着色剂(有机颜料/染料)在塑料中的分散

     带有各种颜色的塑料制品，是颜料颗粒在塑料中均匀分散所致，其中的关键是颜料颗粒充分细化并在塑料中均匀地分布(混合)。细化分散是将颜料的凝聚体或团聚体破碎，使其颗粒至最小，而关键在于均匀分散，分散的效果对着色塑料的色泽、透明度、光泽、加工性强度、伸长率、耐老化性、电阻率等均匀有影响。
     一般说来，颜料分散的粒径小1μm可用于纤维或超薄薄膜，小于5μm满足一般制品要求，10-30μm制品表面无光泽，大于10μm制品表面产生斑点、条痕，粒径大于10μm随粒径增加冲击力降低，粒径大于20μm随粒径增大伸长下降。粒径愈细着色力愈强，但在某一尺寸着色力有极限值。用浮染法与色母粒法对HDPE渔网着墨绿色，前者颜料量为0.056%，后者仅0.046%，原因在于后者颜料颗粒细而分散好，着色力高，同时粒径变小使表面积增大，导致遮盖力增加。
     商品颜料是不能用于塑料着色的，因为颜料颗粒状态有原生颗粒、凝聚体、团聚体三种，而一般商品颜料颗粒是比团聚体还大的粒子(约75-250μm)，故必须进行分散处理，所谓颜料的分散化就是将团聚体粉碎细化的过程。
     颜料的分散，首先是用润湿剂润湿颜料，包覆在颜料表面，使颜料间的凝聚力减少，降低破碎颜料团聚体所需的能量，其次是颜料的粉碎细化，依靠颜料颗粒之间的自由运动（冲击应力）和颜料团聚体通过周围介质的剪切应力来将团聚体颗粒破碎。颜料经分散细化后，粒径减少，表面积增大，颜料表面自由能也增加造成了细化了颜料不稳定性，所以在颜料表面要进一步的包覆处理，降低新形成的界面表面能，防止再凝聚，然后是颜料在熔体中混合分散，即将润湿和粉碎的颜料均匀地分散分布到需要着色的塑料中。
     1、颜料的细化方法。
     颜料的细化方法有三种：三混法、液体剪切法、熔体剪切法。实际生产中往往将几种方法联合使用来充分发挥各种方法的长处。
     干混法：将颜料和粉状或颗粒状树脂通过干混，使颗粒之间的冲击力使颜料细化。干混采用高速搅拌机使颜料团聚体破碎至粒径为100μm左右，然后再经双螺杆的剪切进而细化至1μm左右。干混以粉状树脂为宜，还需加入少量白油、松节油、磷酸酯类用于润湿颜料，有利于细化完成。
     液体剪切法系通过液体介质传递剪切力而使颜料的团聚体破碎的方法，这里的液体是指增塑剂、水和聚合物溶液等。其工作原理是：一般研磨设备的间隙皆在76μm左右。远大于团聚体20-30μm，只有加入液体介质传递剪切力，才能使团聚破碎，常用的研磨设备是三辊研磨机和砂磨机，前者研磨细度可达10-20μm，后者细度可小于1μm，适用于细旦纤维和超薄薄膜。
     熔体剪切法是颜料团聚体和熔融状树脂通过剪切区时，剪切力通过熔融树脂使颜料的团聚体破碎。常用设备在二辊开炼机、密炼机、螺杆挤出机、高速砂磨机、高速盘叶轮砂磨机气流粉碎磨、动力分散磨等。
     2、颜料的混合分散
     塑料着色时分散过程分两步，首先在预混机里将一定量的塑料和相应处理过的颜料粉末互相混合而制得预混料，然后在塑料加工设备上对预混料进行最后分散。在制备色母粒时，在塑料加工设备上对预混料的最后分散是在单螺杆和双螺杆塑料造粒机上进行造粒，而制得高浓度色母粒。选用何种预混设备，要看其颜料细化后的状态是粉末状，膏（糊）状，还是液体状，再确定用高速搅拌机、二辊塑炼机、捏合机等。