色母粒配方设计和工业制造 色母粒的组成及特性 薄膜j色母粒配方设计 电缆管道j色母粒配方设计 注塑j色母粒配方设计 色母

我国色母粒的自发研究开发起始于七十年代中期，中国色母工业自起步伊始就紧随全球色母发展的步伐，期间的差距相较于其它行业与世界先进水平之差距而言是非常小的。经历几十年的发展，国内色母行业无论在技术研发、工艺布局、生产管理、设施配套等诸多方面取得了长足的进步；改革开放使得色母粒行业能够比较容易地获得世界先进的成套生产设备、优质颜料和加工助剂，因而也能够制造出符合世界先进水平的色母产品以满足部分终端应用。虽然，色母粒行业是作为整个塑料产业配套的一个分支行业，然而中国色母人从来没有把自己仅仅定位成一个无足轻重的配角，经过几十年的辛勤耕耘，终于赢得了应有的市场地位。作为中国色母行业具有代表性的两家企业：广东美联新材料股份有限公司和苏州宝丽迪材料科技股份有限公分别先后于2017年和2020年在中国证券市场挂牌，成为中国色母粒行业的上市公司。资本市场的青睐正是对中国色母粒行业的肯定和认可，也是色母粒企业逐步走向规模化和规范化的佐证。
笔者从1968进入上海染料化工一厂从事染颜料生产和开发，77年起开始从事色母粒研发，工业化生产，至2012年退休，一辈子就只从事有机颜料生产和应用一项技术工作。2014年完成了《塑料着色剂——品种，性能，应用》一书出版，2016年完成了《塑料配色——理论与实践》一书出版，完成本书出版历时五年，三本书的完成终于实现了 “着色剂” “配色” “配方” “制造” 色母粒主要技术系统闭环。

色母粒行业是为塑料产业配套的一个重要分支行业。本书主要对色母粒的组成及特性、薄膜级色母粒配方设计、电缆、管道级色母粒配方设计、注塑级色母粒配方设计、纤维级色母粒配方设计、其他色母粒配方设计、功能母粒配方设计、色母粒工业制造、色母粒质量控制与剖析、中国色母粒工业发展趋势展望等进行了详细介绍，可供从事颜料、染料、塑料着色、塑料制品加工的各类技术人员参考。

陈信华，上海金泰色母粒有限公司（已退休），高级工程师，1968-1976念从事有机颜料生产自1976年起一直从事色母粒生产开发，先后获得1987年科技大会奖，国家六五攻关个人奖 化工部科技奖三等奖，上海市科技三等奖，所以对颜料，颜料应用，色母粒生产，应用有很深的研究，也经常在颜料行业色母粒行进行讲座
现任中国染料协会专家委员会专家
现任中国染料协会有机颜料专家库专家
现任《上海染料》，《塑料助剂》编委

绪论 中国色母粒工业发展历史回顾 / 1
0.1 起步阶段：20世纪70年代中期～80年代中期 1
0.2 持续发展阶段：20世纪80年代中期至今 2
0.3 色母粒专业委员会对行业发展的引领作用 5

第1章 色母粒的组成及特性 / 6
1.1 色母粒组成、分类及着色优势 8
1.1.1 色母粒的定义、使命和用途 9
1.1.2 色母粒组成 10
1.1.3 色母粒分类 11
1.2 色母粒配方设计原则 11
1.3 色母粒配方中着色剂选择 14
1.3.1 色母粒配方中着色剂的选择原则 14
1.3.2 无机颜料品种和性能 15
1.3.3 有机颜料品种和性能 17
1.3.4 溶剂染料品种和性能 23
1.4 色母粒配方中分散剂选择 27
1.4.1 聚乙烯蜡的特性和选择原则 27
1.4.2 超分散剂的特性和选择原则 39
1.5 色母粒配方中载体的选择 41
1.5.1 色母粒配方中载体的选择原则 41
1.5.2 聚烯烃色母粒载体 44
1.5.3 ABS色母粒载体 45
1.5.4 PS色母粒载体 45
1.6 色母粒配方中助剂选择 46
1.6.1 抗氧剂和光稳定剂的特性和选择原则 46
1.6.2 偶联剂的特性和选择原则 52
1.6.3 润滑剂的特性和选择原则 56
1.6.4 硬脂酸金属盐的特性和选择原则 59
1.7 色母粒配方中填料的选择 60
1.7.1 色母粒配方中填料的选择原则 60
1.7.2 碳酸钙的特性和选择 61
1.7.3 硫酸钡的特性和选择 62
1.7.4 滑石粉的特性和选择 63
1.7.5 玻璃微珠的特性和选择 64
1.8 色母粒配方设计要点 65
1.8.1 熔体加工剪切力足够大时配方设计的考量 66
1.8.2 熔体加工剪切力不够大时配方设计的考量 67
1.8.3 载体在配方设计中的考量 67
1.8.4 抗氧剂和光稳定剂在配方设计中的考量 68
1.8.5 填料在配方设计中的考量 68
1.8.6 色母粒浓度在配方设计中的考量 69
1.8.7 色母粒配方设计的综合考量 69

