産品的顔色能夠吸引客戶，為産品賦予别樣的附加價值。人們區分灰色為50個層次，但是，許多人認為黑色就是某一種最黑的顔色，這樣的客戶對改性企業的配色人員及母粒制造商提出了更高的要求。

深黑塑料在近年來赢得了聲譽，塑料配方者正在其終端産品中尋找不斷增加的黑度。深黑正在汽車工業上變得頭角峥嵘，尤其是黑色内飾正變得更黑。

#1

汽車内飾傾向使用更黑的部件。在消費電子上，品牌正在使用深黑外飾以給其産品增加價值。

#2

手機，台式電腦，筆記本電腦、包括其它高端穿戴設備和家用電器都正變得更黑。

#3

這樣做的目的就是賦予一個與高質量品牌形象相一緻的視覺和觸覺。深黑塑料，具有光滑的表面，也被用來取代黑色表面塗層。

那黑從何來？

炭黑：黑中之黑

我們身邊黑色的東西很可能包含炭黑。炭黑是高度工程化的微觀形态的碳。它存在于我們的衣服、電線、印刷油墨、橡膠制品、輪胎和所有類型的黑色塑料。除了賦予黑色，炭黑可以改進産品的性能。它可以用于增加材料的導電性，保護産品免遭環境應力，例如紫外線所造成的降解。

塑料中的黑色可以歸因于炭黑的存在，因此要求更深的黑色必須先了解其作用。深黑據說具有更多的黑度，這是一個由多種因素構成的複雜結果：

•表面面積

•結構

•炭黑的分散程度

所以，選擇正确的炭黑，對于生産高黑度黑色塑料是最重要的。制造商必須選擇某種炭黑滿足特定設計的高附加值應用，一個合适的炭黑需要體現更高黑度的性質和性能優勢。

讓黑色更黑的配方方法

在塑料配方的競争目标之間，必須固守某種平衡。黑度、力學性能和成本效益，必須仔細平衡。對于一個耐用黑色塑料配方，下列相互關聯的因素必須考慮：

•粒子尺寸和結構

•表面面積

•UV穩定性/保護

•良好的分散性和/或易于進行母粒稀釋

•卓越的表面平滑性

•物理和化學清潔性

•聚合物相容性

一、粒子尺寸和結構

粒子尺寸是影響炭黑性能的基礎性質。更小的粒子吸收更多的可見光，這又導緻更大的黑度。更小的粒子也改進耐候性和增加導電性。

另一方面，小粒子增加了粘度。一個更加高度支化的團聚結構相對更易于分散，但是也導緻更高的粘度。

二、表面面積

另一個重要性能，也與粒子尺寸密切相關，就是表面面積。更小的粒子具有更小的單位炭黑的表面積。炭黑如果具有更高的表面積，那麼它要達到所要求的黑度，就可以使用更低的添加量。

更高的表面積也意味着炭黑具有更細的細度，更細的炭黑通常成本更高，但是，添加量也更低。更低的添加量可以抵消更高的成本，這導緻了最經濟的方案。具有高表面積的炭黑要求使用更高的混合能以強化分散。

三、UV穩定性/保護

要忍受長期陽光曝露的塑料部件，可以吸收紫外光（UV）輻射。UV輻射能夠引起顔色變化，力學性能下降和粉化。炭黑吸收某些UV輻射并将之耗散為熱能，由此有助于保護聚合物。

添加合适的UV穩定劑可以進一步增加聚合物耐候性。耐UV性确保在苛刻的條件下可以将黑度保持更長時間。

四、易于分散或簡易的母粒稀釋

不完全分散導緻形成微米尺度上的炭黑團聚。存在團聚體意味着炭黑粒子沒有被完全分開，完全的着色潛力沒有實現。生産者常常增加炭黑的添加量來彌補着色力的不足。這些團聚體也起着惡化聚合物體系力學性能的包埋物作用。

在共混時，選擇具有良好分散性的炭黑。當使用母粒時，要确保具有好的可稀釋性，以實現均勻的顔料分散。

五、物理和化學純淨度

如果炭黑含有大量的物理雜質，那麼使用正确數量的炭黑并将其良好分散，也完全是徒勞的。低水平的雜質，在炭黑中是不可避免的，這是因為炭黑中有殘留物。但是，殘留物水平必須控制在幾個ppm。為了達到高黑度，要确保炭黑的殘留物濃度在20ppm以下。

分散也受炭黑中鹽的影響。目标是應該使用低灰炭黑。把炭黑儲存在一個幹淨、幹燥和無塵的環境中，以避免污染。

六、卓越的表面平整度

表面平滑性跟分散性和物理純淨度都密切相關。均勻分散的顔料顯示出一個平滑的表面外觀，它有助于改進聚合物産品的黑色外觀。使用具有很低殘留物的炭黑，有助于防止産生的包埋物引起的表面缺陷。

七、聚合物相容性

總要确保你選擇的炭黑與你的聚合物體系是相容的。普通牌号都與所有的常見聚合物相容，但是也許不會提供在具體應用中的高性能。專用牌号在這樣的應用中提供卓越的性能。關于某個牌号是否适合于你的配方，請咨詢炭黑制造商。

炭黑添加：直接共混還是母粒？

典型的塑料配方包括熱塑性聚合物混合以各種助劑。選擇一種聚合物，例如PC，PA，PE或ABS取決于所需要的力學性能和終端應用。助劑改進基體樹脂的物理和化學性能。通常所用的助劑包括：

•抗氧劑

•UV-穩定劑

•顔料

助劑賦予塑料以具體的物理和化學性能。塑料共混是在熔融狀态使聚合物與助劑混合并給予足夠剪切的過程。随着聚合物通過喂料機和料鬥被劑量喂入，就發生了混合。

一個替代塑料共混的方法是使用母粒。母粒就是顔料和助劑被加入一個載體的濃縮物。載體樹脂在加熱過程中被填充了顔料和助劑，然後冷卻和切成顆粒。在使用時，母粒與基體樹脂粒子在喂進擠出機時被預混合。最終的混合由擠出機的螺杆實施。

母粒允許塑料加工者經濟地給原材料聚合物着色，并具有更大的均勻性。塑料共混工藝易于使着色劑團聚和不足的分散。母粒有助于加工者處理這些問題。使用母粒也有助于減少庫存，因為隻有較少牌号的聚合物需要儲存。

炭黑的正确選擇

炭黑必須均勻分散于聚合物中，以避免形成包藏物。包藏物可能犧牲最終産品的力學性能。未分散的團聚體也可能引起表面起粉，從而減少了光澤和塑料的黑度。母粒是達到均勻分散的最好途徑。在雙螺杆擠出機機中的高能混合會有助于将母粒均勻分散于基體聚合物中。

一個避免高混合的替代途徑是，使用一種具有更多支化團聚結構的炭黑。一個支化團聚結構可以通過吸收數量（OAN）加以識别。

故我們的結論是：

在直接共混中，體系的粘度低于母粒體系的粘度。

在低粘度體系中，應該使用更高結構的炭黑，以便更好的分散

當選用炭黑時，有許多選擇方案。上述關鍵點可能有助于在深黑聚合物中達到高黑度。你可以通過與有經驗的顔料制造商合作，來減少産品開發時間。

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