機(jī)時(shí)間過長 造粒著色與色母著色有什么區(qū)別 色母著色與造粒著色相比具有以下優(yōu)點(diǎn) 1 著色和制品加工一次完成 避免造粒著色對塑料的加熱過程 對保護(hù)塑料制品的品質(zhì)有好 處 2 使塑料制品的生產(chǎn)工藝最簡化 3 可節(jié)省大量電能 用色母著色的產(chǎn)品不會(huì)褪色嗎 沒有絕對不褪色的產(chǎn)品 使用色母著色的產(chǎn)品也仍有可能褪色 只不過針對不同檔次的 產(chǎn)品程度不同而已 有的較明顯 有的則很難察覺 4 顏料性能 耐熱性 PVC PE 的顏料耐溫 160 180 ABS PS 的顏料耐溫 250 280 PP PA PET 的顏料耐溫 280 以上 一般要求顏料的耐熱時(shí)間為 4 10 分鐘 通常 使用溫度越高 耐熱時(shí)間越短 酞青藍(lán)顏 料耐溫 325 攝氏度 10 分鐘變色 遷移性 顏料的耐遷移性是指 著色塑料制品與其他固 液 氣等狀態(tài) 物質(zhì)長期接觸或者在某 種特定環(huán)境下工作 有可能和上述物質(zhì)發(fā)生物理和化學(xué)作用 表現(xiàn)為顏料從塑料內(nèi)部遷移到 制品的自由表面上 或遷移到相鄰的塑料或溶劑中 耐遷移性評級標(biāo)準(zhǔn) 1 級 2 級 3 級 4 級 5 級 嚴(yán)重遷移 顯著遷移 有遷移 輕微遷移 無遷移 3 無機(jī)顏料大部分具有良好的耐光性 4 耐候性是指顏料在大自然的條件下的顏色穩(wěn)定性 5 鈦白粉分為 銳鈦型 A 鈦白粉金紅石型 R 鈦白粉 鈦白粉可提高遮蓋力 耐性 抗褪色性等 鈦白粉濃度低時(shí) PP 的白度隨其含量的增加速度提高 當(dāng)濃度超過 1 5 時(shí) 白度不再上 升 從 1 8 白度緊提高 2 8 這說明超出一定濃度范圍后 增加鈦白粉用量并不能提高 白度 為了進(jìn)一步提高白度 可采用熒光增白劑 只用很少量的熒光增白劑即可顯著提高鈦 白粉的著色力 二氧化鈦 別名 鈦白粉 鈦白粉可使塑料有效地散射可見光而賦予白度 亮度 不透明度 PP ABS 中鈦白粉濃度為 1 PVC 中為 4 隨著鈦白粉用量的增加 其遮蓋力逐漸 提高 當(dāng)濃度大于 8 時(shí)趨于平衡 一般情況下 鈦白粉顆粒越細(xì) 其著色力越高 遮蓋力越強(qiáng) 6 鎘黃著色力較強(qiáng) 耐光 耐候性優(yōu)良 不遷移 不滲色 有毒顏料 本品可作為塑 料的黃色著色劑 其顏色鮮艷 耐光性 耐熱性優(yōu)良 耐溶劑性 耐水性和耐堿性亦好 但 不耐酸 著色 遮蓋力不太高 7 群青有增白和調(diào)色的作用 它能清除白色制品中的黃色色光 5 注意事項(xiàng) 怎樣使用色母 色母的使用非常簡單 只需按規(guī)定的配比與樹脂顆粒混合 手工拌和即可 在設(shè)備的操作中應(yīng)注意以下問題 1 1 注塑機(jī)或擠出機(jī)混煉腔一般有多個(gè)溫度區(qū)域 其中靠近落料口的那段溫度應(yīng)略高一些 這是為了使色母進(jìn)入混煉腔后迅速熔化 與塑料樹脂盡快混合均勻 這樣有利于色母顏料在制品 中處于良好分散狀態(tài) 1 2 將注塑機(jī)適當(dāng)施加背壓 這樣可以提高螺桿的混煉效果 有利顏料的分散 施加背壓的副 作用是使注塑速度有所放慢 1 3 將擠出機(jī)的模頭溫度適當(dāng)提高 可以增加制品的光亮度 怎樣確定色母的使用比例 確定色母使用比例的依據(jù) 是要獲得滿意的著色效果 只要制品表面色調(diào)均勻 沒有條紋 和斑點(diǎn) 就可以認(rèn)可 色母的使用比例可按下文選用 1 100 除非設(shè)備的混煉性非常好 否則容易出現(xiàn)顏料分散不均勻的現(xiàn)象 一般不建議客戶 使用這一比例 但是 一些客戶因價(jià)格壓力 特別希望使用這一比例的色母 為客戶著想 也較多地生 產(chǎn)這樣低比例的濃縮色母 而且顏料的分散性一般也能達(dá)到要求 1 50 用于著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 用于著色要求較高的 PO 類制品 著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著色 較多地用于小型注塑機(jī) 如何計(jì)算色母的使用成本 