母粒是把超常量的顏料均勻載附于樹(shù)脂之中而制得的聚集體，通常由顏料、載體樹(shù)脂、添加劑等組成，亦稱為顏料濃縮物。
色母粒的組成
(1)顏料或染料
顏料又分為有機(jī)顏料與無(wú)機(jī)顏料。常用的有機(jī)顏料有：酞菁藍(lán)、酞菁綠、耐曬大紅、大分子紅、大分子黃、永固黃、永固紫、偶氮紅等：常用的無(wú)機(jī)顏料有：鎘紅、鉻黃、鈦白粉、炭黑、氧化鐵紅、氧化鐵黃等；染料主要有偶氮類和蒽醌類等。
(2)載體
載體是色母粒的基體。專用色母一般選擇與制品樹(shù)脂相同的樹(shù)脂作為載體，兩者的相容性最好，但同時(shí)也要考慮載體的流動(dòng)性。通用色母粒一般選擇K樹(shù)脂和EVA為載體。
(3)分散劑
分散劑起促進(jìn)顏料均勻分散的作用，其熔點(diǎn)應(yīng)比樹(shù)脂低，與樹(shù)脂有良好的相容性，和顏料有較好的親和力。最常用的分散劑為：聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、硬脂酸鹽等。對(duì)于不同的載體和顏料，根據(jù)"相似相容"原理進(jìn)行選擇。
(4)添加劑
用于色母粒的添加劑有抗氧劑、填充劑、增塑劑、阻燃劑、增亮劑、抗靜電劑和成核劑等品種，需要注意的是選擇添加劑時(shí)要注意其與顏料、樹(shù)脂的匹配問(wèn)題。色母粒的分類色母有以下幾種分類方法：
(1)按載體分類：NPE色母、尼龍色母、ABS色母、PVC色母、EVA色母等。
(2)按用途分類：如注射色母、吹塑色母、紡絲色母等。
(3)按品種等級(jí)要求的不同可分為：
高級(jí)注射色母：用于化妝品包裝盒、玩具、電器外殼及其它高級(jí)制品。
普通注射色母：用于-般日用塑料制品、工業(yè)容器等。
高級(jí)吹膜色母：用于超薄制品的吹塑著色。
通吹膜色母：用于-般包裝袋、編織袋的吹塑著色。紡絲色母：用于纖維紡絲著色，顏料顆粒細(xì)，濃度高，著色力強(qiáng)，耐熱、耐光性好。
低級(jí)色母：用于制造對(duì)顏色品質(zhì)要求不高的低級(jí)產(chǎn)品，如垃圾桶、低級(jí)容器等。
色母粒著色的優(yōu)點(diǎn)散性
(1)使顏料在制品中具有更好的分
(2)有利于保持顏料的化學(xué)穩(wěn)定性
(3)保證制品顏色的穩(wěn)定
4)保護(hù)操作人員的健康
(5)保持環(huán)境的潔凈
(6)使用方便制備原理與工藝顏料的分散原理
顏料的分散對(duì)塑料著色意義重大。
一般而言，顏料分散越好，其著色力和遮蓋力就越高。著色過(guò)程，實(shí)際上就是顏料在另一種介質(zhì)中的分散過(guò)程，可分為破碎、潤(rùn)濕、分布和穩(wěn)定化四個(gè)階段。破碎是顏料粉末在剪切力或外界能量的作用下被破碎為較小的粒子(凝集體和原生粒)的過(guò)程，與顏料粒子的"強(qiáng)度"和介質(zhì)的粘度有關(guān)。一般而言。顏料粒子"強(qiáng)度"越小。介質(zhì)粘度越高。破碎越容易。
潤(rùn)濕是顏料粒子與周圍介質(zhì)相互作用的過(guò)程，與顏料粒子的表面狀況和介質(zhì)的性質(zhì)密切相關(guān)。顏料粒子能否被介質(zhì)潤(rùn)濕符合熱力學(xué)定律，可用表面張力和表面能等參數(shù)進(jìn)行描述潤(rùn)濕過(guò)程的快慢(潤(rùn)濕時(shí)間)可從動(dòng)力學(xué)角度進(jìn)行分析，與顏料粒子的孔隙幾何結(jié)構(gòu)有關(guān)，隨介質(zhì)粘度的提高而增加。潤(rùn)濕體積可作為顏料孔體積或填充密度的度量，與相對(duì)著色強(qiáng)度密切關(guān)聯(lián)，影響顏料在最終制品中的分散質(zhì)量。
