白色母粒是將鈦白粉添加到載體樹脂當中，以部分分散劑改善鈦白粉在載體中的分散效果來制得分散均勻，質量上乘的母料，作為當今世界高分子材料助劑應用的最主要形式之一。
白色母粒生產工藝簡單，使用方便，分散效果優良，便于實現生產自動化；目前廣泛應用在快遞袋，牛奶膜，洗衣粉袋，牙膏管，保護膜，食品包裝袋和片材、注塑、吹瓶等產品中。
一．塑料加工廠該如何選擇白色母粒？
用“小身板，大能量”來形容白色母粒再合適不過了，白色母粒雖小，但選購好的產品確實需要注意很多因素。國內白色母粒質量良莠不齊，了解不多的朋友在選擇這類產品時比較難以入手。下面列出選擇白色母粒的9點注意事項，希望對大家有所幫助：
1.白度要高
白色色母的白度主要通過色母中的鈦白粉來呈現，而影響鈦白粉白度的因素有很多,其中主要包括二氧化鈦粒子的大小、形狀和粒度分布、雜質種類和含量以及二氧化鈦粒子晶格的缺陷。一般來說，由于氯化法對原材料鈦白粉純度要高并且在制備過程雜質也少，所以氯化法鈦白粉白度要比硫酸法要好。
在現實的白色母市場當中，不少的白色母粒生產商通過添加相等灰分含量的碳酸鈣，硫酸鋇，硫化鋅來冒充鈦白粉，其實這些無機粉體的白度與鈦白粉是不可比擬的。
2.遮蓋力要好
遮蓋力也是用戶要求白色母粒一項很重要的指標，遮蓋力好意味著該顏料著色力強，以較小的添加量就可以獲得所需的效果。白色母粒的遮蓋力取決于鈦白粉的選擇和加工工藝，金紅石型鈦白粉相比銳鈦型鈦白粉，具有較小且較緊密的單位晶格，以及更大的折射率，所以遮蓋力和抗紫外光性能明顯要優于銳鈦性。
對于使用同類型的金紅石鈦白粉白色母粒，鈦白粉粒徑小，粒徑分布窄，在母料中分散好的遮蓋力明顯要比鈦白粉粒徑分布寬，在母料中分散差的性能好。同樣，常見的碳酸鈣，硫酸鋇，硫化鋅的遮蓋力與鈦白粉也是不可比的。
表1：聚乙烯和常見增白劑折射率對比
| 物質 |
折射率 |
| 聚乙烯（PE） |
1.48 |
| 硫酸鋇 |
1.64 |
| 碳酸鈣 |
1.68 |
| 硫化鋅 |
2.37 |
| 鈦白粉（A型） |
2.55 |
| 鈦白粉（R型） |
2.75 |
從上述的折射率對比可知，金紅石鈦白粉與載體PE樹脂折射率相差最大，色散效果最好，遮蓋力即著色力最強。
3.分散性要好
分散性對鈦白粉在塑料中的應用有重要影響，一般來說，鈦白粉顆粒越細，分散越好，其著色力強度越高，并且在薄膜需要精細印刷時，使用分散性優良的白色母粒的圖案清晰度，層次感，鮮艷度更好。這是由于基底膜材的微觀平滑度是印刷圖案質量好壞的決定因素之一。
4.水份含量要低
白色母粒中的水份含量對于母粒的性能也起重要的影響，一般水份含量要控制1500ppm以下，要求嚴格的要在600ppm以下，在注塑工藝中，一般在生產前都會對原材料進行干燥，而在薄膜生產中，客戶買來都是和載體預混后直接使用，如果母粒的水份含量高，嚴重的直接會導致破膜，也有會在薄膜上形成小氣泡，“晶點”等缺陷，而造成白色母粒水份高的原因從母粒選用的原料到工藝都有影響。
5.氣味要小
有些薄膜生產商在使用白色母粒后，會聞到一種奇怪的氣味，這在牛奶膜和與食品接觸的薄膜中是絕對不允許的，這主要是由于色母粒中的鈦白粉在有機處理過程中，選用的包覆助劑不恰當或者添加量過大，或者母粒生產過程中選用的分散劑有問題，可更換白色母粒牌號。
白色母粒
6.色相選擇
