黑色母粒有哪些种类？不同用途如何区分

黑色母粒有哪些种类?不同用途如何区分

在塑料制品生产中，黑色母粒(Black Masterbatch) 是最常用的一类功能型色母。

它不仅为制品提供色彩外观，还具备遮光、抗紫外、导电、防静电、抗老化等附加功能。由于使用领域广泛、基材种类繁多、性能要求差异大，黑色母粒的配方体系和功能类型也随之多样化。

本文将系统介绍黑色母粒的主要种类、典型特性及不同应用场合下的选型方法，帮助生产企业科学使用与区分。

一、黑色母粒的基本组成与作用原理

黑色母粒是将高浓度 炭黑(Carbon Black) 均匀分散在特定 载体树脂 中，再加入适量的 分散剂、润滑剂及助剂，经过熔融混合、冷却切粒而成的塑料着色浓缩料。

其主要成分作用如下：

炭黑(Carbon Black)

炭黑是黑色母的着色来源，具有强吸光性和极高遮盖力。其粒径、结构(比表面积)、表面化学性质决定了色母的黑度、光泽、分散性和导电性能。

载体树脂(Carrier Resin)

通常选用与基材相同或相容性好的树脂，如 PE、PP、ABS、PA、PET、PS 等，保证黑色母与塑料基体的兼容性及加工性能。

分散剂 / 润滑剂

改善炭黑在树脂中的分散与流动性，减少炭黑团聚现象，提升色泽均匀度。常用的分散体系包括脂肪酸盐、低分子蜡、聚乙烯蜡等。

功能助剂

为适应不同使用场景，常加入抗氧化剂、光稳定剂、抗紫外剂、导电填料等，实现防老化、抗静电或导电等功能。

二、黑色母粒的主要种类

按照炭黑含量、粒径结构、载体类型及功能特性，黑色母粒大致可分为以下几类：

(一)通用型黑色母粒

定义：

以中等黑度炭黑为主，载体为常见通用塑料(如PE或PP)，适用于多种树脂体系的一般着色用途。

特点：

黑度中等(炭黑含量约15%～25%);

适应性广、价格低廉;

适合吹膜、注塑、挤出、拉丝等普通制品。

典型应用：

垃圾袋、编织袋、托盘、日用品、包装容器等。

优点：

经济实用，易加工。

缺点：

炭黑粒径较大，遮盖力有限，不适合对黑度或光泽要求高的产品。

(二)高浓度黑色母粒

定义：

炭黑含量通常在 40%～50% 以上，采用高结构、高黑度的超细炭黑制成。

特点：

着色能力强、遮盖力高;

投加比例低(一般0.5%～1.5%即可达深黑效果);

热稳定性好，不易分解或析出;

对分散性要求高，加工需配合较强的混炼设备。

典型应用：

高端注塑件、家电外壳、汽车内外饰、电子产品外壳等。

优点：

色泽纯正、光亮度高、耐迁移。

缺点：

价格较高，使用时需控制分散与稀释比例。

(三)高光泽黑色母粒

定义：

以特种超细炭黑为着色剂，配合低灰分、高透明载体及专用分散剂，使制品表面光泽度极高。

特点：

颜色深邃，具有镜面反光效果;

适合高表面要求的注塑制品;

粒径细、分散均匀，不易产生喷花或色点。

典型应用：

电视机边框、汽车饰件、手机壳、家电外壳等。

优点：

外观效果优异，色泽稳定。

缺点：

炭黑分散要求极高，加工温度偏高时容易造成亮度下降。

(四)导电 / 抗静电黑色母粒

定义：

通过添加高结构导电炭黑或导电填料(如碳纳米管、石墨粉等)制成，主要用于降低塑料的表面电阻。

特点：

电阻率可控制在 10²～10⁶ Ω·cm 范围;

同时具备遮光与防静电功能;

可部分替代金属屏蔽材料。

典型应用：

电子元件包装托盘、导电管材、防静电地板、燃油管、防爆包装桶等。

优点：

具有导电、防静电、抗电磁干扰特性。

缺点：

机械性能略有下降，颜色略显灰暗。

(五)抗紫外(UV)黑色母粒

定义：

在黑色母配方中加入 光稳定剂、紫外吸收剂 等助剂，用于长期户外使用的塑料制品。

特点：

有效吸收紫外线，防止树脂老化、开裂、褪色;

