Masterbatch (hạt màu) là một loại chất tạo màu chuyên dụng cho vật liệu polyme mới, còn được gọi là hạt màu (pigment masterbatch). Nó được cấu thành từ ba yếu tố cơ bản: chất màu (pigment hoặc dye), chất mang và chất phụ gia. Nó là một dạng tập hợp thu được bằng cách tải đều chất màu hoặc thuốc nhuộm có độ ổn định cao vào nhựa. Nó có thể được gọi là chất cô đặc màu, do đó khả năng tạo màu của nó rất mạnh. Bản thân chất màu có độ lực màu rất cao. Chúng ta thực hiện pha trộn masterbatch như thế nào?
Phương pháp pha trộn masterbatch
1. Thay đổi hạt màu (masterbatch)
Tác động của hạt màu đối với các bộ phận nhựa ép phun là rất phức tạp. Mặc dù vấn đề này hiếm khi được xem xét trong giai đoạn lập kế hoạch dự án, nhưng cần được chú trọng trong giai đoạn lựa chọn vật liệu. Quá trình này đòi hỏi một số bước quan trọng. Việc lựa chọn nhựa màu phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm loại nhựa được sử dụng và mục đích sử dụng cuối cùng, những yếu tố này ảnh hưởng đến yêu cầu về độ bền, các yếu tố môi trường và chi phí sản xuất nhựa màu.
2. Chất màu
Chất tạo màu / hạt màu có thể là thuốc nhuộm (dye), chất màu (pigment) hoặc màu gốc. Chất màu (pigment) không tan trong nhựa, trong khi thuốc nhuộm (dye) có thể tan trong dung dịch nhựa và dễ dàng trộn lẫn. Chúng được sử dụng để tạo màu cho nhựa trong suốt và trong các ứng dụng cần màu sắc rực rỡ. Thuốc nhuộm tạo ra màu sắc sống động và không che lấp các khuyết tật bề mặt như chất màu. Thuốc nhuộm thường có hiệu suất kém hơn trong các ứng dụng ngoài trời.
Chất tạo màu có thể hòa tan một phần hoặc không hòa tan. Chất màu hữu cơ (organic pigment) hiệu quả hơn chất màu vô cơ (inorganic pigment) về độ lực màu và độ bền màu, với tỷ lệ sử dụng càng thấp thì màu sắc càng tươi sáng. Chúng cũng có thể được sử dụng để tạo màu cho nhựa trong suốt. Chất màu vô cơ có tính chảy kém hơn thuốc nhuộm và chất màu hữu cơ, do đó thường được sử dụng để tạo màu cho nhựa đòi hỏi độ trong suốt cao. So với thuốc nhuộm và chất màu hữu cơ, chất màu vô cơ còn có khả năng chịu nhiệt và chống chịu thời tiết vượt trội.
3. Ảnh hưởng của chất tạo màu / hạt màu
Việc thêm chất tạo màu / hạt màu vào nhựa sẽ ảnh hưởng đến tính năng của bộ phận nhựa, do đó cần phải xem xét khả năng tương thích giữa thành phần hóa học của polyme và thành phần hóa học của chất tạo màu. Ảnh hưởng của chất tạo màu lên tính năng của polyme cũng phụ thuộc vào lượng chất tạo màu sử dụng. Một số hợp chất trong chất tạo màu có thể phá hủy tính chất hóa học của polyme và làm suy giảm các đặc tính vốn có của nó, ví dụ như khả năng chống va đập. Nhiệt độ cao được sử dụng trong quá trình ép phun cũng ảnh hưởng đến mức độ tác động của chất tạo màu lên polyme.
4. Có nhiều phương pháp tạo màu nhựa khác nhau, bao gồm tạo màu bằng masterbatch, tạo màu bằng pha trộn, tạo màu bằng phủ bề mặt và tạo màu bằng trộn khô. Phương pháp được sử dụng có thể ảnh hưởng đến tính chất cơ học của nhựa. Ví dụ, trong phương pháp tạo màu tổng hợp, người ta trộn các hạt màu tự nhiên với hỗn hợp hạt có hàm lượng chất màu cao. Vì hầu hết các polyme không trộn lẫn với nhau, cần phải cẩn thận đảm bảo khả năng tương thích của vật liệu.