第2章 薄膜级色母粒配方设计 / 70
2.1 PE吹塑薄膜色母粒配方设计 70
2.1.1 PE吹塑薄膜色母粒应用工艺和技术要求 71
2.1.2 PE吹塑薄膜色母粒配方 72
2.1.3 PE吹塑薄膜色母粒配方中颜料选择 73
2.1.4 PE吹塑薄膜色母粒配方中分散剂选择 76
2.1.5 PE吹塑薄膜色母粒配方中载体选择 76
2.1.6 PE吹塑薄膜色母粒应用中出现的问题和解决办法 77
2.2 PE流延薄膜色母粒配方设计 77
2.2.1 PE流延薄膜色母粒应用工艺和技术要求 78
2.2.2 PE流延薄膜色母粒配方 80
2.2.3 PE流延薄膜色母粒配方中颜料选择 81
2.2.4 PE流延薄膜色母粒应用中出现的问题和解决办法 85
2.3 食品包装膜色母粒配方设计 86
2.3.1 食品安全国家标准体系 86
2.3.2 食品包装膜白色母粒应用工艺和技术要求 90
2.3.3 食品包装膜白色母粒配方 90
2.3.4 食品包装膜用黑色母粒中炭黑选择 93
2.4 PVDC肠衣膜色母粒配方设计 94
2.4.1 PVDC树脂的性能和应用 94
2.4.2 PVDC肠衣膜色母粒应用工艺和技术要求 94
2.4.3 PVDC肠衣膜色母粒配方 96
2.4.4 PVDC肠衣膜色母粒配方中颜料选择 96
2.5 片材色母粒配方设计 98
2.5.1 PP片材色母粒应用工艺和技术要求 99
2.5.2 PP片材色母粒配方 100
2.5.3 PS片材色母粒配方 101
2.5.4 PET片材色母粒配方 101
2.5.5 片材应用—吸塑工艺 101

第3章 电缆、管道级色母粒配方设计 / 103
3.1 通信电缆色母粒配方设计 103
3.1.1 通信电缆色母粒应用工艺和技术要求 104
3.1.2 通信电缆色母粒配方 106
3.1.3 通信电缆色母粒配方中颜料选择 107
3.1.4 通信电缆色母粒应用中出现的问题和解决办法 108
3.2 光缆色母粒配方设计 108
3.2.1 光缆色母粒应用工艺和技术要求 108
3.2.2 光缆级PBT色母粒配方 110
3.3 电缆护套黑色母粒配方设计 113
3.3.1 电缆护套黑色母粒应用工艺和技术要求 113
3.3.2 电缆护套黑色母粒配方 114
3.4 聚乙烯压力管色母粒配方设计 119
3.4.1 聚乙烯压力管色母粒应用工艺和技术要求 119
3.4.2 聚乙烯压力管色母粒配方 121
3.4.3 聚乙烯压力管色母粒配方中炭黑选择 123
3.4.4 聚乙烯压力管色母粒配方中有机颜料选择 126
3.5 PPR管色母粒配方设计 126
3.5.1 PPR管色母粒应用工艺和技术要求 127
3.5.2 PPR管色母粒配方 128
3.5.3 PPR管色母粒应用中出现的问题和解决办法 130
3.6 PB管色母粒配方设计 131
3.6.1 PB管色母粒应用工艺和技术要求 131
3.6.2 PB管色母粒配方 132

