注塑级 ABS 专用易分散色母粒的研制及应用

　　摘要：由于着色塑料在多方面有很多优势，国内越来越多的企业选择母粒用于复杂塑料制品的快速着色。但是由于各种原因，国内一些塑料生产企业使用注塑机的混合成型能力相对较差，以及企业对复杂塑料制品快速成型的要求，对色母粒的分散性的要求越来越高，原有的色母粒生产水平已经很难完全满足实际用户的要求，尤其是对各种ABS制品问题更多。原有的色母粒水平已经难以满足使用要求，尤其是ABS产品。本文对注塑级ABS专用易分散色母粒的研制及应用进行了分析。

　　引言

　　众所周知，色母粒在基材成型用树脂中的分散度是指产品表面是否会出现不均匀的彩条。影响因素很多，一般来说有三个方面：一是色母粒的组成和配方；第二，成型机械；第三，成型工艺条件。配方包括母料载体、颜料和辅助成分，机械包括注塑机的混炼能力、模具结构、产品与注塑机的匹配程度等。成型过程包括料筒各段的温度、成型压力、成型周期等。

　　一、色母粒的组成

　　色母粒生产过程的起始位置一般在树脂合成后，但与其他塑料制品不同。这种现代产业一体化模式的新发展形式，从产业技术结构特征来看，继续具有一定的优秀经济效应。因为这种结构材料和合成树脂比较接近，所以总体上还是没有太大的性能差别。色母粒一般是指以低温合成彩色塑料树脂或塑料蜡为主的颜料合成载体，以低温合成高分子彩色合成塑料蜡为主的颜料载体分散添加剂，所携带的载体是具有一定颜料计量的合成颜料。最后一种可以直接实现彩色合成塑料树脂合成蜡的状态，直到稀释到最终颜料浓度才进行加工，直到稀释形成最终浓度形状才进行加工。

　　二、色母粒的优势

　　2.1使颜料具有更好的分散性

　　用于色母颜料产品的颜料生产设备的混合生产工艺是对企业生产各种色母颜料产品所用颜料设备着色力的混合细化，以不断提高企业所用颜料的分散性和着色力。在加热高温塑料熔融后的母粒载体颜料后，可将母粒颗粒载体加热，有效地分散在各种颗粒载体塑料中。

　　2.2保证产品颜色的稳定性

　　色母粒与聚酯树脂颗粒分子相似，在直接合成的混合物中能够对混合物的测量更加准确方便。聚酯树脂颗粒不会再混合物合成的时候吸附在固定的容器面上，而是与聚酯树脂的固体分子颗粒均匀混合。因此，在聚酯树脂中高效使用添加剂时，不仅可以保证产品质量的稳定性，也可以有效保证整体外观和产品颜色的稳定性。

　　2.3方便使用

　　三、开发注塑ABS 用易分散母料

　　3.1颜料方面

　　颜料不能与各种化学所用的助剂发生反应，颜料需要耐溶性质强，流动性弱，耐热性强的特点。使用炭黑能通过控制聚酯中的化学性质来固化反应，因此不能直接在白色氧化聚酯中加入炭黑等氧化塑料。色母粒控温染色技术用于染色和氧化成型塑料制品的颜料在热加工染色过程中温度较高，氧化成型颜料中色母粒的控温在塑料制品染色过程中要加热氧化，在高温的特殊条件下不能发生热氧化分解。一般来说，染料最容易分散，有机颜料次之，无机颜料更难分散。但不一定，有机颜料中的酞菁更难分散。由于这类颜料的表面特性，其润湿角小，一般分散体系很难润湿，润湿是分散的前提。难以渗透，难以分散。此外，由于表面是否活化和处理方法的不同，同一种颜料的分散性能也有很大差异。以二氧化钛为例，经Al2O3包覆和有机处理的颜料比SiO2包覆的颜料分散性更好，经表面活化处理的颜料比未经任何处理的颜料分散性更好。此外，颜料是否搭配得当对分散性也有一定的影响。

