色母的基本知识

一、什么是色母？
      色母又名色种，色母（Color Master Batch）是一种新型高分子材料专用着色剂，亦称颜料制备物（Pigment Preparation）。它由颜料或染料、载体和添加剂三种基本要素所组成，是把超常量的颜料或染料均匀地载附于树脂之中而得到的聚集体，可称颜料浓缩物（Pigment Concentration），所以他的着色力高于颜料本身。简单一点说色母是一种把超常量的颜料或染料均匀载附于树脂之中而制得的聚集体。
二、色母的基本成分有哪些？ 
 色母的基本成分为：
 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：酞菁红、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、镉黄、钛白粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄等
2. 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。
3. 分散剂
促使颜料均匀分散并不再凝聚，分散剂的熔点应比树脂低，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：聚乙烯低分子蜡、硬脂酸盐。
4. 添加剂
如阻燃、增亮、抗菌、抗静电、抗氧化等品种，除非客户提出要求，一般情况下色母中并不含有上述添加剂。
 
三、色母分哪些品种和等级？
 色母的分类方法 常用的有以下几种：
按载体分类：如PE色母、PP色母、ABS色母、PVC色母、EVA色母等
按用途分类：如注射色母、吹塑色母、纺丝色母等
各品种又可分为不同的等级，如：
1.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。
2.普通注射色母：
用于一般日用塑料制品、工业容器等。
3.高级吹膜色母：
用于超薄制品的吹塑着色。
4.普通吹膜色母：
用于一般包装袋、编织袋的吹塑着色。
5.纺丝色母：
用于纺织纤维纺丝着色，色母颜料颗粒细，浓度高，着色力强，耐热、耐光性好。
6.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。
 
7、专用色母 ：
 是根据用户指定的用于制品的塑料品种，选用相同的塑料作为载体所制造的色母。如PP色母、ABS色母分别选用PP、ABS作为载体。
通用色母 ：也用某种树脂（往往是低熔点的PE）作为载体，但它可以适用于除其载体树脂之外的其它树脂的着色。
8、通用色母
 通用色母相对来说比较简单方便，但缺点较多，建议用户选用专用色母。
 专用色母的耐热等级一般是与用于制品的塑料相适应的，在正常温度下，可以放心使用。唯在下述情况下会引起不同程度的变色，一是温度超出了正常范围，一是停机时间过长。
 9、色母着色与造粒着色相比具有以下优点:
9.1.着色和制品加工一次完成,避免造粒着色对塑料的加热过程,对保护塑料制品的品质有好处。
9.2.使塑料制品的生产工艺最简化。
9.3.可节省大量电能
 
四、为什么要使用色母？
 使用色母具有以下优点：
1. 使颜料在制品中具有更好的分散性：
 色母是把超常量的颜料均匀载附于树脂之中而制得的聚集体。
色母生产过程中须对颜料进行细化处理，以提高颜料的分散性和着色力。专用色母的载体与制品的塑料品种相同，具有良好的匹配性，加热熔融后颜料颗料能很好地分散于制品塑料中。
2. 有利于保持颜料的化学稳定性：
 直接使用颜料的话，由于在贮存和使用过程中颜料直接接触空气，颜料会发生吸水、氧化等现象，而做成色母后，由于树脂载体将颜料和空气、水分隔离，可以使颜料的品质长期不变。
3. 保证制品颜色的稳定：
色母颗粒与树脂颗粒相近，在计量上更方便准确，混合时不会粘附于容器上，与树脂的混合也较均匀，因此可以保证添加量的稳定，从而保证制品颜色的稳定。
4. 保护操作人员的健康：
颜料一般是粉状，添加和混合时容易飞扬，被人体吸入后将影响操作人员的健康。
5.保持环境的洁净 ，不沾污器皿：
6.工序简单，转色容易，节省时间和原材料：
 
由于颜料在贮存和使用过程中直接接触空气，于是会发生吸潮、氧化、结团等现象，直接使用会在塑胶产品表面出现色点，色相发暗、颜色容易褪变，并且在混合时造成尘土飞杨，影响操作人员的健康。而色母粒在生产过程中经过机械加工，对颜料进行了细化处理，把颜料和树脂载体、分散剂充份混炼，使颜料与空气、水分隔离，从而增强了颜料的耐候性、提高了颜料的分散性和着色力，色相光亮。由于色母粒与树脂颗粒形状相近，所以在计量上更方便准确，混合时不会粘附于容器上， 因此节省了清洁容器和机器的时间以及清机所用的原材料。
 