兼具着色与防老化双重功能;

耐候性强，可户外使用5~10年以上。

典型应用：

农业地膜、管道、户外家具、通信设备外壳等。

优点：

延长制品寿命，防止光老化。

缺点：

成本较高，需按使用环境选择UV配方浓度。

(六)食品级黑色母粒

定义：

选用符合 FDA、RoHS、REACH、GB 9685 等食品安全标准的炭黑与添加剂，确保无有害物质迁移。

特点：

无毒、无味、环保;

适用于食品包装、餐具、饮水管、医疗用品等。

典型应用：

奶瓶、食品托盘、饮用水管、药品包装瓶等。

优点：

安全环保，符合国家与国际卫生标准。

缺点：

配方要求严格，生产控制精度高。

(七)再生料专用黑色母粒

定义：

针对再生塑料基料设计的经济型黑色母，炭黑粒径较大但具有良好遮盖能力，可掩盖再生料的色差。

特点：

黑度高，可遮盖杂色底料;

分散性好，耐热稳定性中等;

成本低廉。

典型应用：

再生PE、PP制品、垃圾桶、建筑模板、低端包装膜等。

优点：

改善外观、成本优势明显。

缺点：

黑度有限，不适合高光外观件。

三、不同用途黑色母粒的区分方法

1. 按基材相容性区分

黑色母的载体必须与所用塑料兼容：

PE基母用于PE、EVA类产品;

PP基母用于PP、BOPP;

PA基母用于尼龙纤维、工程塑料;

PET基母用于纤维、瓶坯、薄膜。

相容性不匹配 会导致制品表面发花、分层、强度下降。

2. 按工艺用途区分

注塑级：分散性好，热稳定性高;

吹膜级：炭黑粒径细，防止晶点;

拉丝级：流动性高，避免断丝;

管材级：要求抗紫外、抗氧化;

电缆级：具备导电或耐候性能。

3. 按性能指标区分

主要指标包括：

黑度(L值越低越黑);

分散等级(无黑点、条纹);

熔融指数(MFI);

热稳定性(不变色、不析出);

抗迁移性(无色粉析出)。

4. 按使用环境区分

室内装饰件 → 高光泽黑色母;

户外制品 → 抗UV黑色母;

电气电子 → 导电黑色母;

食品接触类 → 食品级黑色母。

四、黑色母粒选用与使用建议

确认基材类型

必须选择载体与基料相容的型号，避免分层。

根据制品功能选型

如需防老化，应选择抗UV型;如需导电，应选导电型。

控制添加比例

不同类型色母添加量不同：

普通型 2%～5%;

高浓度型 0.5%～1%;

导电型 10%～20%。

混料均匀

使用高速混料机预混，避免炭黑团聚导致黑点。

工艺温度控制

炭黑导热性高，温度过高会导致过塑化或分解;建议在 190～240℃范围内调节。

避免污染

黑色母残留顽固，应使用专用料斗与螺杆，并在换色时彻底清机。

五、黑色母粒质量优劣判断

黑色母粒 应具备以下特征：

颗粒表面光滑，无粉尘;

挤出制品色泽均匀，无色点、无色带;

无明显气味或析出;

黑度高(L值 ≤ 25)，光泽好;

分散良好，断面无未熔颗粒;

加热后无冒烟、无气泡。

劣质黑色母粒 常表现为：

炭黑分布不均，制品出现黑点;

加工中冒烟、有异味;

制品表面无光或泛灰;

使用后制品强度下降。

六、结语

黑色母粒虽然看似简单，但不同类型在炭黑结构、载体树脂、功能助剂等方面差异显著，直接决定其适用领域和制品性能。

正确的做法是：

根据用途选型：明确是注塑、吹膜、管材或电缆用途;

关注功能需求：如防静电、抗UV、食品安全;

重视相容性与分散性：确保加工稳定;

与供应商沟通定制方案：针对特定产品优化配方。

只有科学选择和使用黑色母粒，才能生产出色泽稳定、性能可靠、外观优异的塑料制品，为企业提升品质竞争力和品牌形象。