金紅石鈦白粉由于在紫光區域反射率較低；因此，金紅石型鈦白粉有“偏黃”色調，“偏黃”色調會使被著色產品給人以“陳舊”感覺，并且會使精細印刷圖像鮮艷度和層次感下降；這在許多白色母料用戶當中是不受歡迎的。
在鈦白粉當中加入微量的熒光增白劑后，可吸收波長300-400nm的紫外光，并轉換成波長為400-500nm的藍色熒光，這樣可使白色母粒呈“藍相”，白色母粒用戶在根據自己需要考慮。
7.母粒流動性要適合載體樹脂
白色母粒的流動性可以表述為熔融指數（MI），數值低流動差，數值高流動性好，流動性好意味著加工性能好，機器扭矩低，功率消耗也低。
用戶選用白色母粒在考慮流動性的時候，除了要求母粒具有良好的流動性，還要注意母粒的融指要與自己工廠產品中的載體樹脂要適合，一般的原則是色母粒的MI要高于載體樹脂的。
8.印刷熱封性能要較好
白色薄膜制品大多數情況都需要印刷和熱封，白色母粒中如果添加碳酸鈣會影響印刷圖案的清晰度和鮮艷度，母粒中添加的不正確或者過量的分散劑也會影響熱封和印刷性能。
9.耐曬和耐候性的選擇
白色母粒一般要求耐曬性達到7-8級，耐候性達到4-5，耐溫要達280度。這些要求主要還是取決于鈦白粉的質量，要達到以上條件，必須是要金紅石鈦白粉。
10.是否通過RoHS&FDA
重金屬檢測和食品接觸許可也是白色母粒一項重要指標，因為很多白色薄膜會應用于食品包裝，通過FDA食品認證是必須要通過的一項檢測。
二．白色母粒的核心原料-鈦白粉
制備“小身板，大能量”的白色母粒，其質量主要還是取決于核心原料—鈦白粉，下面是關于鈦白粉的簡要概述，
1.鈦白粉分類
二氧化鈦在自然界有三種結晶形態：金紅石型、銳鈦型和板鈦型。板鈦型屬斜方晶系，是不穩定的晶型，在650℃以上即轉化成金紅石型，因此在工業上沒有實用價值。
銳鈦型在常溫下是穩定的，但在高溫下要向金紅石型轉化。金紅石型和銳鈦型都屬于四方晶系，但具有不同的晶格，金紅石型的晶體細長，呈棱形，通常是孿晶；而銳鈦型一般近似規則的八面體。
金紅石型比起銳鈦型來說，由于其單位晶格由兩個二氧化鈦分子組成而銳鈦型卻是由四個二氧化鈦分子組成，故其單位晶格較小且緊密，所以具有較大的穩定性和相對密度，因此具有較高的折射率和介電常數及較低的熱傳導性。
2.鈦白粉制造工藝
1）硫酸法
將鈦鐵粉與濃硫酸進行酸解反應生產硫酸氧鈦，經水解生成偏鈦酸，再經煅燒、粉碎即得到鈦白粉產品：
2FeTiO3+6H2SO4(濃熱)=Fe2(SO4)3+SO2↑+TiOSO4+6H2O
TiOSO4+2H2O=H2TiO3↓+H2SO4
H2TiO3=高溫=H2O+TiO2
2）氯化法
氯化法是用含鈦的原料，以氯化高鈦渣、或人造金紅石、或天然金紅石等與氯氣反應生成四氯化鈦，經精餾提純，然后再進行氣相氧化；在速冷后，經過氣固分離得到TiO2。
2FeTiO3+6C+7Cl2=2FeCl3+2TiCl4+6CO
TiCl4+O2=TiO2+2Cl2
在鈦白粉后處理為了屏蔽紫外光，增強鈦白粉的耐候性，先會進行無機包覆，常用的無機包膜劑有硅、鋁，鋯的氧化物及水和氫氧化物，最后為了改善鈦白粉在塑料里面的分散需要進行有機包覆，主要有二甲基硅烷、聚乙醇、三乙醇胺。
三．白色母粒應用在薄膜中實例分析