　　3.2载体方面

　　在常规染色条件下，染色母粒的载体聚酯树脂和制品母粒基体的聚酯树脂之间应选择相同化学类型的聚氨酯聚合物，目的是保证母粒载体的聚酯树脂和制品基体之间有一定的化学相容性。理想的着色颜料载体的原料应该是能发挥以下的功能：一是可以作为着色固化颜料制备的分散体、稳定化胶和着色保护储藏室，防止着色后的颜料迅速分散；三是可以将不能进行着色的固化颜料随机分散团聚到固化颜料着色基材和其中的着色树脂中，完成着色颜料着色的分散和稳定性功能。例如，我们把颜料比作“乘客”。那么载体就是一种多功能的交通工具，也就是说它不仅要起到飞机或者火车的作用，还要起到出租车甚至人力车的作用。换句话说，它必须把颜料带到它需要的地方。这不仅要求颜料载体本身具有良好的热熔性和流动性，与其他颜料的相容性强。同时，对保护塑料制品的某些物理性能的影响不大。有人认为可以通过技术提高塑料制品的一些机械性能，对塑料的安全防护起到极大的增强作用。因此，使用向量组的选择标准显然非常关键，经过大量的实验和选择，最终确定使用改性ABS作为母料的载体。

　　3.3辅助系统

　　色母粒中的主要合成助剂一般被认为是分散剂。主要是润湿染色颜料的表面涂层，有利于染色颜料进一步吸水分散，使其在染色树脂中稳定。同时，它必须与其他树脂颜料有良好的相容性，否则会影响颜料的上色率和产品质量。分散剂的作用是使其能够包覆在成品颜料乳胶粒子周围，降低其颜料表面积性能，使这些颜料粒子混合形成稳定、易分散的小粒子，不再容易发生部分团聚；从而提高成品颜料与母粒混合载体的良好亲和力；从而改善颜料母料的流动性，提高颜料收率。分散剂能否在载体中充分实现其各种功能，助剂将发挥至关重要的作用。因此，对于母料来说，分散剂体系也是一个非常重要的组成部分，它直接影响整个母料的质量及其分散特性。母料的常用分散剂包括：低分子聚乙烯蜡、聚丙烯蜡和一些共聚物蜡、离子聚合物、偶联剂和一些表面活性化学品。在我们的颜料研究和产品设计中，分散剂被选为制备颜料体系的重要出发点之一，即通过不断增强颜料与溶剂载体的亲和性，可以不断提高其对颜料载体的重力支撑和运载能力。这种颜料载体可以将颜料分散地牢固地粘附到颜料基质上的树脂上。同时，由于它不仅能大批量地有效降低颜料母粒间熔体的均匀粘度率，而且能提高颜料母粒整体熔融的均匀流动性，使母粒中的熔体具有一定的主动性和扩散散热能力，加速母粒中的熔体充分、主动地扩散到乙烯基中的树脂中。在此基础上，经过长期的实验、对比和筛选，针对复合颜料的不同应用类型，最终建立了以聚乙烯酯共聚物为主的2-5种分散溶剂和工作溶剂组成的多功能复合颜料分散溶剂应用体系，实现了一种令很多人满意的应用效果，实现了自己充满希望的发展目标。

　　四、注塑级ABS 专用易分散色母粒的应用

　　一个好的产品应该在实践中经得起考验，与同类产品相比具有很大的优势。色母的实际应用效果对色母本身的质量起着决定性的作用。但是机械设备和工艺条件也会影响实际效果。例如，注塑机的混合加工能力强，塑料产品内部结构简单，产品与其他注塑机的结构匹配合理，对塑料母粒的分散性和性能的成本要求相对较低，实际使用的结果比较好。相反，不同色母粒对辐射粒子的分散程度要求更高。母料和树脂之间的颜色流动性也应该非常接近，并且它们的颜色相容性和亲和力应该非常好。否则，模具产品的整个面板上很容易形成许多彩条，影响对模具产品整体外观的调整。此外，适当的冷却增加了材料的压力，并且自动计算合成材料桶的端部和后部的材料温度也有助于提高效率。

　　结束语

　　本文对注塑ABS专用易分散色母粒制备的各个方面进行了分析，并对其性能进行了深入的研究和优化，使其能够在合适的工作场所使用，扬长避短。在具体工作中，要注意各种因素之间的相互作用，优化各种工艺条件的组合，达到高效、优质、低耗的效果。

　　参考文献：

　　[1]赵秀英，张丽叶，吴立峰.ABS色母粒用分散剂的研究[J].中国塑料，2001（03）：70-74.

　　[2]赵秀英. ABS色母粒的分散性研究[D].北京化工大学，2000.

　　[3]王鑫.注塑级ABS专用易分散色母粒的研制及应用[J].塑料通讯， 1998（04）：40-42.

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