白色母粒是将钛白粉添加到载体树脂当中，以部分分散剂改善钛白粉在载体中的分散效果来制得分散均匀，质量上乘的母料，作为当今世界高分子材料助剂应用的最主要形式之一。
白色母粒生产工艺简单，使用方便，分散效果优良，便于实现生产自动化；目前广泛应用在快递袋，牛奶膜，洗衣粉袋，牙膏管，保护膜，食品包装袋和片材、注塑、吹瓶等产品中。
一．塑料加工厂该如何选择白色母粒？
用“小身板，大能量”来形容白色母粒再合适不过了，白色母粒虽小，但选购好的产品确实需要注意很多因素。国内白色母粒质量良莠不齐，了解不多的朋友在选择这类产品时比较难以入手。下面列出选择白色母粒的9点注意事项，希望对大家有所帮助：
1.白度要高
白色色母的白度主要通过色母中的钛白粉来呈现，而影响钛白粉白度的因素有很多,其中主要包括二氧化钛粒子的大小、形状和粒度分布、杂质种类和含量以及二氧化钛粒子晶格的缺陷。一般来说，由于氯化法对原材料钛白粉纯度要高并且在制备过程杂质也少，所以氯化法钛白粉白度要比硫酸法要好。
在现实的白色母市场当中，不少的白色母粒生产商通过添加相等灰分含量的碳酸钙，硫酸钡，硫化锌来冒充钛白粉，其实这些无机粉体的白度与钛白粉是不可比拟的。
2.遮盖力要好
遮盖力也是用户要求白色母粒一项很重要的指标，遮盖力好意味着该颜料着色力强，以较小的添加量就可以获得所需的效果。白色母粒的遮盖力取决于钛白粉的选择和加工工艺，金红石型钛白粉相比锐钛型钛白粉，具有较小且较紧密的单位晶格，以及更大的折射率，所以遮盖力和抗紫外光性能明显要优于锐钛性。
对于使用同类型的金红石钛白粉白色母粒，钛白粉粒径小，粒径分布窄，在母料中分散好的遮盖力明显要比钛白粉粒径分布宽，在母料中分散差的性能好。同样，常见的碳酸钙，硫酸钡，硫化锌的遮盖力与钛白粉也是不可比的。
表1：聚乙烯和常见增白剂折射率对比
| 物质 |
折射率 |
| 聚乙烯（PE） |
1.48 |
| 硫酸钡 |
1.64 |
| 碳酸钙 |
1.68 |
| 硫化锌 |
2.37 |
| 钛白粉（A型） |
2.55 |
| 钛白粉（R型） |
2.75 |
从上述的折射率对比可知，金红石钛白粉与载体PE树脂折射率相差最大，色散效果最好，遮盖力即着色力最强。
3.分散性要好
分散性对钛白粉在塑料中的应用有重要影响，一般来说，钛白粉颗粒越细，分散越好，其着色力强度越高，并且在薄膜需要精细印刷时，使用分散性优良的白色母粒的图案清晰度，层次感，鲜艳度更好。这是由于基底膜材的微观平滑度是印刷图案质量好坏的决定因素之一。
4.水份含量要低
白色母粒中的水份含量对于母粒的性能也起重要的影响，一般水份含量要控制1500ppm以下，要求严格的要在600ppm以下，在注塑工艺中，一般在生产前都会对原材料进行干燥，而在薄膜生产中，客户买来都是和载体预混后直接使用，如果母粒的水份含量高，严重的直接会导致破膜，也有会在薄膜上形成小气泡，“晶点”等缺陷，而造成白色母粒水份高的原因从母粒选用的原料到工艺都有影响。
5.气味要小
有些薄膜生产商在使用白色母粒后，会闻到一种奇怪的气味，这在牛奶膜和与食品接触的薄膜中是绝对不允许的，这主要是由于色母粒中的钛白粉在有机处理过程中，选用的包覆助剂不恰当或者添加量过大，或者母粒生产过程中选用的分散剂有问题，可更换白色母粒牌号。
白色母粒
6.色相选择