第4章 注塑级色母粒配方设计 / 134
4.1 ABS家电专用色母粒配方设计 135
4.1.1 ABS家电色母粒应用工艺和技术要求 135
4.1.2 ABS家电色母粒配方 137
4.1.3 ABS色母粒配方中着色剂选择 138
4.1.4 ABS家电色母粒生产中出现的问题和解决办法 142
4.1.5 ABS家电色母粒应用中出现的问题和解决办法 142
4.2 运动场座椅色母粒配方设计 143
4.2.1 运动场座椅色母粒应用工艺和技术要求 143
4.2.2 运动场座椅色母粒配方 144
4.3 瓶盖色母粒配方设计 148
4.3.1 瓶盖色母粒应用工艺和技术要求 149
4.3.2 瓶盖色母粒配方 150
4.4 汽车内饰件色母粒配方设计 153
4.4.1 汽车内饰件色母粒应用工艺和技术要求 153
4.4.2 汽车内饰件色母粒配方 154
4.5 聚酰胺色母粒配方设计 157
4.5.1 聚酰胺色母粒应用工艺和技术要求 157
4.5.2 聚酰胺色母粒配方 158
4.5.3 聚酰胺色母粒配方设计中着色剂选择 159
4.5.4 聚酰胺色母粒的应用 165

第5章 纤维级色母粒配方设计 / 166
5.1 化学纤维概论 166
5.1.1 化学纤维的品种 166
5.1.2 化学纤维的分类 168
5.1.3 化学纤维的制造方法 168
5.1.4 化学纤维的原液着色 170
5.2 黏胶、腈纶原液着色剂（浆状）配方设计 171
5.2.1 黏胶原液着色剂配方 171
5.2.2 腈纶原液着色剂配方 181
5.3 聚丙烯纤维色母粒配方设计 185
5.3.1 聚丙烯纤维色母粒应用工艺和技术要求 185
5.3.2 聚丙烯纤维色母粒配方 187
5.3.3 聚丙烯纤维色母粒配方中颜料选择 188
5.3.4 聚丙烯纤维色母粒配方中分散剂选择 190
5.3.5 聚丙烯纤维色母粒配方中载体选择 191
5.3.6 聚丙烯纤维色母粒应用中出现的问题和解决办法 191
5.4 聚丙烯纤维复合非织造布（熔喷层）色母粒配方设计 191
5.4.1 聚丙烯纤维复合非织造布（熔喷层）色母粒应用工艺和技术要求 192
5.4.2 聚丙烯纤维复合非织造布（熔喷层）色母粒配方 194
5.4.3 聚丙烯纤维复合非织造布（熔喷层）色母粒配方中颜料选择 196
5.4.4 聚丙烯纤维复合非织造布（熔喷层）色母粒的应用 196
5.4.5 聚丙烯纤维复合非织造布（熔喷层）色母粒应用中出现的问题和解决办法 197
5.5 聚酯纤维原液着色配方设计 198
5.5.1 聚酯纤维原液着色方法和发展历史 198
5.5.2 聚酯纤维原液着色剂（浆状） 200
5.5.3 聚酯纤维色母粒 202
5.6 聚酰胺纤维原液着色配方设计 208
5.6.1 聚酰胺6纤维原液着色剂（浆状） 208
5.6.2 聚酰胺纤维色母粒应用工艺和技术要求 209
5.6.3 聚酰胺色母粒配方 210

