塑料制品着色剂的种类、特点和选择方法

来源：塑胶五金网发布时间：2008-01-02 15:47:19点击率：

   当今世界塑料材料及其制品的应用已涉及到各行各业、方方面面、以至每一个家庭，越来越多的企业人士参与到塑料制品的生产与销售中来。对于塑料制品该选用何种着色剂也成为塑胶行业人士的讨论话题。

   本人作为塑料行业的从业人员，积十几年来使用、制造色母粒的经验，谈一些体会，以供同行商讨。

   1　塑料着色剂的种类
   塑料着色剂的种类，以其物理形态共分为四种：粉状着色剂—色粉；糊状着色剂—色浆；液状着色剂；固状着色剂—色母。其中，广泛应用的是粉状着色剂和固状着色剂。因此，对于其它二种着色剂本文不作讨论。

   2　各种着色剂的特点
   2．1　色粉着色的特点
   直接用色粉（颜料或染料）添加适量粉状助剂对塑料粒子进行着色的方法，又称干法着色。

   其优点是分散性好、成本低，可小批量操作。由于它省却了其它着色剂，如色母、色浆等加工过程中人力物力的消耗，因而成本低，买卖双方不受量的限制。制造色母不可能做1～2kg，但色粉可以根据需要任意指定质量，配制十分方便。使用色粉着色，与其它造粒着色相比，加工的树脂少经历一次降解过程，有利于减少塑料制品的老化，增加其使用寿命。

   但大缺点是颜料在运输、仓储、称量、混和过程中会飞扬，产生污染，严重影响工作环境。随着环保、企业ISO9000指标等要求，色粉着色越来越受到局限，但对于特殊效果的着色，采用色粉直接混合着色具有一些色母着色达不到的效果。举例来说：一些耐热性差、怕剪切的颜料粉制成色母，由于其承受高温的时间长，而在色母加工设备中受剪切作用的时间长，着色效果会明显减弱，如珠光色粉、荧光粉、夜光粉。用珠光色粉制成色母再着色塑料，比直接用珠光粉混入塑料着色，其珠光效果要减弱10％左右，且注塑产品还容易产生流线状疤痕和接缝。我们在制造这类色母时，均采取相应措施，尽可能地减少色母在加工过程中受热的温度、时间及受剪切的程度（不用双螺杆造粒机，而用单螺杆造粒机等）。

   干法着色另一个令用户头疼的问题是挤出机的料斗不易清洗。用以着色的色粉在白油等湿润剂的作用下，沾附上料筒内壁（乃至螺杆上）。当需要换料时，清洗料筒便成了现场操作工的难题，费时费料，事倍功半，而使用色母着色就没有这个问题。

   另外，使用色粉着色，由于颜料粉均匀分布在需着色的树脂中，所以其分散性较好，这个结论只能针对注塑产品，特别是厚壁产品而言，对于吹膜、纺丝类产品则另当别论。因为色粉一般都没进行过预处理，当其混于树脂后，仅靠从挤出机进料口、螺杆、至出料口这么一段距离以及这么短的塑化混合时间，要使颜料粉的分子与被着色的颜料分子很好地携起手来——充分结合，是完全不能保证的，会有“夹生”现象产生。但这种“夹生”现象在厚壁产品中会被掩盖掉，在吹膜、纺丝产品中就显而易见。所以后者的着色方法仍以色母为主。

   除此以外，色粉因生产厂商的生产日期、批号的不同，同一牌号的色粉也存在着一定的色差，即使用户坚持用同一配方，但在加工过程中很难做到批与批之间的注塑产品的颜色一致性，而色母在生产过程中可以通过中途取样、检验、调节来弥补每批色粉的色差，相对来说，色母对颜色的重复性明显优于色粉。

   正因为色粉用于塑料制品的着色有种种局限，受到了其它着色剂的挑战，但由于生产成本相对较低，定色、配色不受量的限制，对于发展中国家的中小企业、私人企业来说，要想参与激烈的市场竞争，使用色粉有其一定的经济性，特别是一些色样单一、产量大、对着色要求不高的产品，如PVC门窗、EVA鞋底等，还是青睐于它，因而色粉着色剂无法完全退出舞台。

   2．2　色母着色特点
   为了克服色粉着色的种种弊端，提高塑料制品的质量，随着塑料工业的不断发展，塑料树脂种类、助剂种类、塑料制品加工设备及工艺的不断创新、突破，塑料着色的另一途径——色母粒着色已被广泛采用，色母粒着色技术也在应用与实践中不断得到提高。

   所谓色母粒，即采用某种工艺与相应设备，在助剂的作用下，将颜料（或染料）混入载体，通过加热、塑化、搅拌、剪切作用，终使颜料粉的分子与载体树脂的分子充分地结合起来，再制成与树脂颗粒相似大小的颗粒。我们将这种高浓度着色剂称为色母粒，其作用与“糖精”相似，使用时，只需在要着色的树脂中添加较小的比例（1％～4％），就能达到着色树脂的目的。

   与色粉着色相比，色母粒着色有以下明显的优点：
   （1）改善了由于色粉飞扬带来的环境污染问题，使用过程中换色容易，不必对挤出机料斗进行特别的清洗，倍感方便。

   （2）针对性强，配色正确。由于色母制造工厂在制造过程中已针对适用树脂的性能，合理地选择了颜料（染料）、助剂、加工设备、加工工艺，对生产过程中不同批号的色粉可能带来的色差，及时进行修正、补色，出厂时再进行检验，因此，可以保证相同牌号的色母，前后两批颜色保持相对的稳定。

