CN101392082B - 聚丙烯仿玉色色母料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚丙烯仿玉色色母料及其制备方法。本发明色母料由色母料A和色母粒B组成，两种组成的重量百分数为色母料A 40-60％，色母粒B 40％-60％。色母料A由如下重量百分数的组分组成：载体55-90％、增容剂5-15％、色粉0-5％、填料0-15％、分散剂0-5％、加工助剂0-5％；色母粒B为传统色母粒由如下重量百分数的组分组成：载体80-97％、色粉0.01-10％、分散剂1-5％、加工助剂1-5％。本发明提供的仿玉色色母料应用于聚丙烯制品的着色，能一次注塑成型且产生天然玉石效果的流纹，解决了塑料制品二次加工的问题。同时，本发明聚丙烯仿玉色色母料制备方法简单实用，经济效益可观。
Description
技术领域
本发明涉及塑料着色技术领域，特别涉及一种聚丙烯仿玉色色母料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP)树脂是20世纪60年代发展起来的热塑性塑料，它的生产工艺按聚合类型可分为溶液法、淤浆法、本体法、气相法和本体法-气相法组合工艺五大类。由于其比重小，有很好的机械性能如拉伸强度、冲击强度和硬度大，几乎不吸水，无毒，无味，因此在生产和生活的各个领域中被广泛应用。
现有技术对聚丙烯材料的着色方法有色粉着色、染色造粒和色母粒着色三种方法，色粉着色容易产生色点，色差不好控制，且对人体影响较大，对环境造成污染；染色造粒是将聚丙烯原料和颜料色粉添加一定量的分散剂，在双螺杆挤出机或单螺杆挤出机中熔融共混，造粒制得PP胶粒。它有着色均匀、加工容易等优点，但其着色成本较高，而且二次加工影响了聚丙烯的性能；采用色母粒着色时，很好地解决了以上两种方法不足。分散性好，色差容易控制，成本低，且环保无污染。由于其优越的性价比，目前是最主要的着色方法。
但传统色母粒的塑料着色，着色后塑料制品只是单一的均色调，要使塑料制品产生丰富的纹路或图案，需要二次加工。这样，不但增加了产品的生产周期，而且使产品的成本大大增加。传统聚丙烯色母粒着色要求的是色母粒在聚丙烯树脂中能均匀分散，而有的塑料制品希望能得到一种象天然玉石效果的颜色，而这种效果是传统色母粒无法做到的。
发明内容
本发明解决的技术问题在于克服现有技术的聚丙烯塑料制品着色单一的均色调的问题，提供一种能一次注塑成型且产生象天然玉石效果的聚丙烯色母料。
本发明要解决的另一个技术问题是提供上述色母料的制备方法。
本发明的一种聚丙烯仿玉色色母料，其特征在于：它由色母料A和色母粒B组成，两种组成的重量百分数为：色母料A 40～60％，色母粒B 40％～60％；其中色母料A由如下重量百分数的组分组成：载体55～90％、增容剂5～15％、色粉0～5％、填料0～15％、分散剂0～5％、加工助剂0～5％。
上述载体为聚丙烯(PP)+改性聚对苯二甲酸丁二醇酯(改性PBT)或聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或二种的混合物，这些聚合物的不同配伍能够调节树脂载体的合适的流动性。
上述的聚丙烯+改性聚对苯二甲酸丁二醇酯(即聚丙烯与改性聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物)，其中聚丙烯重量百分数为：40～60％，改性聚对苯二甲酸丁二醇酯重量百分数为：40％～60％；进一步优选为聚丙烯重量百分数为50％，改性聚对苯二甲酸丁二醇酯重量百分数为50％。
上述增容剂为聚丙烯接枝马来酸酐的接枝物，接枝率为0.8～0.9％，加入后能够增加各界面之间的亲和力。
所述色粉为无机颜料或有机颜料，所述的无机颜料为二氧化钛(钛白粉)、碳黑或群青中的一种或几种混合物；所述有机颜料为偶氮颜料、酞菁颜料或多环颜料中的一种或几种混合物。
上述填料为碳酸钙、滑石粉或硅灰石中的一种或几种混合物，它们的加入可以适当降低产品成本。
上述分散剂为聚乙烯蜡、聚酰胺蜡(EBS)及其衍生物的一种或几种混合物。
上述加工助剂为硬酯酸或硬酯酸盐中的一种或几种混合物，如硬酯酸锌、硬酯酸镁、硬酯酸钙等，优选为硬酯酸锌，它们能够使颜料和填料充分浸润、细化、包覆和润滑，使颜料和填料在载体树脂中不再凝聚。
色母粒B由如下重量百分数的组分组成：载体为聚丙烯80-97％，色粉0.01～10％，分散剂1～5％，加工助剂1～5％。
所述载体为聚丙烯；所述色粉为无机颜料或有机颜料，所述的无机颜料为二氧化钛(钛白粉)、碳黑或群青等；所述有机颜料为偶氮颜料、酞菁颜料或多环颜料等；如颜料红，颜料黄、酞菁绿等。
上述分散剂为聚乙烯蜡、EBS及其衍生物的一种或几种混合物。