計(jì)算色母著色的成本時(shí)應(yīng)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(shí)候總重量已經(jīng)為 102 公斤 假設(shè)樹 脂價(jià)格為 10 元 公斤 色母價(jià)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 使用色母會(huì)增加產(chǎn)品成本嗎 多數(shù)情況下是這樣的 但在有些情況下 使用色母著色反而比使用色粉著色經(jīng)濟(jì) 原因 是配色師可以通過幾種較低價(jià)格顏料的組合來達(dá)到較高價(jià)格顏料的著色效果 還要考慮以下兩種現(xiàn)象 1 在很多情況下 塑料制品廠家在用色粉配色時(shí)選用的顏料并不是最經(jīng)濟(jì)的 而由于對 顏料不夠熟悉 配色時(shí)反復(fù)試驗(yàn) 造成人力和材料的浪費(fèi)則非常普遍 使用色母則不存在這 個(gè)問題 2 用色母著色的產(chǎn)品和用色粉著色的產(chǎn)品其檔次是完全不一樣的 其售價(jià)也要高出一些 高出的售價(jià)往往高于使用色母所增加的成本 所以色母反而能創(chuàng)造 利潤 從這個(gè)角度講 在有些情況下 使用色母著色比使用色粉著色要來得 經(jīng)濟(jì) 色母在使用前需要烘干嗎 色母一般情況下不需要烘干 可以直接使用 但是 ABS 和 NY 色母除外 它們應(yīng)按常 規(guī)工藝進(jìn)行烘干 色母的保存期限有多長 色母可以長期保存 色母中的顏料分散固定于載體樹脂中 處于封閉狀態(tài) 即使長期貯存其品質(zhì)也不會(huì)變化 但應(yīng)當(dāng)貯存于干燥 陰涼的環(huán)境中 可不可以用幾種不同的色母配制顏色 一般公司經(jīng)常用幾種色母為小用量客戶配制特定的顏色 但在沒有公司技術(shù)人員指導(dǎo)的 情況下 客戶不可自作主張將幾種色母配合使用 更不可將不同公司生產(chǎn)的色母混合使用 以免不相容而造成損失 使用色母會(huì)影響產(chǎn)品的其它性能嗎 有些顏料對制品的阻燃效果有影響 使用于阻燃產(chǎn)品時(shí) 應(yīng)向色母生產(chǎn)廠家指出 模具對色母的使用有無影響 為了充分顯示色母的著色效果 模具必須具有相應(yīng)的品質(zhì) 尤其是表面必須十分光潔 6 主要優(yōu)點(diǎn) 1 使顏料在制品中具有更好的分散性 色母生產(chǎn)過程中須對顏料進(jìn)行細(xì)化處理 以提高顏 料的分散性和著色力 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 融后 顏料顆粒能很好地分散于制品塑料中 2 有利于保持顏料的化學(xué)穩(wěn)定性 直接使用顏料的話 由于在貯存和使用過程中顏料直接 接觸空氣 顏料會(huì) 發(fā)生吸水 氧化等現(xiàn)象 而做成色母后 由于樹脂載體將顏料和空氣 水 分隔離 可以使顏料的品質(zhì)長期不變 3 保證制品顏色的穩(wěn)定 色母顆粒與樹脂顆粒相近 在計(jì)量上更方便準(zhǔn) 確 混合時(shí)不會(huì) 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(wěn)定 從而 保證制品顏色 的穩(wěn)定 4 保護(hù)操作人員的健康 顏料一般是粉狀 添加和混合時(shí)容易飛揚(yáng) 被 人體吸入后將影 響操作人員的健康 5 保持環(huán)境的潔凈 6 使用方便 7 常見缺陷 1 在陽光照射下 制品中有條紋狀的顏料帶 這個(gè)問題需從塑料物理機(jī)械性能和塑料成型工藝兩個(gè)方面考慮 1 1 注塑設(shè)備的溫度沒有控制好 色母進(jìn)入混煉腔后不能與樹脂充分混合 1 2 注塑機(jī)沒有加一定的背壓 螺桿的混煉效果不好 1 3 色母的分散性不好或樹脂塑化不好 工藝方面可作如下調(diào)試 1 將混煉腔靠落料口部分的溫度稍加提高 2 給注塑機(jī)施加一定 背壓 如經(jīng)以上調(diào)試仍不見好 則可能是色母 樹脂的分散性或匹配問題 應(yīng)與色母粒制造廠商 聯(lián)系解決 2 使用某種色母后 制品顯得較易破裂 這可能是由于生產(chǎn)廠家所選用的分散劑或助劑質(zhì)量不好造成的擴(kuò)散互溶不良 