色母粒配方设计必须遵守的五大载体选择原则

在使用色母料的过程中，最大的困难是如何把它适当添加到材料里，两个主要因素分别是用于生产色母的载体树脂及其分子量，而它们往往是不能由购买色母料的公司所能决定的。故色母粒企业在进行配方设计时，就需考虑到载体树脂的选用对后期销售、应用端的影响。色母料在最终树脂中的添加量一般为2%-5%，如果正确地混合添加色母，在最终的混合物中载体树脂的含量占1%-3%或以上。这样一来就使它成为了添加剂系列中含量最大的一种添加剂，因此在选择载体树脂时应该注意一些细节。例如，用户对颜色的要求、对色泽稳定性的要求、对环境的要求以及色母粒在最终制品中所起的作用等，使得色母粒的配方日趋复杂。色母粒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，但在复杂情况下，同时也要考虑载体的流动性以及选用此载体后的颜料分散性和混合分配性，这些复杂的特性只有进行统一平衡，才能得出最合适的色母粒配方。具体而言，色母粒配方中载体选择的五大原则就是相容性、流动性、加工性、高黏性、适用性。

相容性

所谓相容性是指两种物质彼此相互容纳的能力，按照相似相容原则，色母粒载体树脂与被着色树脂结构相同或相似。其相容性好。常规情况下色母粒载体树脂与制品的基体树脂应选择相同类型的聚合物，目的是保证载体树脂与基体树脂具有良好的化学相容性。例如ABS色母载体可选用AS树脂，PBT可用作PET色母粒的载体。但如果相同类型树脂之间亦不相容,就会影响着色产品质量，如聚乙烯和聚丙烯虽同属烯烃类，选用聚乙烯为载体的色母用在注塑、吹膜等产品没有问题，但将聚乙烯载体色母用于聚丙烯纺丝会影响可纺性、用于高亮度注塑产品，会在产品上有流痕，也说明了聚乙烯与聚丙烯虽同为烯烃树脂、但两树脂的相容性不是很好。哪怕是使用聚乙烯蜡为载体的万能色母粒，在面对工程塑料时也不免有所缺陷，表面容易出现“起皮”的现象。故万能母粒现有的市场规模远远达不到预期的目标。

流动性

所谓流动性就是色母载体树脂自身的流动性要好，载体熔体流动速率要高于被着色树脂，如使用与需要着色的塑料相同的聚合物作载体，其分子量应低于着色的塑料（即载体的熔体流动速率大于需着色的塑料的熔体流动速率）。这样，高熔体流动速率的色母粒在着色螺杆中发生理想流动更加容易，而且在大量的树脂中更容易分散。但这种方法往往也存在弊端，毕竟无论何时都不可忽视熔融指数和分子量之间的联系，归根结底是分子量决定了树脂的性能，而高熔体流动速率的载体树脂，在最后加工成型时可能会导致产品性能有所下降，尤其是工程塑料的着色。如果选择与所需要着色的树脂的分子量相近的载体树脂，可以以适量的润滑剂来改善整体色母粒的流动性，即提高色母粒的熔融指数；否则，低分子量的树脂容易产生降解，甚者会严重影响制品的外观。不过有时，在一些着色制品中，明确要求色母粒中不允许添加分散剂，此时选用合适的载体树脂就显得更加重要。

高黏性

树脂黏度高与流动性好也许是一对矛盾体，但载体树脂的熔融黏度高则体系的剪切黏度也高，由熔融树脂传导至颜料颗粒的剪切力也就越大，有利于对颜料颗粒的分散。所以如何使矛盾统一，需要在载体选择上作全面考量。例如，常规LLDPE的分子结构以其线型主链为特征，只有少量或没有长支链，但含有短支链,没有长支链使得聚合物的结晶性较高。在分子量相同的情况下，线型结构的LLDPE熔体黏度要比非线型结构的LDPE高。在熔体流动速率相同的情况下，LDPE的熔体黏度也明显低于LLDPE。因此，选择使用或部分使用高熔体流动速率线型低密度聚乙烯（LLDPE）作为聚烯烃色母粒的载体也就不足为奇了。

加工性

所谓加工性是指满足生产工艺需求。很多实践经验和统计结果表明，采用粉状树脂进行生产所获得的最终分散性能要比使用粒料树脂好些。一个明显的区别在于：粉状树脂因粒度小而能在设备中快速完成熔融过程，也就是说颜料颗粒能够比较早地被浸润而进入润湿分散的过程。同时粉体间相互的混合均匀性也极高，这也有效地提高了润湿的速度。为了提高色母粒品质，色母粒生产厂家需要在配方时考虑到不同载体树脂的形态差异。然而,市场上并非所有树脂产品都有粉状料供应，同时，色母粒生产企业应自备磨粉设备，在必要时将所用树脂部分或全部经过磨粉后再用于色母粒的生产，以此来提升和保证产品的质量。

适用性

适用性是指载体需满足客户生产需要，还需要满足产品的需求，不能影响产品表面和内在的质量。当色母粒用于塑料着色时，不应因载体使用不当，对塑料制品的力学性能等造成影响。举个例子，在为降解塑料产品选择色母粒时，要避免使用以不可降解材料作为载体的母粒，防止影响对降解产品性质的判定造成影响。如PPR管色母粒选用LLDPE为载体树脂，与PPR有良好相容性，但LLDPE熔融指数高，意味着分子量太低，不能承受热水压力；HDPE载体树脂与PPR的相容性也好，但耐热时间很短。免喷涂塑料用树脂同样需要注意此种问题，越透明的树脂做出来的产品银色效果越好，比如同样的银色添加，透明ABS比PP做出来的效果更加鲜艳。此外还要求载体和材料的流动性较高，热稳定性和挥发分要低，太高的熔体黏度也会不利于金属颜料的运动，影响分散，太低的熔体黏度剪切性能较弱，颜料