第6章 其他色母粒配方设计 / 212
6.1 吹塑级色母粒配方设计 212
6.1.1 吹塑级色母粒应用工艺和技术要求 212
6.1.2 PE吹塑色母粒配方 214
6.2 EVA发泡色母粒配方设计 217
6.2.1 EVA发泡色母粒应用工艺和技术要求 217
6.2.2 EVA发泡色母粒配方 218
6.2.3 EVA发泡色母粒应用中可能出现的问题和解决办法 220
6.3 人造运动草坪用色母粒配方设计 220
6.3.1 人造草坪用色母粒应用工艺和技术要求 221
6.3.2 人造草坪用色母粒配方 222
6.4 PLA塑料色母粒配方设计 224
6.4.1 PLA塑料色母粒应用工艺和配方设计 224
6.4.2 PLA塑料色母粒应用 225
6.5 荧光颜料母粒配方设计 227
6.5.1 荧光颜料母粒应用工艺和技术要求 227
6.5.2 荧光母粒配方 228
6.5.3 荧光母粒制造和应用过程中出现的问题和解决办法 231
6.6 橡胶着色剂（色饼）配方设计 232
6.6.1 橡胶着色剂（色饼）应用工艺和技术要求 232
6.6.2 橡胶着色剂（色饼）配方 234
6.6.3 橡胶着色剂（色饼）工业制造 236
6.6.4 橡胶着色剂（色饼）工业应用 236

第7章 功能母粒配方设计 / 238
7.1 珠光母粒配方设计 238
7.1.1 珠光母粒应用工艺和技术要求 239
7.1.2 珠光母粒配方 239
7.1.3 珠光母粒制造和应用过程注意事项 241
7.2 金属颜料母粒配方设计 241
7.2.1 金属颜料母粒应用工艺和技术要求 242
7.2.2 金属颜料母粒配方 242
7.2.3 金属颜料母粒的铝颜料选择 244
7.2.4 金属颜料母粒的制造 245
7.2.5 金属颜料母粒应用中出现的问题和解决办法 246
7.3 免喷涂塑料 247
7.3.1 免喷涂材料概述 247
7.3.2 免喷涂塑料母粒品种选择 248
7.3.3 免喷涂塑料用树脂选择 248
7.3.4 免喷涂塑料应用中出现的问题和解决办法 249
7.4 双防母粒配方设计 250
7.4.1 聚乙烯棚膜的老化机理 250
7.4.2 聚乙烯棚膜防老化对策 252
7.4.3 双防母粒配方设计要点和步骤 253
7.4.4 双防母粒配方 256
7.4.5 双防母粒的应用注意事项 257
7.5 防雾滴母粒配方设计 257
7.5.1 防雾滴剂的工作原理 258
7.5.2 流滴剂品种组成和特性 259
7.5.3 流滴剂产品的选择要点 259
7.5.4 防雾滴母粒配方 260
7.5.5 防雾滴母粒的应用 261
7.5.6 防雾滴消雾母粒 263
7.6 保温（棚膜）母粒的配方设计 265
7.6.1 影响温室（大棚）内温度变化的因素 265
7.6.2 提高聚乙烯棚膜的保温性技术要点 267
7.7 抗菌母粒配方设计 273
7.7.1 抗菌剂的作用机理 273
7.7.2 抗菌母粒应用工艺和技术要求 274
7.7.3 抗菌母粒配方 275
7.7.4 抗菌母粒的市场和应用 276
7.8 PPA母粒配方设计 276
7.8.1 含氟聚合物PPA的工作原理、组成特性和应用性能 277
7.8.2 PPA母粒配方 278
7.8.3 PPA母粒的应用 279
7.9 消泡母粒配方设计 280
7.9.1 氧化钙吸水原理及其品种和选择 280
7.9.2 消泡母粒配方 281
7.9.3 消泡母粒的应用 281
7.10 填充母粒配方设计 282
7.10.1 碳酸钙的品种和选择 282
7.10.2 填充母粒配方 282
7.10.3 填充母粒在新材料上的应用 283