影響制品 的物理機(jī)械性能 3 按色母說明書上的比例使用后 顏色過深 過淺 這個(gè)問題雖然簡單 卻存在著很多可能性 具體為 3 1 色母未經(jīng)認(rèn)真試色 顏料過少或過多 3 2 使用時(shí)計(jì)量不準(zhǔn)確 國內(nèi)企業(yè)尤其是中小企業(yè)隨意計(jì)量的現(xiàn)象大量存在 3 3 色母與樹脂的匹配存在問題 這可能是色母的載體選擇不當(dāng) 也可能是廠家隨意改變 樹脂品種 3 4 機(jī)器溫度不當(dāng) 色母在機(jī)器中停留時(shí)間過長 處理程序 首先檢查樹脂品種是否與色母匹配 計(jì)量是否準(zhǔn)確 其次調(diào)整機(jī)器溫度或轉(zhuǎn) 速 如仍存在問題應(yīng)向色母粒生產(chǎn)廠家聯(lián)系 4 同樣的色母 樹脂和配方 不同的注塑機(jī)注出的產(chǎn)品為何顏色有深淺 這往往是注塑機(jī)的原因引起的 不同的注塑機(jī)因制造 使用時(shí)間或保養(yǎng)狀況的不同 造 成機(jī)械狀態(tài)的差別 特別是加熱原件與料筒的緊貼程度的差別 使色母在料筒里的分散狀態(tài) 也不一樣 上述現(xiàn)象就會(huì)出現(xiàn) 5 換另一種牌子的樹脂后 同樣的色母和配方 顏色卻發(fā)生了變化 這是為什么 不同牌號的樹脂其密度和熔融指數(shù)會(huì)有差別 因此樹脂的性能會(huì)有差別 與色母的相容 性也會(huì)有差別 從而發(fā)生顏色變化 一般說來 只要其密度和熔融指數(shù)相差不大 那么顏色 的差別也不會(huì)太大 可以通過調(diào)整色母用量來較正顏色 6 色母在儲(chǔ)存過程中發(fā)生顏料遷移現(xiàn)象是否會(huì)影響制品的質(zhì)量 有些色母的顏料含量 或染料 很高 在這種情況下 發(fā)生遷移現(xiàn)象屬于正常 尤其是 加入染料的色母 會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的遷移現(xiàn)象 但這不影響制品的質(zhì)量 因?yàn)樯缸⑸涑芍破泛?顏料在制品中處于正常的顯色濃度 7 為什么有的注射制品光澤不好 有以下多種可能 7 1 注塑機(jī)的噴嘴溫度過低 7 2 注塑機(jī)的模具光潔度不好 7 3 制品成型周期過長 7 4 色母中所含鈦白粉過多 7 5 色母的分散不好 8 一段時(shí)間后 有的塑料制品的會(huì)發(fā)生褪色現(xiàn)象 生產(chǎn)廠家所采用基本顏料質(zhì)量不好 發(fā)生漂移現(xiàn)象 9 為什么 ABS 色母特別容易出現(xiàn)色差異 各國生產(chǎn)的不同牌號 ABS 色差較大 即使同一牌號的 ABS 每批批號也可能存在色差 使用色母著色后當(dāng)然也會(huì)出現(xiàn)色差 這是由于 ABS 的特性引起的 在國際上還沒有徹底的解 決辦法 但是 這種色差一般是不嚴(yán)重的 用戶在使用 ABS 色母時(shí) 必須注意 ABS 的這一特性 8 生產(chǎn)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(guān)系 其選擇要點(diǎn)如下所 述 1 色料不能和樹脂及各種助劑有反應(yīng) 耐溶劑性強(qiáng) 遷移性小 耐熱性好等 也就是 說 色母粒不能參與各種化學(xué)反應(yīng) 如碳黑能控制聚酯塑料的固化反應(yīng) 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(yīng)在成型加熱溫度條件下不分解變色 一般 無機(jī)顏料耐熱性較好 有機(jī)顏料及染料耐熱性較差 這點(diǎn)應(yīng)在選擇色料品種時(shí)引起足夠的重 視 2 色料的分散性 著色力應(yīng)好 色料分散不均勻時(shí) 會(huì)影響制品的外觀性能 色料著 色力差時(shí) 會(huì)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著色力并不 相同 所以在選擇色料時(shí)應(yīng)注意這一點(diǎn) 色料的顆粒大小與分散性也有關(guān)系 色料粒徑越小 則分散性越好 著色力也強(qiáng) 3 