一种高流动性塑胶色母粒的制作方法

文档序号:18617849发布日期:2019-09-06 22:12阅读:284来源:国知局
本发明涉及色母粒领域,特别涉及一种高流动性塑胶色母粒。
背景技术
:色母粒是20世纪60年代开发出来的一种塑料、纤维的着色新产品,它是把颜料超常量均匀的载附于树脂中而制得的聚合物的复合物,是一种特殊的多组分/多相填充复合体系。其重要优点在于污染小、着色均匀、成本低。由于塑胶着色的颜料种类繁多,且不同材料对色母粒的要求不尽相同这将导致同一生产厂家使用的色母粒品种繁多,会导致生产成本的增加,同时若在仓库管理部分出现差错,还会导致次品率的升高。而通用色母粒能够弥补专用色母粒的不足,通用色母粒可以在多种塑料中使用,且添加量少,着色成本低廉。但是随着塑胶行业的不断发展,对塑胶的性能要求更高,同时对通用色母粒的分散性也提出了更高的要求,因为色母粒的分散性能是影响着色效果的关键因素之一,但是现有的色母粒由于与被着色树脂的相容性差,在挤压或剪切时不宜被破碎,从而导致色母粒的分散性能差。技术实现要素:针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种高流动性塑胶色母粒,达到提高色母粒的分散性能的效果。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种高流动性塑胶色母粒,按重量份数计,原料包括聚乙烯30-50份、钛白粉45-55份、增溶剂8-16份、分散剂3-9份、抗氧剂2-6份、碳酸钙15-30份。本发明进一步设置为,按重量份数计,原料包括聚乙烯35-45份、钛白粉47-53份、增溶剂10-14份、分散剂5-7份、抗氧剂3-5份、碳酸钙20-25份。本发明进一步设置为,按重量份数计,原料包括聚乙烯40份、钛白粉50份、增溶剂12份、分散剂6份、抗氧剂4份、碳酸钙23份。通过采用上述技术方案,聚乙烯是一种热塑性塑料,具有较高的耐冲击性、机械性质强韧、耐酸碱腐蚀同时也抗多种有机溶剂,同时聚乙烯为无毒塑料,在生产的过程中不会对环境和工作人员健康产生影响。钛白粉为无臭无味的白色粉末,并具有遮盖力和着色力强的优点,同时钛白粉具有耐水性和不易变黄的特点,由于色母粒在存放的过程中与空气中的水和氧接触会出现氧化现象,而当色母粒中加入抗氧剂时,能够吸收聚乙烯、增溶剂以及分散剂中的自由基,防止自由基与氧结合而被氧化,同时钛白粉还具有一定的光屏蔽作用,与抗氧剂配合使用后,能够有效减少色母粒的氧化。由于钛白粉属于非极性物质,与聚乙烯的相容性差,从而导致在加热的过程中钛白粉分散能力也差,同时当色母粒受挤压和剪切时色母粒不容易被拉长和破碎,而当在色母粒原料中添加增溶剂后,增溶剂能够实现对色母粒的包裹,增强钛白粉与聚乙烯的相溶性,同时在分散剂的作用下,有助于钛白粉在聚乙烯中分散均匀,有利于在挤压和剪切的过程中使色母粒出现破碎。碳酸钙作为无机填料,能够减少色母粒的生产成本,同时碳酸钙为白色粉末,添加碳酸钙后不会对白色母粒的白度产生影响,碳酸钙还作为防粘连剂,防止色母粒在生产的过程中与模具出现粘连现象,从而提高色母粒的流动性能。本发明进一步设置为,按重量份数计,原料还包括柠檬酸钠4-10份和聚乙烯醇5-11份。本发明进一步设置为,按重量份数计,原料还包括柠檬酸钠7份和聚乙烯醇8份。通过采用上述技术方案,色母粒在生产的过程中,原料在熔融的过程中出现聚集现象后,会使得色母粒的流动性能变差,因此在色母粒中加入柠檬酸钠和聚乙烯醇后,具有一定的抗絮凝作用,有助于原料的扩散,从而提高色母粒的着色能力。柠檬酸钠在使用的过程中作为酸性调节剂,能够调节色母粒的ph值,防止色母粒的ph值过低或过高时影响色母粒的稳定性,因此柠檬酸钠的存在对抗氧剂有增效的作用,提高抗氧剂的抗氧化性能。聚乙烯醇具有乳化作用,有助于原料充分熔合,同时聚乙烯醇具有粘合的作用,由于碳酸钙以及钛白粉与聚乙烯、分散剂之间的粘连性比较差,而聚乙烯醇与增溶剂的配合使用后,能够有效提高钛白粉、碳酸钙与聚乙烯之间的粘接性,从而提高色母粒着色能力的一致性,同时聚乙烯醇与柠檬酸均为无毒产品,不会对生产环境以及工作人员产生危害。本发明进一步设置为,增溶剂采用马来酸酐接枝聚乙烯或硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂中的至少一种。通过采用上述技术方案,马来酸酐接枝聚乙烯作为极性材料和非极性材料的桥梁,能极大的改善碳酸钙、钛白粉与聚乙烯的亲和性能以及碳酸钙、钛白粉在聚乙烯中的分散性能,从而有助于提高色母粒的分散性能以及着色性能。硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂与钛白粉、碳酸钙结合形成有机-无机-有机混合物,增大与聚乙烯的相溶性,从而提高色母粒的分散性能。