第8章 色母粒工业制造 / 286
8.1 颜料分散理论在色母粒制造上的应用 286
8.2 预混双螺杆制造色母粒工艺 288
8.2.1 高速混合机的特性和选择 288
8.2.2 双螺杆挤出机的特点 290
8.2.3 双螺杆挤出机螺杆排列组合特性 291
8.2.4 成型辅助设备的特性和选择 295
8.2.5 预混双螺杆制造色母粒工艺 296
8.3 分段喂料双螺杆制造色母粒工艺 300
8.3.1 失重式计量机的原理和种类 301
8.3.2 分段喂料双螺杆制造色母粒工艺原理 305
8.3.3 分段喂料双螺杆制造色母粒工艺 306
8.4 挤水转相制造色母粒工艺 308
8.4.1 颜料转相原理 308
8.4.2 颜料砂磨挤水转相制造色母粒工艺 310
8.4.3 颜料滤饼挤水转相制造色母粒工艺 314
8.5 密炼制造色母粒工艺 320
8.5.1 密炼机制造色母粒工艺 320
8.5.2 捏炼双螺杆制造色母粒工艺 326
8.5.3 连续混炼机制造色母粒工艺 328
8.6 布斯连续往复式挤出机制造色母粒工艺 338
8.6.1 布斯机结构特点和机型 338
8.6.2 布斯机工作原理 343
8.6.3 布斯机制造色母粒工艺 345
8.6.4 布斯机制造工艺可能出现的问题、原因及解决方法 347
8.7 高效分散混合器（HIDM）制造色母粒工艺 350
8.7.1 HIDM机结构和工艺特点 350
8.7.2 HIDM机制造色母粒生产工艺 352
8.7.3 HIDM机制造色母粒生产品种和优势 352
8.8 颜料预制剂制造色母粒工艺 353
8.8.1 颜料预制剂概述 353
8.8.2 颜料预制剂的生产工艺 354
8.8.3 颜料预制剂色母粒的生产工艺 354
8.8.4 颜料预制剂制造色母粒工艺的缺陷 355

第9章 母粒质量控制和剖析 / 356
9.1 色母粒色差的控制 356
9.1.1 配方设计系统对色差的控制 356
9.1.2 生产系统过程对色差的控制 359
9.1.3 品管系统对色差的控制 361
9.1.4 客服系统对色差的控制 364
9.2 母粒的功能性控制测试 366
9.2.1 聚乙烯棚膜防老化性能 366
9.2.2 聚乙烯农膜的流滴功能检测 369
9.2.3 塑料抗菌性能检测 370
9.2.4 塑料可降解性能的检测 374
9.3 母粒的安全性控制测试 378
9.3.1 食品接触用塑料母粒安全性能测试 379
9.3.2 汽车内饰塑料材料VOCs测试 381
9.4 色母粒剖析的一般性方法和步骤 383
9.4.1 初步鉴定 384
9.4.2 组分之间的分离和纯化 385
9.4.3 定性鉴定 388
9.4.4 定量分析 390
9.4.5 白色薄膜色母综合分析 390

第10章 中国色母粒工业发展趋势展望 / 393
10.1 格局篇：大者恒大，强者愈强，规模产生效应 393
10.2 行业篇：化纤原液着色用母粒和色浆持续增长可期 396
10.3 进步篇：先进技术、工艺、设备的运用和普及 398
10.3.1 计算机辅助测、配色应用的普及 398
10.3.2 FCM/LCM设备及其分散工艺 400
10.4 趋势篇：颜料制剂（SPC）的制造和应用 401
10.5 可持续发展篇：废旧塑料资源再生的大课题 403
10.6 挑战篇：高性能塑料着色之挑战 408

参考文献 411

《色母粒配方设计和工业制造》是陈信华、赵瑞良、徐一敏等作者奉献给色母粒行业的又一本重要书籍。
本书从专业性、知识性、全面性着手，梳理了色母粒配方设计和工业制造的相关科学理论、行业技能和实践经验，可作为色母粒行业的工具书使用。
《塑料着色剂——品种·性能·应用》《塑料配色——理论与实践》《色母粒配方设计和工业制造》三本书籍的系列出版，完成了对色母粒行业四大关键技术——着色剂、配色、配方、制造的系统阐述，是色母粒从业人员必备的系列工具书和重要的参考书。
在此，仅向本书全体作者致以最崇高的敬意，你们的辛勤付出必将会带来中国色母粒行业的蓬勃发展。筚路蓝缕，薪火相传，中国一代代色母粒人的执着与追求，正在勾勒出一幅幅美丽的画卷，赤橙黄绿青蓝紫，“我”持彩练当空舞。

乔辉
2021年6月