應(yīng)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(yīng)無毒 用于電器方面的塑料制品 應(yīng)選擇電絕緣性好的色料 用于室外方面塑料制品 應(yīng) 選擇耐氣候老化性能好的色料等 色母粒的生產(chǎn)工藝流程 色母粒生產(chǎn)工藝要求很嚴(yán)格 一般采用濕法工藝 色母粒料經(jīng)水相研磨 轉(zhuǎn)相 水洗 干燥 造粒而成 只有這樣產(chǎn)品質(zhì)量才能得到保證 另外顏料在研磨處理的同時(shí) 還應(yīng)進(jìn)行一系列檢測 如測定砂磨漿液的細(xì)度 測定砂磨 漿液的擴(kuò)散性能 測定砂磨漿液的固體含量以及測定色漿細(xì)度等項(xiàng)目 色母粒料生產(chǎn)的工藝流程有四種方法 1 油墨法 顧名思義 是在色母粒生產(chǎn)中采用油墨色漿的生產(chǎn)方法 即通過三輥研磨 在顏料表面包覆一層低分子保護(hù)層 研磨后的細(xì)色漿再和載體樹脂混合 然后通過二輥塑煉 機(jī) 也叫雙輥開煉機(jī) 進(jìn)行塑化 最后通過單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行造粒 其流程如下 配料攪拌粗色漿三輥研磨細(xì)色漿二輥塑煉擠出造粒 2 沖洗法 是顏料 水和分散劑通過砂磨 使顏料顆粒小于 1 m 并通過相轉(zhuǎn)移法 使顏料轉(zhuǎn)入油相 然后干燥制得色母粒 轉(zhuǎn)相時(shí)需要用有機(jī)溶劑 以及相應(yīng)的溶劑回收裝置 其流程如下圖 細(xì)色漿沖洗 蒸發(fā)濃縮料干燥加入載體擠出造粒 3 捏合法 是將顏料和油性載體摻混后 利用顏料親油這一特點(diǎn) 通過捏合使顏料從 水相沖洗進(jìn)入油相 同時(shí)又由油性載體將顏料表面包覆 使顏料分散穩(wěn)定 防止顏料凝聚 4 金屬皂法 是顏料經(jīng)過研磨后粒度達(dá)到 1 m 左右 并在一定溫度下加入皂液 使 每個(gè)顏料顆粒表面層均勻地被皂液所潤濕 形成一層皂化液 當(dāng)金屬鹽溶液加入后與在顏料 表面的皂化層化學(xué)反應(yīng)而生成一層金屬皂的保護(hù)層 硬脂酸鎂 這樣就使經(jīng)磨細(xì)后的顏料 顆粒不會(huì)引起絮凝現(xiàn)象 而保護(hù)一定的細(xì)度 色母粒使用的注意事項(xiàng) 1 色母粒存放一段時(shí)間后會(huì)吸潮 尤其是 PET ABS PA PC 等 故要按本色粒同 樣的工藝進(jìn)行干燥并達(dá)到含水量要求 2 用色母粒拚色達(dá)到所需色澤必須十分慎重 常常會(huì)發(fā)生色差和色光的變化 3 色母粒和其他添加劑會(huì)有反應(yīng) 使用時(shí)要注意 4 色母粒的稀釋比的選取應(yīng)注意 選用高的稀釋比 則生產(chǎn)成本較低 但也要受到加 工設(shè)備的限制 9 色母分類 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 號 天黑牌漆黑 3 號 天黑牌漆黑 5 號 天黑牌漆黑 6 號 天黑牌漆黑 7 號 天黑牌漆黑 8 號 天黑牌漆黑 9 號 天黑牌漆黑 10 號 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 其它 彩色母 金城色母集團(tuán)生產(chǎn)黑色母 白色母 紅色母 蘭色母 黃色母 綠色母 紫色 母 銀色母 金色母 鈦白粉 金城色母集團(tuán)總代理 西班牙美禮聯(lián)鈦白粉 R CL69 R CL595 英國 R TC30 R FC5 R PP25 美國杜邦鈦白粉 R 902 R 900 R 706 R 103 R 104 R 105 日本鈦白粉 R 930 攀鋼 R 248 攀鋼 R 258 龍蟒 R 996 等進(jìn)口國產(chǎn)鈦白粉 碳黑金城色母集團(tuán)總代理 華崚牌 N330 N220 N326 環(huán)保高色素炭黑 LT 1 LT 2 LT 3 LT 4 等 及進(jìn)口炭黑 顏料助劑 英國群青 5008 英國群青 5006 油化黑 鈦青蘭 鈦青綠 熒光顏料 夜光 粉 2N 蘭 等國產(chǎn)顏料 進(jìn)口顏料 抗氧劑 抗紫外線劑 發(fā)泡劑 消泡劑 開口劑 抗靜 電劑 增鋼劑 增白劑 增韌劑 防火粉 馬來西亞 EBS