01Что такое мастербатч
Мастербатч (красящий концентрат, суперконцентрат) — это концентрированные гранулы, изготовленные путём предварительного диспергирования высококонцентрированного пигмента, носителя (несущей смолы) и диспергирующих добавок на двухшнековом экструдере. При использовании гранулы смешивают с натуральным (некрашеным) полимером в заданной пропорции, и окрашивание выполняется за одну операцию: равномернее, чем при прямом введении пигментного порошка, без пыли и с контролируемым цветом. Сегодня это основной способ окрашивания пластмассовых изделий.
02Из чего состоит мастербатч
Мастербатч состоит из трёх частей: пигмент или краситель (обеспечивает цвет, обычно 10%-50%); носитель — несущая смола (совместимая с окрашиваемым пластиком смола, 30%-70%); диспергирующие и технологические добавки (обеспечивают равномерное диспергирование пигмента и препятствуют агломерации). В функциональный мастербатч дополнительно вводятся функциональные добавки: антипирены (огнезащитные концентраты), УФ-стабилизаторы, карбонат кальция и т.д.
03Что такое носитель мастербатча
Носитель — это несущая смола, которая удерживает пигмент и переносит его в окрашиваемый полимер. В принципе он должен совпадать с окрашиваемым пластиком или быть совместимым с ним: PE-мастербатч — для PE, PP-мастербатч — для PP, ABS-мастербатч — для ABS. Несовместимый носитель приводит к плохому диспергированию, разнице оттенка и снижению прочности — это первое правило выбора мастербатча.
04Чем мастербатч отличается от сухого пигмента
Сухой пигмент — это чистый пигментный порошок: дешевле, но покупателю приходится самостоятельно Premix-овать и диспергировать его; много пыли, разницу цвета трудно контролировать, требования к технологии высокие. В мастербатче пигмент уже преддиспергирован в носителе: работа чистая, воспроизводимость цвета хорошая, смена цвета быстрая. За исключением сверхбольших объёмов окраски или особых цветов, подавляющее большинство производств литья под давлением и экструзии плёнки используют именно мастербатч.
05Чем мастербатч отличается от цветной пасты
Цветная паста — это пигмент, диспергированный в жидкой среде (паста), она применяется в основном в жидких системах: лакокрасочные материалы, печатные краски, пластифицированный ПВХ (пластизоль). Мастербатч — твёрдые гранулы, предназначенные для литья под давлением, экструзии и выдувания из термопластов PE, PP, ABS и др. Это разные системы, и напрямую заменять друг друга они не могут.
06Как классифицируются мастербатчи
По цвету: чёрный, белый, цветной концентрат; по носителю: специализированные концентраты на PE, PP, PVC, ABS, PA, PC и т.д.; по функции: красящие и функциональные (антипирены, УФ-стабилизаторы, наполненные, антистатические, антибактериальные); по области применения: универсальные и специализированные. При закупке сначала определяют носитель, затем цвет и лишь потом функцию.
07Чем универсальный мастербатч отличается от специализированного
Универсальный концентрат выполнен на носителе с широкой совместимостью (например, EVA или композитный носитель) и подходит для нескольких полимеров сразу: удобно держать на складе, но диспергирование и концентрация цвета — компромиссные. Специализированный концентрат имеет тот же носитель, что и окрашиваемая смола: оптимальные концентрация и диспергирование, ниже дозировка. Для основных продуктов рекомендуем специализированный мастербатч, а универсальный держать в резерве для мелких серий.
08Каким должно быть содержание пигмента в мастербатче
Обычные значения: чёрный концентрат — 20%-50% сажи, белый — 30%-70% диоксида титана (TiO2), цветной — 10%-40% пигмента. Чем выше концентрация, тем ниже дозировка, но чрезмерное содержание ухудшает диспергирование и удорожает продукт. При выборе смотрите на два показателя: соответствие кроющей способности целевому цвету и соответствие дисперсионным возможностям вашей технологии.
09Почему мастербатч дороже сухого пигмента, но все используют его
Мастербатч дороже равного по массе количества сухого пигмента, однако суммарная стоимость часто ниже: дозировка мала (обычно 1%-4%), нет потерь от пыли, не нужен ручной Premix, меньше переделок из-за разницы оттенка, короче время чистки при смене цвета. Для серийных заказов со стабильными требованиями к качеству выигрыш по выходу годной продукции с лихвой покрывает разницу в цене.