金红石钛白粉由于在紫光区域反射率较低；因此，金红石型钛白粉有“偏黄”色调，“偏黄”色调会使被着色产品给人以“陈旧”感觉，并且会使精细印刷图像鲜艳度和层次感下降；这在许多白色母料用户当中是不受欢迎的。
在钛白粉当中加入微量的荧光增白剂后，可吸收波长300-400nm的紫外光，并转换成波长为400-500nm的蓝色荧光，这样可使白色母粒呈“蓝相”，白色母粒用户在根据自己需要考虑。
7.母粒流动性要适合载体树脂
白色母粒的流动性可以表述为熔融指数（MI），数值低流动差，数值高流动性好，流动性好意味着加工性能好，机器扭矩低，功率消耗也低。
用户选用白色母粒在考虑流动性的时候，除了要求母粒具有良好的流动性，还要注意母粒的融指要与自己工厂产品中的载体树脂要适合，一般的原则是色母粒的MI要高于载体树脂的。
8.印刷热封性能要较好
白色薄膜制品大多数情况都需要印刷和热封，白色母粒中如果添加碳酸钙会影响印刷图案的清晰度和鲜艳度，母粒中添加的不正确或者过量的分散剂也会影响热封和印刷性能。
9.耐晒和耐候性的选择
白色母粒一般要求耐晒性达到7-8级，耐候性达到4-5，耐温要达280度。这些要求主要还是取决于钛白粉的质量，要达到以上条件，必须是要金红石钛白粉。
10.是否通过RoHS&FDA
重金属检测和食品接触许可也是白色母粒一项重要指标，因为很多白色薄膜会应用于食品包装，通过FDA食品认证是必须要通过的一项检测。
二．白色母粒的核心原料-钛白粉
制备“小身板，大能量”的白色母粒，其质量主要还是取决于核心原料—钛白粉，下面是关于钛白粉的简要概述，
1.钛白粉分类
二氧化钛在自然界有三种结晶形态：金红石型、锐钛型和板钛型。板钛型属斜方晶系，是不稳定的晶型，在650℃以上即转化成金红石型，因此在工业上没有实用价值。
锐钛型在常温下是稳定的，但在高温下要向金红石型转化。金红石型和锐钛型都属于四方晶系，但具有不同的晶格，金红石型的晶体细长，呈棱形，通常是孪晶；而锐钛型一般近似规则的八面体。
金红石型比起锐钛型来说，由于其单位晶格由两个二氧化钛分子组成而锐钛型却是由四个二氧化钛分子组成，故其单位晶格较小且紧密，所以具有较大的稳定性和相对密度，因此具有较高的折射率和介电常数及较低的热传导性。
2.钛白粉制造工艺
1）硫酸法
将钛铁粉与浓硫酸进行酸解反应生产硫酸氧钛，经水解生成偏钛酸，再经煅烧、粉碎即得到钛白粉产品：
2FeTiO3+6H2SO4(浓热)=Fe2(SO4)3+SO2↑+TiOSO4+6H2O
TiOSO4+2H2O=H2TiO3↓+H2SO4
H2TiO3=高温=H2O+TiO2
2）氯化法
氯化法是用含钛的原料，以氯化高钛渣、或人造金红石、或天然金红石等与氯气反应生成四氯化钛，经精馏提纯，然后再进行气相氧化；在速冷后，经过气固分离得到TiO2。
2FeTiO3+6C+7Cl2=2FeCl3+2TiCl4+6CO
TiCl4+O2=TiO2+2Cl2
在钛白粉后处理为了屏蔽紫外光，增强钛白粉的耐候性，先会进行无机包覆，常用的无机包膜剂有硅、铝，锆的氧化物及水和氢氧化物，最后为了改善钛白粉在塑料里面的分散需要进行有机包覆，主要有二甲基硅烷、聚乙醇、三乙醇胺。
三．白色母粒应用在薄膜中实例分析