上述加工助剂为硬酯酸或硬酯酸盐中的一种或几种混合物，如硬酯酸锌、硬酯酸镁、硬酯酸钙等，优选为硬酯酸锌。
上述色母粒B为现有技术的常规色母粒。
本发明的色母料制备方法，其特征在于：先后将色母料A和色母粒B的各组分按比例配料，然后在高速混合机中混合2～20min，采用双螺杆挤出机或单螺杆挤出机熔融共混，温度控制在180～220℃，螺杆转速为100～300r/min，先后挤出造粒得预制品色母粒A和色母粒B，再将预制品色母粒A经温度控制在190～220℃的片材挤出机，挤出厚度为0.6～1.0mm的片材，经粉碎机粉碎制得色母料A，将色母料A和色母粒B按比例混合，即得本发明的色母料。
上述色母料A为面积2cm2以内，厚度为0.6～1.0mm的片材。
本发明的有益效果：
1.本发明提供的仿玉色色母料应用于PP制品的着色，能一次注塑成型，且可以产生分散均匀象天然玉石效果的流纹，解决了塑料制品二次加工的问题，节约了成本。
2.本发明中的色母料A采用片材挤出机挤出成0.6～1.0mm的片材并用粉碎机粉碎成2cm2的片状料，可以避免由于色母料A的流动性差于色母粒B和产品使用树脂的流动性，使得色母料A在注塑机中来不及溶化而造成注塑产品有大块状的色流纹的缺陷。且本发明聚丙烯仿玉色色母料的制备方法简单实用，经济效益可观。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步描述本发明：
实施例1
在常温常压下，将如下重量的组分：聚丙烯45kg，改性聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT4308)45kg，聚丙烯接枝马来酸酐的接枝物(接枝率为0.8％)10kg，按比例配料后，在混合机中混合2分钟，采用单螺杆挤出机进行熔融共混，温度控制在220℃，转速为300r/min造粒。再把造粒料用片材挤出机(型号为SJ-20A*25)温度控制在220℃，挤出厚度为0.8mm的片材，经粉碎机(型号PS110)粉碎成2cm2以内的小块，制得色母料A
在常温常压下，将如下重量的组分：聚丙烯97kg，酞菁绿0.08kg，颜料黄(PY.191)0.02kg，聚乙烯蜡1.4kg，硬脂酸锌1.5kg。按比例配料后，在高速拌和机中混合20分钟，用双螺杆挤出机(也可使用单螺杆挤出机)温度控制在190℃，转速为300r/min挤出造粒，得色母粒B。
把色母料A和色母粒B按1∶1比例混合，即得本发明色母料。
实施例2
在常温常压下，将如下重量的组分：聚丙烯36.2kg，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT4500)36.2kg，聚丙烯接枝马来酸酐的接枝物(接枝率为0.8％)10kg，碳酸钙11kg，钛白粉3.6kg，聚乙烯蜡1.5kg，硬脂酸锌1.5kg，按比例配料后，在混合机中混合20分钟，采用双螺杆挤出机进行熔融共混，温度控制在220℃，转速为300r/min造粒，再把造粒料用片材挤出机(型号为SJ-20A*25)温度控制在220℃，挤出厚度为0.8mm的片材，经粉碎机(型号PS1100)粉碎成2cm2以内的小块，制得色母料A。
在常温常压下，将如下重量的组分：聚丙烯96kg，颜料红(PR.254)0.18kg，颜料黄(PY.191)0.02kg，聚乙烯蜡1.8kg，硬脂酸锌2kg。按比例配料后，在高速拌和机中混合20分钟，用双螺杆挤出机(也可使用单螺杆挤出机)温度控制在190℃挤出造粒，得色母粒B。
把色母料A和色母粒B按1∶1比例混合，即得本发明色母料。
实施例3
在常温常压下，将如下重量的组分：聚丙烯34.5kg，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT4500)37.9kg，聚丙烯接枝马来酸酐的接枝物(接枝率为0.8％)10kg，碳酸钙11kg，钛白粉3.6kg，聚乙烯蜡1.5kg，硬脂酸锌1.5kg，按比例配料后，在混合机中混合20分钟，采用双螺杆挤出机进行熔融共混，温度控制在220℃，转速为300r/min造粒，再把造粒料用板材挤出机(型号为SJ-20A*25)温度控制在220℃，挤出厚度为0.8mm的片材，经粉碎机(型号PS1100)粉碎成2cm2以内的小块，制得色母料A。。
把色母料A和实施例子1中色母粒B按1∶1比例混合，即得本发明色母料。
对比例1
在常温常压下，将如下重量的组分：聚丙烯45kg，改性聚对苯二甲酸丁二醇酯45kg，聚丙烯接枝马来酸酐的接枝物(接枝率为0.8％)10kg，按比例配料后，在混合机中混合2分钟，采用单螺杆挤出机进行熔融共混，温度控制在220℃，转速为300r/min造粒，制得色母粒A。