五、使用色母的注意事项：
 1、怎样使用色母？
 色母的使用非常简单，只需按规定的配比与树脂颗粒混合，手工拌和即可。
在设备的操作中应注意以下问题 ：
1.1.注塑机或挤出机混炼腔一般有多个温度区域,其中靠近落料口的那段温度应略高一些,这是为了使色母进入混炼腔后迅速熔化,与塑料树脂尽快混合均匀,这样有利于色母颜料在制品中处于良好分散状态。
1.2.将注塑机适当施加背压,这样可以提高螺杆的混炼效果,有利颜料的分散,施加背压的副作用是使注塑速度有所放慢。
1.3.将挤出机的模头温度适当提高，可以增加制品的光亮度。
 2、怎样确定色母的使用比例？
 
确定色母使用比例的依据,是要获得满意的着色效果。只要制品表面色调均匀，没有条纹和斑点，就可以认可。七色鹿色母的使用比例可按下文选用：
1:100    除非设备的混炼性非常好，否则容易出现颜料分散不均匀的现象，七色鹿公司一般不建议客户使用这一比例。
但是，一些客户因价格压力，特别希望使用这一比例的色母，七色鹿公司为客户着想，也较多地生产这样低比例的浓缩色母，而且颜料的分散性一般也能达到要求。
1:50 用于着色要求一般的塑料制品，PE、PP色母较多使用这一比例
1:33–1:25 用于着色要求较高的PO类制品,着色要求较低或一般的ABS制品
1:20 用于高级塑料制品,包括PO、ABS，可广泛用于注塑、吹塑、纺丝等工艺
1:20以上 一般用于高级化妆品容器着色，较多地用于小型注塑机
 
3、如何计算色母的使用成本？
 计算色母着色的成本时应扣除色母本身的重量。
举例如下:100公斤塑料树脂中加入2公斤色母，这时候总重量已经为102公斤，假设树脂价格为10元/公斤，色母价格为20元/公斤，
则102公斤塑料制品中因使用色母而增加的成本为：
2公斤×（20元/公斤-10元/公斤）=20元
换算成每100公斤塑料制品中因使用色母而增加的成本为：
20元/102公斤×100公斤=19.61元
 
4、使用色母会增加产品成本吗？
 多数情况下是这样的。但在有些情况下，使用色母着色反而比使用色粉着色经济，原因是配色师可以通过几种较低价格颜料的组合来达到较高价格颜料的着色效果。
还要考虑以下两种现象：
1.在很多情况下，塑料制品厂家在用色粉配色时选用的颜料并不是最经济的，而由于对颜料不够熟悉，配色时反复试验，造成人力和材料的浪费则非常普遍。使用色母则不存在这个问题。
2.用色母着色的产品和用色粉着色的产品其档次是完全不一样的，其售价也要高出一些，高出的售价往往高于使用色母所增加的成本，所以色母反而能创造”利润”。从这个角度讲，在有些情况下，使用色母着色比使用色粉着色要来得”经济”。
 5、色母在使用前需要烘干吗？
 色母一般情况下不需要烘干，可以直接使用，但是，ABS和NY色母除外，它们应按常规工艺进行烘干。
 色母的保存期限有多长？
 色母可以长期保存。
色母中的颜料分散固定于载体树脂中，处于封闭状态，即使长期贮存其品质也不会变化。但应当贮存于干燥、阴凉的环境中
 6、可不可以用几种不同的色母配制颜色？
 七色鹿公司经常用几种色母为小用量客户配制特定的颜色
但在没有公司技术人员指导的情况下，客户不可自作主张将几种色母配合使用，更不可将不同公司生产的色母混合使用，以免不相容而造成损失。
 使用色母会影响产品的其它性能吗？
 有些颜料对制品的阻燃效果有影响。使用于阻燃产品时，应向色母生产厂家指出。
 模具对色母的使用有无影响？
 为了充分显示色母的着色效果，模具必须具有相应的品质，尤其是表面必须十分光洁。
 六、色母的常见缺陷 
1、在阳光照射下，制品中有条纹状的颜料带
 这个问题需从塑料物理机械性能和塑料成型工艺两个方面考虑：
1.1注塑设备的温度没有控制好，色母进入混炼腔后不能与树脂充分混合。
1.2注塑机没有加一定的背压，螺杆的混炼效果不好。
1.3色母的分散性不好或树脂塑化不好。
工艺方面可作如下调试：1.将混炼腔靠落料口部分的温度稍加提高   2.给注塑机施加一定背压。
如经以上调试仍不见好,则可能是色母、树脂的分散性或匹配问题，应与色母粒制造厂商联系解决。
 