10В каких технологиях применяется мастербатч
Мастербатч совместим практически со всеми технологиями переработки термопластов: литьё под давлением, экструзия плёнки, плёночная экструзия с щелевой головкой, экструзия труб и листов, выдувное формование, волочение, ротационное формование, вспенивание. Разница в том, что носитель и термостойкость пигмента должны соответствовать температуре переработки: для высокотемпературных смол вроде PA и PC нужен специализированный концентрат, выдерживающий 280°C и выше.
11Что означает слово masterbatch
Masterbatch — это и есть мастербатч (красящий концентрат, суперконцентрат): гранулы, в которых пигменты или добавки заранее диспергированы в высокой концентрации в носителе — несущей смоле. В англоязычной литературе color masterbatch — красящий концентрат, additive/filler masterbatch — функциональный и наполненный концентраты.
12Чем мастербатч отличается от модифицированного пластика
Мастербатч решает задачу «введения цвета и добавок», его дозировка — всего несколько процентов. Модифицированный пластик (например, стеклонаполненный PA66, огнестойкий PPS) непосредственно используется как сырьё для силовых деталей. Часто они применяются в паре: сначала выбирается подходящая марка модифицированного материала, затем он окрашивается подходящим мастербатчем — обе наши бизнес-линии как раз покрывают эту цепочку.
13Какой мастербатч нужен для PE, PP и ABS
Для изделий из PE — концентрат на носителе PE (частый выбор для плёнки, выдувных и ротационных изделий), для PP — на носителе PP (литьё под давлением: товары для дома, тара), для ABS — на носителе ABS (корпуса бытовой техники, игрушки). Перед применением концентрата на «чужом» носителе обязательно сначала проверьте образцом диспергирование и устойчивость цвета.
14Чем белый мастербатч отличается от чёрного
В белом концентрате пигмент — диоксид титана TiO2 (в основном рутильной формы); ключевые показатели — содержание TiO2, кроющая способность и белизна. В чёрном — сажа (техуглерод); ключевые показатели — концентрация сажи, глубина черноты и синий оттенок. Это две самые массовые категории, обычные позиции всегда есть на складе.
15Что такое функциональный мастербатч
Функциональный мастербатч (суперконцентрат добавок) — это гранулы, в которых функциональные добавки (антипирены, УФ-стабилизаторы, антиоксиданты, карбонат кальция, антистатики, антибактериальные агенты и т.д.) предварительно диспергированы в высокой концентрации в носителе. Применяется так же, как красящий концентрат: дозированно вводит в пластик нужную функцию, обеспечивая более равномерное диспергирование и точное дозирование, чем прямое введение порошков.
16В чём преимущества высококонцентрированного мастербатча
Высококонцентрированный концентрат дозируется мало (0,5%-2%): при том же цвете суммарный расход ниже, влияние на свойства основного полимера меньше, транспорт и хранение дешевле — подходит для крупных стабильных заказов. Но требования к диспергированию выше: нужны правильное смешивание и достаточный сдвиг шнека. Для малых серий или простого оборудования подойдут средне- и низкоконцентрированные концентраты.
17Как оценить качество мастербатча
Смотрите на пять пунктов: равномерность диспергирования пигмента (разрежьте гранулу и проверьте срез на цветовые точки и агломераты); соответствие концентрации и кроющей способности эталону; совместимость носителя с вашей смолой; отсутствие примесей и чёрных точек; стабильность межпартионной разницы цвета (контролируемый диапазон ΔE). Требуйте от поставщика COA, а также данные по термостойкости и миграции.
18Есть ли у мастербатча срок годности
Мастербатч химически стабилен; в невскрытой упаковке при сухом хранении он сохраняет наилучшие свойства около 2 лет. Влага, солнечный свет и повреждённая упаковка ухудшают качество; увлажнившиеся гранулы перед пуском в оборудование рекомендуется сушить 2 часа при 80°C. Просроченный концентрат перед использованием проверьте образцом на цвет и диспергирование.
19Как хранить мастербатч
Храните в заводской закрытой упаковке в прохладном сухом складе, вдали от солнечных лучей и осадков, не смешивая с летучими химикатами; после вскрытия используйте как можно быстрее и снова закрывайте упаковку. Рекомендуемая температура хранения — не выше 40°C, вдали от источников тепла. В дождливые сезоны следите за влажностью, при необходимости храните на поддонах.
20Откуда берутся чёрные точки и примеси в изделиях с мастербатчем
Основные источники чёрных точек: агломерация сажи или пигмента из-за плохого диспергирования, деструкция носителя, карбонизация застойного материала в оборудовании, загрязнение вторичным сырьём. Решение: повысить класс диспергирования концентрата, снизить температуру и время пребывания расплава, регулярно чистить шнек и сопло формующей головки, контролировать чистоту рециклата на входе.
