色母粒是什么?

色母粒是什么材料

新型高分子材料

‌色母粒是一种新型高分子材料专用着色剂,也称为颜料制备物。它主要由颜料或‌染料、‌载体和‌添加剂三种基本要素组成。色母粒的制备过程是将超常量的颜料均匀载附于树脂之中而制得的聚集体,因此它的着色力高于颜料本身。在加工时,通过将少量色母料与未着色树脂掺混,即可达到设计颜料浓度的着色树脂或制品。色母粒的主要用途是用于‌塑料的着色,但也可以用于‌橡胶、‌纺织等其他行业,为产品注入鲜艳且持久的色彩,提升产品的视觉吸引力。‌

色母粒的发展历程可以追溯到20世纪60年代,当时它作为一种新型的塑料、纤维着色产品被开发出来。色母粒的生产工艺涉及将颜料、载体、分散剂等基本要素完美融合,以赋予塑料制品更加绚丽的色彩。它的优点包括使颜料在制品中具有更好的分散性,以及有利于保持颜料的化学稳定性。‌

色母粒的组成成分包括:

  • 颜料或染料:分为有机颜料与无机颜料,如酞菁红、酞菁蓝、镉红、镉黄等。
  • 载体:通常是与制品树脂相同的树脂,以保证最佳的相容性。
  • 分散剂:如‌聚乙烯低分子蜡、‌硬脂酸盐等,促使颜料均匀分散并不再凝聚。
  • 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。‌

此外,色母粒的生产工艺还涉及到将优质颜料、优质树脂和助剂经过高速密炼供混过双螺杆生产精制而成,适合片材、吹膜、管材、注塑、吹塑、吸塑等产品。‌

色母粒是怎么生产的

色母粒的生产过程涉及多种工艺方法,主要包括湿法工艺和干法工艺。‌1

  • 湿法工艺包括油墨法、冲洗法、捏和法、‌金属皂法。
    1. 油墨法:通过三辊研磨在颜料表面包覆低分子保护层,研磨后的油墨色浆与载体树脂混合,通过二辊塑炼机进行塑化,最后通过单螺杆或双螺杆挤出机进行造粒。
    2. 冲洗法:颜料、水和分散剂通过砂磨使颗粒小于1μm,利用相转移法使颜料转入油相,蒸发浓缩干燥后加入载体,通过挤出造粒得到色母粒。此过程需要有机溶剂及相应的溶剂回收装置。
    3. 捏和法:将颜料和油性载体掺混后,通过捏和使颜料从水相冲洗进入油相,油性载体包覆颜料表面,使颜料分散稳定,防止凝聚,然后挤出造粒得到色母粒。
    4. 金属皂法:颜料经过研磨粒度达到1μm左右,在一定温度下加入皂液,均匀润湿颜料颗粒表面,形成皂化液保护层,加入载体高速搅拌混合,挤出造粒得到色母粒。
  • 干法工艺:一些企业在生产高档色母粒时,自行制备预分散颜料,然后用干法工艺造粒。色母粒生产条件随制品要求呈现多样化的选择方案。

此外,生产设备包括研磨设备、高低速捏和机、混炼机、挤出造粒设备等。研磨设备有砂磨机、锥体磨、胶体磨、高剪切分散机等。捏和机通过抽真空减压排气、抽取挥发物及脱水;热工工况通过导热油、蒸气加热或水冷却;出料方式是翻缸出料、阀门下出料和螺杆出料;捏合桨选用变频调速器调速。混炼机分为开放式炼胶机和密闭式炼胶机两种。挤出造粒设备有单螺杆挤出机、双螺杆挤出机(平同、平异、锥同、锥异)、多螺杆挤出机和无螺杆挤出机等。

我国色母粒基本能适应塑料、橡胶、化纤三大合成材料发展需要,从通用塑料为主的色母粒品种,逐步扩大到通用工程塑料(PC、PA、POM、PBT/PET 等)、特种工程塑料(FEP、PVDF、PI 等)、热塑性弹性体(TPU)、橡胶等应用领域,功能色母粒愈来愈受青睐。

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