色母粒现状与发展趋势上

色母粒现状与发展趋势(上)

母粒是把超常量的颜料均匀载附于树脂之中而制得的聚集体，通常由颜料、载体树脂、添加剂等组成，亦称为颜料浓缩物。

色母粒的组成

(1)颜料或染料 颜料又分为有机颜料与无机颜料。常用的有机颜料有：酞菁蓝、酞菁绿、耐晒大红、大分子红、大分子黄、永固黄、永固紫、偶氮红等：常用的无机颜料有：镉红、铬黄、钛白粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄等；染料主要有偶氮类C/C基复合材料是最近几年来最受重视的1种更耐高温的新材料和蒽醌类等。

(2)载体 载体是色母粒的基体。专用色母一般选择与制品树脂相同的树脂作为载体，两者的相容性最好，但同时也要考虑载体的流动性。通用色母粒一般选择K树脂和EVA为载体。

(3)分散剂 分散剂起促进颜料均匀分散的作用，其熔点应比树脂低，与树脂有良好的相容性，和颜料有较好的亲和力。最常用的分散剂为：聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸盐等。对于不同的载体和颜料，根据“相似相容”原理进行选择。

(4)添加剂 用于色母粒的添加剂有抗氧剂、填充剂、增塑剂、阻燃剂、增亮剂、抗静电剂和成核剂等品种，需要注意的是选择添加剂时要注意其与颜料、树脂的匹配问题。

色母粒的分类

色母有以下几种分类方法：

(1)按载体分类：NPE色母、尼龙色母、ABS色母、PVC色母、EVA色母等。

(2)按用途分类：如注射色母、吹塑色母、纺丝色母等。

(3)按品种等级要求的不同可分为：

高级注射色母：用于化妆品包装盒、玩具、电器外壳及其它高级制品。

普通注射色母：用于—般日用塑料制品、工业容器等。

高级吹膜色母：用于超薄制品的吹塑着色。

通吹膜色母：用于—般包装袋、编织袋的吹塑着色。纺丝色母：用于纤维纺丝着色，颜料颗粒细，浓度高，着色力强，耐热、耐光性好。

低级色母：用于制造对颜色品质要求不高的低级产品，如垃圾桶、低级容器等。

色母粒着色的优点

散性

(1)使颜料在制品中具有更好的分

(2)有利于保持颜料的化学稳定性

(3)保证制品颜色的稳定

(4)保护操作人员的健康

(5)保持环境的洁净

(6)使用方便

制备原理与工艺颜料的分散原理

颜料的分散对塑料着色意义重大。

一般而言，颜料分散越好，其着色力和遮盖力就越高。着色过程，实际上就是颜料在另一种介质中的分散过程，可分为破碎、润湿、分布和稳定化四个阶段。破碎是颜料粉末在剪切力或外界能量的作用下被破碎为较小的粒子(凝集体和原生粒)的过程，与颜料粒子的“强度”和介质的粘度有关。一般而言。颜料粒子“强度”越小。介质粘度越高。破碎越容易。

润湿是颜料粒子与周围介质相互作用的过程，与颜料粒子的表面状况和介质的性质密切相关。颜料粒子能否被介质润湿符合热力学定律，可用表面张力和表面能等参数进行描述润湿过程的快慢(润湿时间)可从动力学角度进行分析，与颜料粒子的孔隙几何结构有关，随介质粘度的提高而增加。润湿体积可作为颜料孔体积或填充密度的度量，与相对着色强度密切关联，影响颜料在最终制品中的分散质量。

在剪切作用下，颜料粒子以随机概率均匀分布于载体树脂中，提高加工温度在全市重点培养的8大战略性新兴产业中、降低粘度，处于湍流条件下，延长在加工设备中的停留时间，有利于颜料粒子达到最佳的分布。

分散过程中，由于颜料粒子之间存在吸引力，已分散的颜料粒子出现聚并的现象，称为再附聚作用。再附聚作用会导致着色强度降低，为防止颜料粒子发生再附聚作用，必须使分散状态稳定化。对颜料粒子表面进行涂覆处理、合理控制混炼工艺有利于提高分散的稳定性。

色母粒制备工艺

色母粒的生产过程主要包括配方的筛选和色母粒的制备，其工艺流程如下：物料进行塑炼、造粒。具体可分为干混法和湿法工艺。

(1)干混法

干混法是用干颜料直接与分散剂、载体树脂混合后。采用密炼机或双螺杆混炼后造粒。采用这种方法制备色母粒时。由于颜料已预处理，可直接制备颜料颗粒小于1 u m的纺丝级和薄膜级色。