本发明进一步设置为,分散剂采用聚乙烯蜡。通过采用上述技术方案,聚乙烯蜡具有优良的耐寒性、耐热性以及耐磨性能,且聚乙烯蜡与聚乙烯具有良好的相容性,在色母粒中加入聚乙烯蜡除了具有分散性能为,还有效改善色料粒在使用的过程中与树脂之间的流动性能,由于聚乙烯蜡吸附于钛白粉、碳酸钙的表面,对钛白粉、碳酸钙的表面进行润湿,并在钛白粉、碳酸钙表面形成吸附层,使得钛白粉、碳酸钙表面的电荷增加,提高立体阻碍的颗粒间的反作用力,且聚乙烯蜡还具有润滑作用,在于树脂混合的过程中,色母粒与树脂间的摩擦小,从而有助于色母粒在树脂中的充分分散,提高色母粒的分散性能。本发明进一步设置为,抗氧剂由丁基羟基茴香醚和二丁基羟基甲苯1:1混合而成。通过采用上述技术方案,丁基羟基茴香醚和二丁基羟基甲苯均无毒,使用安全,同时丁基羟基茴香醚和二丁基羟基甲苯在色母粒中能够抑制聚乙烯的氧化降解,同时二丁基羟基甲苯与柠檬酸钠配合使用,能够防止色母粒在使用的过程中粘度上升而影响色母粒的在树脂中的分散性能。综上所述,本发明具有以下有益效果:1、马来酸酐接枝聚乙烯的加入,提高碳酸钙、钛白粉与聚乙烯的相容性,从而使得钛白粉、碳酸钙能在被着色树脂中充分扩散;2、柠檬酸钠和聚乙烯醇的加入,防止钛白粉、碳酸钙在被着色树脂中聚集,进一步提高色母粒在被着色树脂中的分散能力。具体实施方式结合实施例对本发明作进一步详细说明。表1实施例1-5中各组分的配方(单位为kg)组份实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5聚乙烯3035404550钛白粉4745505553马来酸酐接枝聚乙烯101412816聚乙烯蜡57693抗氧剂63425碳酸钙3020231525其中抗氧剂由丁基羟基茴香醚和二丁基羟基甲苯1:1混合而成。实施例6与实施例3的不同之处在于,原料中还包括柠檬酸钠4kg和聚乙烯醇5kg。实施例7与实施例3的不同之处在于,原料中还包括柠檬酸钠7kg和聚乙烯醇8kg。实施例8与实施例3的不同之处在于,原料中还包括柠檬酸钠10kg和聚乙烯醇11kg。实施例9与实施例7的不同之处在于,用等量的硅烷偶联剂代替马来酸酐接枝聚乙烯。实施例10与实施例7的不同之处在于,用等量的钛酸酯偶联剂代替马来酸酐接枝聚乙烯。对比例1市售通用白色母粒,其载体采用聚乙烯。取上述实施例1-10和对比例1中等量的色母粒分别加入聚乙烯树脂中,混合均匀,然后注射成2mm后的薄膜进行分散性能和着色性能检测,检测结果如表2所示。(1)分散性测试:剪取一小块薄膜样品,采用放大倍数为10×10倍的放大镜观察色母粒的分散状态,分散等级依据gb/t18251-2000的规定,分散等级为1-10级,1级代表最好,然后依次递减。(2)色母粒熔融指数检测依据gb/t3682-2000,在温度为190℃、2.16kg的条件下以每10min测定1个数值,最后取其平均数;(3)着色性能检测依据qb/t1648-1992中5.2的检测方法对色母粒着色强度的检测。表2色母粒性能检测结果表项目分散等级熔融指数g/10min着色强度%实施例12级3595实施例22级3696实施例32级40100实施例42级3797实施例52级3598实施例61级44113实施例71级48126实施例81级43116实施例91级48125实施例101级47125对比例14级2584从上表可知:实施例1-10中的分散等级、熔融指数以及着色强度均优于对比例1中的各项性能,说明实施例1-10中的组分以及配比之间的关系能够有效提高色母粒的分散性能,同时从上表中的数据可知,熔融指数越高,色母粒的着色强度越好;实施例1-5中的分散等级均相同,但是熔融指数和着色强度不同,实施例3中的熔融指数和着色强度优于实施例1、实施例2、实施例4、实施例5中的熔融指数和着色强度,说明当组分数量以及种类相同的情况下,实施例3中的各组分间配比的协同性更好,更加有助于提高色母粒的流动性以及着色强度;实施例6-8与实施例3对比可得,当原料中添加柠檬酸钠和聚乙烯醇后,色母粒的分散性能、熔融指数越高以及着色强度均高于实施例3中的各项数据,说明柠檬酸钠和聚乙烯醇的添加,能有效提高色母粒的分散性能;实施例9-10中,当用等量的硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂代替马来酸酐接枝聚乙烯时,色母粒的分散性能、熔融指数和着色强度与实施例7中的几乎没有差距,说明硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂也能有效提高色母粒的分散性能。本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。当前第1页12
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