因为各个厂家的白色母粒在原料选用和加工工艺有千差万别，再加上薄膜生产商在白色母粒的选用上有可能不当，导致在薄膜生产过中遇到这样那样的问题，下面把常见的一些问题和解决办法写下来与大家交流。
1.薄膜表面有晶点
1）吹膜料本身有问题
◆ 加入了回料
◆ 加入了填充母粒
◆ 吹膜新料本身在聚合时有质量问题
2） 白色母的问题
◆ 白色母分散性不好
◆ 白色母水份高
◆ 白色母生产中过滤网密度不够
2.薄膜有色流纹
◆ 色母粒和吹膜料熔指不匹配
◆ 吹膜机螺杆与螺筒间隙大
3.薄膜热封，印刷强度不好
◆ 薄膜电晕处理时强度过大发生部分交联
◆ 白色母粒配方中分散剂种类加入不正确
◆ 白色母粒配方中分散剂添加量过多
◆ 薄膜开口爽滑母粒的影响
4.薄膜上有气泡
1） 吹膜样本身问题
◆ 加入了回料
◆ 加入填充母粒
◆ 吹膜新料本身在聚合时有质量问题
2） 白色母的问题
◆ 白色母分散性不好
◆ 白色母水份高
◆ 白色母粒低分子量分散剂添加量过多
◆ 色母粒和吹膜料熔指不匹配
5.薄膜容易发黄，变色
◆ 白色母粒钛白粉使用不正确
◆ 酚类或受阻酚类抗氧剂造成的
6.薄膜有异味
◆ 白色母粒的分散剂中含有动物脂肪类的物质
7.吹膜机模头过多堆积物
◆ 白色母粒低分子量分散剂含量过高
◆ 吹膜料本身含有爽滑剂
四．当前白色母粒市场现状
1.外资公司控制高端市场
中国的市场目前是一个技术先进、竞争激烈的市场，几乎所有全球的领先产品都登陆中国市场，包括科莱恩、普立万、舒尔曼、卡博特等。
国外白色色母料企业主要定位在高档着色市场领域，随着其客户业务的拓展，纷纷在我国经济发达地区设有办事处或生产基地。如科莱恩在北京、上海和广州分布设有工厂；普立万在苏州、深圳设有生产基地；DIC 在中山设有工厂，生产纺织浆料和色母料产品；卡博特在上海设有分公司，主要从事碳黑及其母料的生产和销售。
外资企业由于占据高端市场，所以尽管其产量所占比例不高，但仍掌控着中国市场话语权。
2.国内公司质量良莠不齐
我国有500多家生产白色母粒的企业，这些色母粒生产厂主要分布在福建、广东、山东、浙江、江苏、上海、辽宁、天津、北京、河北等省市，这几个地区的产量占到了全国白色母料总产量的85％以上。而国外白色母粒市场主要集中在西欧、北美和日本，生产白色母粒的企业多是跨国公司或世界500 强企业，行业集中度很高。
国内白色母粒企业虽然众多，质量上乘的不多，做的比较好的企业有东莞三丰化工等；行业内中小企业和个体企业占有很大比例，国内又缺乏统一的行业标准，因此生产的产品质量参差不齐。
3.白色母料没有统一检测标准
随着欧盟RoHS、REACH等法规的实施，以及白色母粒应用越来越广，客户在使用过程中出现的问题也越来越多，母粒生产商与客户经常就质量问题产生争议，这主要原因是国内目前还没有能够出具色母粒专业检测报告的权威检测机构。
国内的白色母粒价格范围在8-20元/公斤不等，因为没有统一的标准，生产商以碳酸钙，滑石粉，硫酸钡等其他无机粉体冒充钛白粉卖给客户，也常用石蜡代替聚乙烯蜡，以次充好，这些廉价的原材料添加到白色母粒配方当中，对母粒在客户的产品中应用具有不良影响，因为没有一个统一的检测条件和标准，客户也就没有权威的报告进行质量投诉。
本文作者：舒尔曼集团高级工程师SKY，来源：艾邦高分子论坛
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