在常温常压下，将如下重量的组分：聚丙烯97kg，酞菁绿0.08kg，颜料黄(PY.191)0..02kg，聚乙烯蜡1.4kg，硬脂酸锌1.5kg。按比例配料后，在高速拌和机中混合20分钟，用双螺杆挤出机(也可使用单螺杆挤出机)温度控制在190℃，转速为300r/min挤出造粒，得色母粒B。
把色母料A和色母粒B按1∶1比例混合，即得对比色母料。
对比例2
在常温常压下，将如下重量的组分：聚丙烯36.2kg，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT4500)36.2kg，聚丙烯接枝马来酸酐的接枝物(接枝率为0.8％)10kg，碳酸钙11kg，钛白粉3.6kg，聚乙烯蜡1.5kg，硬脂酸锌1.5kg，按比例配料后，在混合机中混合20分钟，采用双螺杆挤出机进行熔融共混，温度控制在220℃，转速为300r/min造粒。
把色母料A和实施例2中色母粒B按1∶1比例混合，即得对比色母料。
对比例3
在常温常压下，，将如下重量的组分：聚丙烯64kg，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT4500)18kg，聚丙烯接枝马来酸酐的接枝物(接枝率为0.8％)10kg，钛白粉6kg，聚乙烯蜡1kg，硬脂酸锌1kg，按比例配料后，在混合机中混合20分钟，采用双螺杆挤出机进行熔融共混，温度控制在220℃，转速300r/min，造粒，再把造粒料用板材挤出机(型号为SJ-20A*25)温度控制在220℃，挤出厚度0.8mm的片材，经粉碎机(型号PS1100)粉碎成2cm2以内的小块，制得色母料A。制得色母粒A。把色母料A和对比例1色母粒B按1∶1比例混合，即得对比色母料。
将实施例的色母料和对比例的色母粒按4％的比例配入聚丙烯塑料中，在200℃温度下在注塑机中进行注塑。对产品效果进行对比如表1：
表1 实施例中色母粒在聚丙烯塑料中的效果
| 色母料 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 |
| 产品效果 | 好 | 好 | 好 | 有大色块 | 有大色块 | 纹路效果差 |
表1充分说明了本发明的仿玉色色母料的优势，利用树脂不同的流动性和熔点差异，产生了天然玉石效果好且不需要二次加工的塑料制品。
本发明的上述实施例是对本发明的说明而不能用于限制本发明，与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。
Claims (1)
1.一种聚丙烯仿玉色色母料，其特征在于：由色母料A和色母粒B组成，两种组成的重量百分数为：色母料A 40～60％，色母粒B 40％～60％；其中色母料A由如下重量百分数的组分组成：载体55～90％、增容剂5～15％、色粉0～5％、填料0～15％、分散剂0～5％、加工助剂0～5％；
所述载体为聚丙烯与聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物，其中聚丙烯与聚对苯二甲酸丁二醇酯的用量配比为1∶1；
所述增容剂为聚丙烯接枝马来酸酐的接枝物；
所述色粉为无机颜料或有机颜料，所述的无机颜料为二氧化钛、碳黑或群青中的一种或几种混合物，所述有机颜料为偶氮颜料、酞菁颜料或多环颜料中的一种或几种混合物；
所述填料为碳酸钙、滑石粉或硅灰石中的一种或几种混合物；
所述分散剂为聚乙烯蜡、聚酰胺蜡的一种或几种混合物；
所述加工助剂为硬酯酸或硬酯酸盐中的一种或几种混合物；
色母粒B由如下重量百分数的组分组成：载体85-97％，色粉0.01～10％，分散剂1～5％，加工助剂1～5％；
所述载体为聚丙烯；所述色粉为无机颜料或有机颜料，所述的无机颜料为二氧化钛、碳黑或群青中的一种或几种混合物，所述有机颜料为偶氮颜料、酞菁颜料或多环颜料中的一种或几种混合物；
所述分散剂为聚乙烯蜡、聚酰胺蜡的一种或几种混合物；
所述加工助剂为硬酯酸或硬酯酸盐中的一种或几种的混合物；
所述的聚丙烯仿玉色色母料的制备方法为：先后将色母料A和色母粒B的各组分按比例配料，然后在高速混合机中混合2～20min，采用双螺杆挤出机或单螺杆挤出机熔融共混，温度控制在180～220℃，螺杆转速为100～300r/min，先后挤出造粒得预制品色母粒A和色母粒B，再将预制品色母粒A经温度控制在190～220℃的片材挤出机，挤出厚度为0.6～1.0mm的片材，经粉碎机粉碎制得色母料A，将色母料A和色母粒B按比例混合，即得本发明的色母料；
所述色母料A为面积2cm2以内，厚度为0.6～1.0mm的片材。
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