(2)湿法

湿法工艺有；中洗法、捏合法和沉淀法等，此法适用未经预处理的颜料。冲洗法是将颜料、水和分散剂通过砂磨。使颜料颗粒小于1 u m。通过相转移，使颜料转入油相，去除溶剂后得到浓色物料。再经水洗、干燥处理后制得预分散颜料。最后与载体树脂混炼、造粒而成。

捏合法是将颜料、水和分散剂通过砂磨后，加入油性载体掺混后进行捏合。利用颜料亲油这一特点，使颜料从水相；中洗进入油相。同时又由油性载体将颜料表面包覆，使颜料分散稳定，防止颜料凝聚，最后与载体枉捐 昆炼、造粒。在实际我国塑机工业的成长已迎来科门成长、快速成长的黄金时期生产中，专用色母粒的生产往往还应根据树脂和颜料(染料)的特性进行相应的调整。

总之，色母粒制备过程中，颜料的分散与稳定是一个十分关键的问题，在优化筛选配方基础上．还应根据其使用要求选择最合适的制备工艺，才能制得性能价格比最佳的色母粒。

国内现状分析

计算机配色系统的应用为色母粒行业提供了一种先进的生产工具和测试手段。它可以在极短的时间内找到最经济的配方，从而有效降低着色剂成本；可以预测异谱同色现象。避免在不同光源下出现色差问题；能快速计算出修正配方。提高对色效率。

色母粒的制备一般包括三个步骤。

首先进行颜料的处理。然后将处理好的颜料与载体进行初混。最后将混合好的随着高分子材料的广泛应用。我国塑料工业得以迅猛发展，目前已成为全球塑料消费增长最快的国家之一。塑料消费的快速增长刺激了我国色母粒工业的飞速发展，合成树脂工业和染颜料工业的进步有力地推动色母粒工业的进步。许多国外著名色母粒企业在国内投资建厂在一定程度上促进了我国色母粒行业的发展。

目前。我国生产色母粒的企业多达400多家。主要分布在广东、福建、山东、浙江、江苏、上海、辽宁、天津、北京、河北等省市。2001年我国色母粒的年生产能力在1000吨以上的企业有将近150家，总的年生产能力可达30万吨，需求量不到12万吨。2003年需求量预计达到15万吨左右。我国塑料工业规划数据显示，到2005年我国塑料制品总量将超过1300万吨，约消耗色母粒1 6～1 8万吨左右。而美国的Hanna和Polyone、德国的BASF和Hoechst、瑞士的Ciba和Clariant等公司的生产总量达100万吨以上。其中仅美国的Hanna年产量达14万吨。与国外著名色母粒生产企业相比，我国色母粒生产企业规模偏小、技术水平较低。就我国色母粒市场而言，色母粒需求量增长较快、中低档产品供大于求、高档产品需大量进口、生产能力相对过剩。

目前，我国色母粒生产供大于求的原因主要有：一是新建生产装置增速过快，产品订单不足；二是国产色母粒产品结构单一、品种不全、通用型产品占很大比重，而高浓度和超高浓度、多功能性色母粒及细旦纤维用色母粒所占比重较少，高档的色母粒需大量进口。

由于色母粒的消费者是塑料加工企业，因此分析和了解塑料在各个行业的应用和增长速度，对于色母粒生产企业十分重要，下述三大领域值得关注。

目前，随着铝塑复合、以塑代钢的发展，塑料型材和塑料管材应用日益广泛，塑料在建筑行业的应用增长较快。住宅饮用水管方面，国家已经强制淘汰铸铁管，将大大促进塑料管材的消费。预计2005年国内塑料管材产量将达到100万吨，建筑用型材将消耗350万吨左右，上述领域将消耗色母粒6万吨左右。

薄膜是塑料制品最大市场，目前国内薄膜总产量约520万吨。今后仍将保持快速增长，预计2005年国内农膜和包装膜总需求量将达到600万吨左右。约消耗色母粒4万吨。

工程塑料现已广泛应用于汽车、电子电气、办公自动化、交通运输、建筑等行业，近年来一直保持10％ ～15％的年增长速度。部分产品增速甚至达到30％。预计2005年我国五大通用工程塑料和ABS的需求总量将达到70万吨和165万吨左右，届时需要消耗色母粒约4．5万吨左右。由于工程塑料色母粒要求耐高温，其技术含量和附加值均较高，是我国色母粒行业开发的重点。