塑料水杯染色的原因主要有以下几点：

高温成型时基体树脂的氧化降解

当塑料在高温下成型时，基体树脂可能会发生氧化分解，导致颜色变化。例如，热敏性塑料如PVC在高温下更容易出现氧化降解，可能从原始颜色变为黄色甚至黑色，并伴随大量低分子挥发物逸出。

着色剂的不耐高温分解

用于塑料着色的颜料或染料都有其耐温极限。当温度超过这一极限时，颜料或染料会发生化学变化，导致颜色变化。例如，某些有机颜料在高温下会分解，产生新的化合物，从而改变颜色。

着色剂与树脂的反应

在塑料成型加工过程中，某些颜料或染料可能与树脂发生反应，导致色相的变化。这种反应可能是由于颜料或染料与树脂中的某些成分在高温下发生反应，从而改变颜色。

大气污染物的影响

塑料制品在存放或使用过程中，可能会受到大气中的水分或化学污染物（如酸、碱等）的影响，这些污染物可能与制品中的某些组分（如树脂、助剂或着色颜料）发生反应，导致褪色或变色。

助剂自动氧化

某些塑料稳定剂（如酚类稳定剂）在光和热的作用下会发生自动氧化，生成淡红色的反应产物，导致制品变色。这种变色通常在有氧、有水和无光的环境下发生，并且在紫外光下会加速。

着色颜料在光热作用下的互变异构

部分着色颜料在光热作用下会发生分子构型的互变异构，从而改变其吸收和反射光的波长，导致颜色变化。例如，某些偶氮型颜料在光热作用下可能转变为醌型，颜色由深兰色变为浅桔红色。

综上所述，塑料水杯染色的原因多种多样，主要包括高温成型时的氧化降解、着色剂的不耐高温分解、着色剂与树脂的反应、大气污染物的影响、助剂自动氧化以及着色颜料在光热作用下的互变异构等。为了避免塑料水杯染色，可以采取选择合适的颜料和助剂、优化成型加工温度和时间、以及使用耐候性好的材料等措施。