在剪切作用下，顏料粒子以隨機(jī)概率均勻分布于載體樹(shù)脂中，提高加工溫度、降低粘度，處于湍流條件下，延長(zhǎng)在加工設(shè)備中的停留時(shí)間，有利于顏料粒子達(dá)到最佳的分布。
分散過(guò)程中，由于顏料粒子之間存在吸引力，已分散的顏料粒子出現(xiàn)聚并的現(xiàn)象，稱為再附聚作用。再附聚作用會(huì)導(dǎo)致著色強(qiáng)度降低，為防止顏料粒子發(fā)生再附聚作用，必須使分散狀態(tài)穩(wěn)定化。對(duì)顏料粒子表面進(jìn)行涂覆處理、合理控制混煉工藝有利于提高分散的穩(wěn)定性。
色母粒制備工藝
色母粒的生產(chǎn)過(guò)程主要包括配方的篩選和色母粒的制備，其工藝流程如下：物料進(jìn)行塑煉、造粒。具體可分為干混法和濕法工藝。
(1)干混法
干混法是用干顏料直接與分散劑、載體樹(shù)脂混合后。采用密煉機(jī)或雙螺桿混煉后造粒。采用這種方法制備色母粒時(shí)。由于顏料已預(yù)處理，可直接制備顏料顆粒小于1 u m的紡絲級(jí)和薄膜級(jí)色。
(2)濕法
濕法工藝有；中洗法、捏合法和沉淀法等，此法適用未經(jīng)預(yù)處理的顏料。沖洗法是將顏料、水和分散劑通過(guò)砂磨。使顏料顆粒小于1 u m。通過(guò)相轉(zhuǎn)移，使顏料轉(zhuǎn)入油相，去除溶劑后得到濃色物料。再經(jīng)水洗、干燥處理后制得預(yù)分散顏料。最后與載體樹(shù)脂混煉、造粒而成。
捏合法是將顏料、水和分散劑通過(guò)砂磨后，加入油性載體摻混后進(jìn)行捏合。利用顏料親油這一特點(diǎn)，使顏料從水相；中洗進(jìn)入油相。同時(shí)又由油性載體將顏料表面包覆，使顏料分散穩(wěn)定，防止顏料凝聚，最后與載體枉捐 昆煉、造粒。在實(shí)際生產(chǎn)中，專用色母粒的生產(chǎn)往往還應(yīng)根據(jù)樹(shù)脂和顏料(染料)的特性進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。
總之，色母粒制備過(guò)程中，顏料的分散與穩(wěn)定是一個(gè)十分關(guān)鍵的問(wèn)題，在優(yōu)化篩選配方基礎(chǔ)上．還應(yīng)根據(jù)其使用要求選擇最合適的制備工藝，才能制得性能價(jià)格比最佳的色母粒。
國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀分析
計(jì)算機(jī)配色系統(tǒng)的應(yīng)用為色母粒行業(yè)提供了一種先進(jìn)的生產(chǎn)工具和測(cè)試手段。它可以在極短的時(shí)間內(nèi)找到最經(jīng)濟(jì)的配方，從而有效降低著色劑成本；可以預(yù)測(cè)異譜同色現(xiàn)象。避免在不同光源下出現(xiàn)色差問(wèn)題；能快速計(jì)算出修正配方。提高對(duì)色效率。
色母粒的制備一般包括三個(gè)步驟。
首先進(jìn)行顏料的處理。然后將處理好的顏料與載體進(jìn)行初混。最后將混合好的隨著高分子材料的廣泛應(yīng)用。我國(guó)塑料工業(yè)得以迅猛發(fā)展，目前已成為全球塑料消費(fèi)增長(zhǎng)最快的國(guó)家之一。塑料消費(fèi)的快速增長(zhǎng)刺激了我國(guó)色母粒工業(yè)的飛速發(fā)展，合成樹(shù)脂工業(yè)和染顏料工業(yè)的進(jìn)步有力地推動(dòng)色母粒工業(yè)的進(jìn)步。許多國(guó)外著名色母粒企業(yè)在國(guó)內(nèi)投資建廠在一定程度上促進(jìn)了我國(guó)色母粒行業(yè)的發(fā)展。