因為各個廠家的白色母粒在原料選用和加工工藝有千差萬別，再加上薄膜生產商在白色母粒的選用上有可能不當，導致在薄膜生產過中遇到這樣那樣的問題，下面把常見的一些問題和解決辦法寫下來與大家交流。
1.薄膜表面有晶點
1）吹膜料本身有問題
◆ 加入了回料
◆ 加入了填充母粒
◆ 吹膜新料本身在聚合時有質量問題
2） 白色母的問題
◆ 白色母分散性不好
◆ 白色母水份高
◆ 白色母生產中過濾網密度不夠
2.薄膜有色流紋
◆ 色母粒和吹膜料熔指不匹配
◆ 吹膜機螺桿與螺筒間隙大
3.薄膜熱封，印刷強度不好
◆ 薄膜電暈處理時強度過大發生部分交聯
◆ 白色母粒配方中分散劑種類加入不正確
◆ 白色母粒配方中分散劑添加量過多
◆ 薄膜開口爽滑母粒的影響
4.薄膜上有氣泡
1） 吹膜樣本身問題
◆ 加入了回料
◆ 加入填充母粒
◆ 吹膜新料本身在聚合時有質量問題
2） 白色母的問題
◆ 白色母分散性不好
◆ 白色母水份高
◆ 白色母粒低分子量分散劑添加量過多
◆ 色母粒和吹膜料熔指不匹配
5.薄膜容易發黃，變色
◆ 白色母粒鈦白粉使用不正確
◆ 酚類或受阻酚類抗氧劑造成的
6.薄膜有異味
◆ 白色母粒的分散劑中含有動物脂肪類的物質
7.吹膜機模頭過多堆積物
◆ 白色母粒低分子量分散劑含量過高
◆ 吹膜料本身含有爽滑劑
四．當前白色母粒市場現狀
1.外資公司控制高端市場
中國的市場目前是一個技術先進、競爭激烈的市場，幾乎所有全球的領先產品都登陸中國市場，包括科萊恩、普立萬、舒爾曼、卡博特等。
國外白色色母料企業主要定位在高檔著色市場領域，隨著其客戶業務的拓展，紛紛在我國經濟發達地區設有辦事處或生產基地。如科萊恩在北京、上海和廣州分布設有工廠；普立萬在蘇州、深圳設有生產基地；DIC 在中山設有工廠，生產紡織漿料和色母料產品；卡博特在上海設有分公司，主要從事碳黑及其母料的生產和銷售。
外資企業由于占據高端市場，所以盡管其產量所占比例不高，但仍掌控著中國市場話語權。
2.國內公司質量良莠不齊
我國有500多家生產白色母粒的企業，這些色母粒生產廠主要分布在福建、廣東、山東、浙江、江蘇、上海、遼寧、天津、北京、河北等省市，這幾個地區的產量占到了全國白色母料總產量的85％以上。而國外白色母粒市場主要集中在西歐、北美和日本，生產白色母粒的企業多是跨國公司或世界500 強企業，行業集中度很高。
國內白色母粒企業雖然眾多，質量上乘的不多，做的比較好的企業有東莞三豐化工等；行業內中小企業和個體企業占有很大比例，國內又缺乏統一的行業標準，因此生產的產品質量參差不齊。
3.白色母料沒有統一檢測標準
隨著歐盟RoHS、REACH等法規的實施，以及白色母粒應用越來越廣，客戶在使用過程中出現的問題也越來越多，母粒生產商與客戶經常就質量問題產生爭議，這主要原因是國內目前還沒有能夠出具色母粒專業檢測報告的權威檢測機構。
國內的白色母粒價格范圍在8-20元/公斤不等，因為沒有統一的標準，生產商以碳酸鈣，滑石粉，硫酸鋇等其他無機粉體冒充鈦白粉賣給客戶，也常用石蠟代替聚乙烯蠟，以次充好，這些廉價的原材料添加到白色母粒配方當中，對母粒在客戶的產品中應用具有不良影響，因為沒有一個統一的檢測條件和標準，客戶也就沒有權威的報告進行質量投訴。
本文作者：舒爾曼集團高級工程師SKY，來源：艾邦高分子論壇
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