2、使用某种色母后，制品显得较易破裂
 这可能是由于生产厂家所选用的分散剂或助剂质量不好造成的扩散互溶不良，影响制品的物理机械性能。
 3、按色母说明书上的比例使用后，颜色过深（过浅）
 这个问题虽然简单，却存在着很多可能性，具体为：
3.1.色母未经认真试色，颜料过少或过多
3.2.使用时计量不准确，国内企业尤其是中小企业随意计量的现象大量存在
3.3.色母与树脂的匹配存在问题，这可能是色母的载体选择不当，也可能是厂家随意改变树脂品种
3.4.机器温度不当，色母在机器中停留时间过长
处理程序：首先检查树脂品种是否与色母匹配、计量是否准确，其次调整机器温度或转速，如仍存在问题应向色母粒生产厂家联系。
 4、同样的色母、树脂和配方，不同的注塑机注出的产品为何颜色有深浅？
 这往往是注塑机的原因引起的。不同的注塑机因制造、使用时间或保养状况的不同，造成机械状态的差别，特别是加热原件与料筒的紧贴程度的差别，使色母在料筒里的分散状态也不一样,上述现象就会出现。
 5、换另一种牌子的树脂后，同样的色母和配方，颜色却发生了变化，这是为什么？
 不同牌号的树脂其密度和熔融指数会有差别，因此树脂的性能会有差别，与色母的相容性也会有差别，从而发生颜色变化，一般说来，只要其密度和熔融指数相差不大，那么颜色的差别也不会太大，可以通过调整色母的用量来较正颜色。
 6、色母在储存过程中发生颜料迁移现象是否会影响制品的质量？
 有些色母的颜料含量（或染料）很高，在这种情况下，发生迁移现象属于正常。尤其是加入染料的色母，会发生严重的迁移现象。但这不影响制品的质量，因为色母注射成制品后，颜料在制品中处于正常的显色浓度。
 7、为什么有的注射制品光泽不好？
 有以下多种可能:
7.1.注塑机的喷嘴温度过低
7.2.注塑机的模具光洁度不好
7.3.制品成型周期过长
7.4.色母中所含钛白粉过多
7.5.色母的分散不好
 
8、一段时间后，有的塑料制品的会发生褪色现象。 
生产厂家所采用基本颜料质量不好，发生漂移现象。
 9、为什么ABS色母特别容易出现色差异？
 各国生产的不同牌号ABS色差较大，即使同一牌号的ABS，每批批号也可能存在色差，使用色母着色后当然也会出现色差。这是由于ABS的特性引起的，在国际上还没有彻底的解决办法。但是，这种色差一般是不严重的。
用户在使用ABS色母时，必须注意ABS的这一特性
 七、附录：颜料的性能
 1.耐热性
PVC、PE的颜料耐温 160-180摄氏度
ABS、PS的颜料耐温 250-280摄氏度
PP 、PA、 PET的颜料耐温 280度以上
一般要求颜料的耐热时间为4-10分钟，通常，使用温度越高，耐热时间越短。酞青蓝颜料耐温325摄氏度，10分钟变色
2、迁移性
 颜料的耐迁移性是指：着色塑料制品与其他固、液、气等状态，物质长期接触或者在某种特定环境下工作，有可能和上述物质发生物理和化学作用，表现为颜料从塑料内部迁移到制品的自由表面上，或迁移到相邻的塑料或溶剂中。
耐迁移性评级标准
1级 2级 3级 4级 5级
严重迁移 显著迁移 有迁移 轻微迁移 无迁移
3.无机颜料大部分具有良好的耐光性。
4.耐候性是指颜料在大自然的条件下的颜色稳定性。
5.钛白粉分为：锐钛型（A）钛白粉 金红石型（R）钛白粉
钛白粉可提高遮盖力，耐候性，抗褪色性等~~~
钛白粉浓度低时，PP的白度随其含量的增加速度提高，当浓度超过1.5%时，白度不再上升，从1%-8%，白度紧提高2.8%，这说明超出一定浓度范围后，增加钛白粉用量并不能提高白度。为了进一步提高白度，可采用荧光增白剂，只用很少量的荧光增白剂即可显著提高钛白粉的着色力。
二氧化钛，别名：钛白粉
钛白粉可使塑料有效地散射可见光而赋予白度、亮度、不透明度。
PP\\ ABS中钛白粉浓度为1% ； PVC中为4%；随着钛白粉用量的增加，其遮盖力逐渐提高，当浓度大于8%时趋于平衡。
一般情况下，钛白粉颗粒越细，其着色力越高，遮盖力越强。
6.镉黄着色力较强，耐光、耐候性优良，不迁移、不渗色（有※颜料）。本品可作为塑料的黄色着色剂，其颜色鲜艳，耐光性、耐热性优良、耐溶剂性、耐水性和耐碱性亦好，但不耐酸、着色、遮盖力不太高。
 7.群青有增白和调色的作用，它能清除白色制品中的黄色色光。