   （3）与成批树脂干法染色造粒后再去制塑件相比，使用色母可以减少塑料制品经二次加工后所造成的树脂性能老化，有利于塑料制品使用寿命的提高。
   使用色母大的优点是：在加工过程中，颜料在助剂的作用下，色母粒经过充分混炼与载体树脂完全结合。在使用时，按一定的比例置于待加工的树脂中，色母很快地进入角色，与该树脂认“亲家”。亲和力——相容性明显优于色粉着色，因此，对于生产薄膜与纺丝制品的厂家来说，更能体会到。

   当然，色母粒着色也有其局限性，由于添加量少，塑料制品的加工时间短，受挤出机螺杆长径比的限制，色母分散性往往不如色粉。多了一次制造过程，染色成本也必定高于色粉着色。色母中的载体与需着色树脂的性能有差异时，塑料制品表面常常会出现未分散点、色斑、花纹，所以，色母的使用因其相容性及分散性而受到限制。

   3　通用色母和专用色母的选择
   正因为色母粒着色比色粉着色有着许多的优越性，随着塑料制品加工工业的发展，特别是众多合资企业的建立及出口产品对着色要求的提高，色母粒着色逐渐占主导地位，就色母粒的适用性分类，它可分为通用色母与专用色母。

   3．1　专用色母
   在生产制造色母粒时，选用与欲着色树脂相同的树脂作为载体，加入高浓度的颜料（染料），在助剂的作用下，经加温、塑化、混炼、挤出造粒，制成专门适合于该种树脂的染色剂，称为专用色母。专用色母的浓度可高可低，一般添加量在1％～4％之间。

   3．2　通用色母
   通用色母（也有人称之为“色母”）与专用色母主要区别在于：通用色母虽然也用某种树脂作载体，但它可以适用于除其载体树脂之外的其它树脂的着色，因此称之为通用色母。

   所谓通用色母，一般采取以下几个措施（有的制造工厂干脆不用树脂作载体，而全部用高熔点的丙烯蜡作载体）：首先选用低熔点、高融体指数的树脂作为通用色母的载体，如PE或EVA；其次，色母粒中颜料粉比率尽可能的高，因此通用色母必定是高浓度色母，在注塑制品中使用量一般是1％。由于色母中不同介质载体十分少（扣除助剂因素，一般在20％左右），当它再以1％的比例稀释于欲着色的树脂中时，该塑料制品内所含的不同树脂的含量：0.2kg／100＝2g／kg。为了使通用色母能与被着色的其它种类的树脂结合好（亲和性好），我们在通用色母中还采用了其它措施，如多加入特殊作用的偶联剂、延长密炼时间等，这些都有利于提高通用色母的广泛适用性。

   3．3　选择原则
   究竟选用何种色母为宜？是否通用色母妥？让我们从制造工厂、经销商、用户以及经济效益、方便与否、制品效果等几方面来进行分析。

   从制造工厂来讲：为了生产通用色母必须选用耐热等级较高的、适用面广的颜料，而颜料粉耐温等级到了某个程度后，每提高10℃～20℃，颜料的成本却要上升50％～100％。当用某种耐高温的颜料制成的通用色母，用于高熔点树脂着色时，是物当其用，而用于LDPE这样低熔点的树指，提高的却是剩余价值。

   再例如：一些染料可以适用于ABS、HIPS一些硬塑料的着色，且着色力强，不会迁移，成本低，可用它做成的色母根本不能用于聚乙烯的制品中，因为它会严重迁移，通用色母粒就无法选用它作染料。

   正因为通用色母强调的是通用，它要为其它树脂着想，所以其用料就受到了限制，生产成本必定增加，销售使用成本也随之增加，但并非，有时对于有些用户来说，使用通用色母的成本反而会下降，这是因为用专用色母的使用比为1∶25，而用通用色母的使用比为1∶100，则1kg通用色母可抵4kg的专用色母，制造厂生产色母加工成本费，每千克在5～10元（设备、色母质量、色母品种、管理水平不同而异）。少购3kg的色母，其加工成本就由制造厂为用户节省了，所以即使通用色母单位的售价较高，由于用量减少，折算成每吨树脂的着色费，反而比使用专用色母便宜。一些远方的经销商及用户往往欢迎通用色母，除了可节省几千元／吨的运费外，使用方便也是一个因素。一些中小企业接的订单，树脂品种多，生产过程中需不断更换树脂，在对着色要求不十分严<

上一篇：色母料的技术工艺和基本成分介绍

下一篇：颜色的基本知识

转载请注明：转载自塑胶五金网技术频道 http://www.sjwj.com/Liter/
本文链接：http://www.sjwj.com/Liter/LiterDetail_18936.html
版权声明：1.塑胶五金网转载作品均注明出处，本网未注明出处和转载的，是出于传递更多信息之目的，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性，您同意将自行加以判断并承担所有风险。 2.如转载作品侵犯作者署名权，或有其他诸如版权、肖像权、知识产权等方面的伤害，并非本网故意为之，在接到相关权利人通知后将立即加以更正。联系电话：15014822798
投稿声明：可将稿件直接发至邮箱：234145668@qq.com（主题注明“投稿”），也可直接联系