21Как оценивается диспергирование мастербатча
Распространённые методы: микроскопия прессованного образца с оценкой размера пигментных частиц и их распределения; выдувание тонкой плёнки с подсчётом цветных точек (шт/м2); литьё стандартных цветных пластин под давлением и сравнение глянца и разницы цвета. При закупке можно сравнить концентраты на собственном оборудовании по одной и той же рецептуре — разница в диспергировании станет очевидной.
22Какие экологические стандарты действуют для мастербатча
Базовые: RoHS (шесть тяжёлых металлов), REACH (SVHC — вещества очень высокой обеспокоенности), галогены, фталаты. Для контакта с пищевыми продуктами — перечни пигментов по FDA 21 CFR или EU 10/2011. Для игрушек — EN71-3. При закупке запрашивайте соответствующие протоколы испытаний; мы штатно поставляем концентраты, соответствующие RoHS/REACH, по запросу — пищевые.
23Что такое пищевой мастербатч
Пищевой красящий концентрат — это мастербатч, в котором пигменты, носитель и добавки соответствуют регламентам для контакта с пищевыми продуктами (FDA 21 CFR, EU 10/2011, GB 9685); применяется в пищевой упаковке, посуде, стаканах. Ключевое — пигменты из разрешённого перечня и соблюдение суммарной миграции. При выборе обязательно письменно фиксируйте назначение и версию регламента.
24Можно ли окрашивать мастербатчем вторичное сырьё
Да, окраска рециклата концентратами очень распространена. Три момента: у рециклата собственный желтовато-серый фон — при колеровке вводите поправку на него; носитель рециклата может отличаться от исходной смолы — проверьте совместимость образцом; рециклат содержит примеси, поэтому рекомендуем фильтрацию, а концентрацию концентрата — немного увеличить для компенсации фона.
25Можно ли подобрать мастербатч под номер Pantone
Да. Предоставьте номер Pantone или физический образец: колорист спектрофотометром строит целевые координаты Lab, подбирает комбинацию пигментов с подходящей термостойкостью и атмосферостойкостью, делает образцы, после утверждения стандартной пластины проверяет цвет на реальном оборудовании. Обычная колеровка — 2-5 рабочих дней; сложные металлик и перламутр требуют дополнительного цикла подстройки.
26Что такое безгалогенный мастербатч
Безгалогенный концентрат — это мастербатч без галогенсодержащих огнезащитных систем или пигментов; обычно применяется в паре с безгалогенными огнестойкими смолами в электронике и электротехнике. Требуется содержание галогенов (Cl+Br) ниже норматива заказчика (типовые лимиты 900ppm/1500ppm); при закупке запрашивайте протокол испытаний на галогены от независимой лаборатории.
27Мастербатч или пластики с пигментом в массе (без окраски распылением): как выбрать
В самокрашеных (pre-colored) смолах эффект-пигменты вводятся прямо в компаунд: высокий глянец и металлик, без линий течения, но дороже и выбор цветов ограничен. Мастербатч — гибкий и дешёвый вариант с быстрой сменой цвета, но для металлического эффекта критично соответствие носителя и технологии. Для дорогих видимых деталей с ограниченной палитрой — pre-colored смолы, для гибкого многоколорного производства — мастербатч.
28Дороже ли — значит лучше ли мастербатч
Не обязательно. Дорогой концентрат обычно содержит пигменты более высокого класса, выше концентрацию и лучше диспергирует, но если ваше изделие — обычная силовая деталь, достаточно стандартного концентрата с хорошим соотношением цена/качество. Принцип — выбирать по назначению: для уличных изделий важнее атмосферостойкость, для пищевых — соответствие регламентам, для видимых — диспергирование и разница цвета. Тратьте бюджет на ключевые показатели.
29Какой размер гранул мастербатча считается нормальным
Обычно концентрат нарезается на цилиндрические гранулы длиной 2-5 мм и диаметром 2-3 мм — близко по форме к гранулам стандартных полимеров для удобного смешивания. Неравномерная форма или избыток пудры приводят к нестабильности дозирования. При приёмке достаточно выборочно проверить однородность гранулометрии — это первичный признак качества.
30Подходит ли один мастербатч для всех пластиков
По-настоящему универсального мастербатча не существует. Так называемый универсальный концентрат выполняется на композитном носителе широкой совместимости и покрывает PE/PP/PS/ABS, но на инженерных пластиках (PA, PC, POM) диспергирование и совместимость заметно ухудшаются, возможны снижение прочности и расслоение. Для инженерных пластиков обязателен соответствующий специализированный концентрат.