目前。我國(guó)生產(chǎn)色母粒的企業(yè)多達(dá)400多家。主要分布在廣東、福建、山東、浙江、江蘇、上海、遼寧、天津、北京、河北等省市。2001年我國(guó)色母粒的年生產(chǎn)能力在1000噸以上的企業(yè)有將近150家，總的年生產(chǎn)能力可達(dá)30萬(wàn)噸，需求量不到12萬(wàn)噸。2003年需求量預(yù)計(jì)達(dá)到15萬(wàn)噸左右。我國(guó)塑料工業(yè)規(guī)劃數(shù)據(jù)顯示，到2005年我國(guó)塑料制品總量將超過(guò)1300萬(wàn)噸，約消耗色母粒1 6～1 8萬(wàn)噸左右。而美國(guó)的Hanna和Polyone、德國(guó)的BASF和Hoechst、瑞士的Ciba和Clariant等公司的生產(chǎn)總量達(dá)100萬(wàn)噸以上。其中僅美國(guó)的Hanna年產(chǎn)量達(dá)14萬(wàn)噸。與國(guó)外著名色母粒生產(chǎn)企業(yè)相比，我國(guó)色母粒生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模偏小、技術(shù)水平較低。就我國(guó)色母粒市場(chǎng)而言，色母粒需求量增長(zhǎng)較快、中低檔產(chǎn)品供大于求、高檔產(chǎn)品需大量進(jìn)口、生產(chǎn)能力相對(duì)過(guò)剩。
目前，我國(guó)色母粒生產(chǎn)供大于求的原因主要有：一是新建生產(chǎn)裝置增速過(guò)快，產(chǎn)品訂單不足；二是國(guó)產(chǎn)色母粒產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一、品種不全、通用型產(chǎn)品占很大比重，而高濃度和超高濃度、多功能性色母粒及細(xì)旦纖維用色母粒所占比重較少，高檔的色母粒需大量進(jìn)口。
由于色母粒的消費(fèi)者是塑料加工企業(yè)，因此分析和了解塑料在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用和增長(zhǎng)速度，對(duì)于色母粒生產(chǎn)企業(yè)十分重要，下述三大領(lǐng)域值得關(guān)注。
目前，隨著鋁塑復(fù)合、以塑代鋼的發(fā)展，塑料型材和塑料管材應(yīng)用日益廣泛，塑料在建筑行業(yè)的應(yīng)用增長(zhǎng)較快。住宅飲用水管方面，國(guó)家已經(jīng)強(qiáng)制淘汰鑄鐵管，將大大促進(jìn)塑料管材的消費(fèi)。預(yù)計(jì)2005年國(guó)內(nèi)塑料管材產(chǎn)量將達(dá)到100萬(wàn)噸，建筑用型材將消耗350萬(wàn)噸左右，上述領(lǐng)域?qū)⑾纳噶?萬(wàn)噸左右。
薄膜是塑料制品最大市場(chǎng)，目前國(guó)內(nèi)薄膜總產(chǎn)量約520萬(wàn)噸。今后仍將保持快速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2005年國(guó)內(nèi)農(nóng)膜和包裝膜總需求量將達(dá)到600萬(wàn)噸左右。約消耗色母粒4萬(wàn)噸。
工程塑料現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于汽車、電子電氣、辦公自動(dòng)化、交通運(yùn)輸、建筑等行業(yè)，近年來(lái)一直保持10％ ～15％的年增長(zhǎng)速度。部分產(chǎn)品增速甚至達(dá)到30％。預(yù)計(jì)2005年我國(guó)五大通用工程塑料和ABS的需求總量將達(dá)到70萬(wàn)噸和165萬(wàn)噸左右，屆時(shí)需要消耗色母粒約4．5萬(wàn)噸左右。由于工程塑料色母粒要求耐高溫，其技術(shù)含量和附加值均較高，是我國(guó)色母粒行業(yè)開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。
