Hạt màu (masterbatch) là chất phụ gia dạng rắn hoặc lỏng, được sử dụng để tạo màu cho sản phẩm nhựa hoặc cải thiện tính năng của chúng. Có hai loại chính. Hạt màu được chia thành hai loại: một loại là hạt màu cô đặc, loại kia là hạt màu giúp tăng cường tính năng cho sản phẩm nhựa cuối cùng. Trong quá trình sản xuất nhựa, hạt màu được thêm vào polyme nền để đảm bảo polyme được tạo màu một cách hiệu quả về mặt chi phí. Hạt màu có yêu cầu gì đối với chất tạo màu? Làm thế nào để chúng ta lựa chọn?
Yêu cầu đối với chất tạo màu trong hạt màu
Khi sử dụng chất tạo màu cho hạt màu, cần phải chú ý đến sự phù hợp giữa chất màu với nguyên liệu nhựa và các chất phụ gia.
Chất màu này không được phản ứng với nhựa và các loại phụ gia khác nhau, có khả năng chống dung môi tốt, độ di động thấp và khả năng chịu nhiệt tốt. Nghĩa là, chất màu không tham gia vào bất kỳ phản ứng hóa học nào. Ví dụ, carbon đen sẽ kiểm soát phản ứng đóng rắn của nhựa polyester, do đó không thể thêm carbon đen vào polyester.
Vì nhiệt độ tạo hình của sản phẩm nhựa tương đối cao, chất màu không được phân hủy hoặc đổi màu dưới nhiệt độ gia công. Nói chung, chất màu vô cơ có khả năng chịu nhiệt tốt hơn, trong khi chất màu hữu cơ và thuốc nhuộm có khả năng chịu nhiệt kém hơn. Cần đặc biệt chú ý đến điều này khi lựa chọn chất màu.
Khả năng phân tán và độ phủ màu (độ lực màu) của chất màu phải tốt. Chất tạo màu phân tán không đều sẽ ảnh hưởng đến hình thức bên ngoài của sản phẩm; độ phủ màu kém sẽ làm tăng lượng sử dụng, từ đó làm tăng chi phí nguyên liệu. Cùng một chất tạo màu có thể có khả năng phân tán và độ phủ màu khác nhau trong các loại nhựa khác nhau, vì vậy cần lưu ý điều này khi lựa chọn chất màu.
Kích thước hạt của chất màu cũng liên quan đến khả năng phân tán. Kích thước hạt của chất màu càng nhỏ, khả năng phân tán càng tốt và độ phủ màu càng cao.
Cũng cần hiểu các đặc tính khác của chất màu. Ví dụ: chất màu dùng cho sản phẩm nhựa dùng trong thực phẩm và đồ chơi trẻ em phải không độc hại; chất màu dùng cho sản phẩm nhựa trong thiết bị điện nên chọn loại có đặc tính điện tốt; chất màu dùng cho sản phẩm nhựa ngoài trời nên chọn loại có khả năng chống chịu thời tiết tốt.
Lưu ý khi sử dụng hạt màu
Hạt màu chủ yếu được sử dụng để tạo màu cho nhựa, có rất nhiều loại nhựa như PP, PE, PC, ABS, PVC, PA, PBT... Khi thêm hạt màu vào các loại nhựa khác nhau, cần phải xem xét tính tương thích của vật liệu, nếu không sẽ dẫn đến khả năng phân tán hạt màu kém, đồng thời cũng làm giảm tính chất cơ học của vật liệu nền.
Lượng sử dụng hạt màu chức năng trong các quy trình khác nhau là khác nhau. Sản phẩm ép phun có lượng thêm vào ít hơn vì sản phẩm dày hơn, màu sắc đậm hơn. Sản phẩm màng rất mỏng, cần nồng độ hạt màu và lượng thêm vào cao hơn, nếu không màu sắc sẽ rất nhạt.
Các loại hạt màu khác nhau sau một thời gian bảo quản sẽ hút ẩm, đặc biệt là PET, ABS, PA, PC... Do đó, cần được sấy khô theo cùng một quy trình như hạt nhựa nguyên sinh để đáp ứng yêu cầu về độ ẩm.