CN101838398A - 一种塑料着色色砂的组成及其加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及色素颜料应用领域，具体为一种塑料着色色砂的组成及其加工工艺。塑料着色色砂的组成包括色素颜料、有机低分子载体材料、分散剂；按重量份数计，色素颜料20-80份；有机低分子载体材料20-80份；分散剂0.5-3.0份。加工工艺是以色素颜料为基料，加入有机低分子载体材料及添加适当的分散剂，经配比、搅拌、干燥造粒而制成。本发明采用低温喷雾干燥造粒工艺，色素颜料在分散剂的作用下，通过搅拌器，与有机低分子载体材料进行充分混合，低温干燥造粒得产品。本发明制成的塑料着色色砂具有高度的分散性及与有机高分子材料的相容性，可作为着色剂适用于橡胶、塑料、化纤、涂料、油墨等行业。

Description

一种塑料着色色砂的组成及其加工工艺

技术领域

本发明涉及色素颜料(染料)应用领域，具体为一种塑料着色色砂的组成及其加工工艺，作为着色剂应用于塑料、橡胶、涂料、油墨等合成材料中，具有高分散性和高相容性，同时具有用量小、无毒、无粉尘等功能特点，广泛应用家用电器、电子、电线电缆、食品包装等领域，是一种新型环保型功能材料。

背景技术

色砂起源于荷兰HCA公司，英文为HOLCOBATCH，意为微粒，它一改塑料着色一直以来以色粉和色母粒着色的传统方式，它以添加量低，着色均匀，使用方便，环保便捷越来越被使用者看好，但色砂制造工艺和技术一直被荷兰HCA公司所掌握，产品被荷兰HCA所垄断生产和经营。

九十世纪初，随着我国塑料市场的不断扩大，色砂在中国也有了较大的市场，应用领域从饮料包装到家电塑料制品着色在不断扩展，从彩色蜡烛到电子产品包装、电线电缆着色等不断深入到个个行业，而这样一个应用领域普遍的产品我国一直只能依赖于进口。

色砂以实用添加量低明显有优于传统色母粒着色，以冰箱果盒为例；色母粒一般添加量在4wt％左右才能达到着色要求，而色砂在0.1-0.2wt％的添加比例即可满足产品着色的要求。在使用上也更方便，更准确，生产效率也有明显提高，生产成本明显降低。

色砂制造工艺与传统的色母粒制造方式有明显的不同，传统的色母粒制造是由螺杆挤出机等混炼制造完成的，而色砂是由搅拌研磨细化颜料，在加入非合成树脂造粒而成的产品。色砂一般为直径在0.5-1.0毫米直径的球状，有非常好的流动性，同时无粉尘，无污染，使用方便等特点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用有机低分子载体材料制备的高分散性塑料着色色砂的组成及其加工工艺，有机低分子载体材料为易于与大多数高分材料相容，同时不影响其材料的各项性能的非聚合物载体。

本发明的技术方案是：

一种塑料着色色砂的组成，包括色素颜料(染料)、有机低分子载体材料、分散剂；按重量份数计，色素颜料(染料)20-80份；有机低分子载体材料20-80份；分散剂0.5-3.0份。

所述色素颜料(燃料)选用红、黄、蓝、绿、黑、白色有机或无机色素颜料(染料)之一或任意比例混配。本发明中，分散剂色素颜料(染料)主要使用的有永固黄、耐晒红、锆钒黄、大红粉、偶氮黄、酞菁蓝、喹吖啶酮或孔雀绿等。

所述有机低分子载体材料采用聚乙烯蜡。

所述分散剂为锚固基团与溶剂链结合的结构，更易于与颜料与高分子材料的结合。本发明中，分散剂主要使用的有聚丙烯酸钠或丙烯酸脂等。

所述的塑料着色色砂的加工工艺，将色素颜料(染料)、有机低分子载体材料、分散剂在搅拌釜中加水搅拌混合均匀，水加入量为100-200重量份；再经胶体磨分散反应器分散，温度为60-120℃，其转速为1700-3500rpm，混合完全后，经干燥，低温喷雾造粒得产品。低温喷雾的温度为0-10℃，低温喷雾的设备选用5-10米造粒塔。

本发明主要采用搅拌研磨细化颜料，在加入非合成树脂造粒而成的产品。色砂一般为直径在0.5-1.0毫米直径的球状，有非常好的流动性，同时无粉尘，无污染，使用方便等特点。

本发明的有益效果如下：

1、本发明以色素颜料(染料)，加入有机低分子载体材料，并添加适当的分散剂，经胶体磨研磨处理，分离干燥，低温喷雾造粒而制成。其技术特点是：采用有机低分子载体材料，在分散剂的作用下，通过胶体磨分散反应器研磨，使色砂粒径≤1μm，分离干燥后低温喷雾造粒得产品。制成的塑料着色色砂具有高度的分散性和与有机高分子材料的高相容性。本发明能针对不同材料，制备不同体系的品种，适用面广，作为着色剂适用于橡胶、塑料、涂料、油墨等行业。

2、本发明关键技术为有机低分子载体材料的选择以及加工工艺方法。

该技术采用进口聚乙烯蜡为载体，其熔点80℃左右，易于与大多数高分材料相容，同时不影响其材料的各项性能。本发明提高了与合成材料配伍性能。到目前此技术未见文献报道。

本发明通过使用胶体磨分散反应器，色素颜料(染料)和有机低分子载体材料在分散剂的作用下在液相中充分分散，干燥后粒度分布均匀，不团聚。采用低温喷雾造粒技术，控制色砂直径在0.5-1.0毫米直径的球状，有非常好的流动性，同时无粉尘，无污染，使用方便等特点。

附图说明

图1为本发明工艺流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明工艺流程为：

选用的色素颜料(染料)、有机低分子载体材料、分散剂在搅拌釜中加水搅拌混合均匀，水加入量为100-200重量份；再经胶体磨分散反应器分散，温度为60-120℃，其转速为1700-3500rpm，混合完全后，经干燥，低温喷雾造粒得产品。

实施例1

将市售永固黄颜料0.8千克，聚乙烯蜡0.2千克，丙烯酸脂分散剂0.03千克和1.2千克水放入3升的搪瓷反应釜中，搅拌，加热，控温65℃，保温1小时。再经胶体磨分散反应器循环分散，其转速为2000rpm，温度60℃；研磨完全后，喷雾干燥，低温(温度5℃)造粒，控制色砂直径在0.5-1.0毫米直径的球状，制得色素含量约80％的黄色色砂。

实施例2

将市售耐晒红颜料0.5千克，聚乙烯蜡0.5千克，聚丙烯酸钠分散剂0.008千克和1.2千克水放入3升的搪瓷反应釜中，搅拌，加热，控温65℃，保温1小时。再经胶体磨分散反应器循环分散，其转速为3500rpm，温度80℃；研磨完全后，喷雾干燥，低温(温度5℃)造粒，控制色砂直径在0.5-1.0毫米直径的球状，制得色素含量约50％的红色色砂。

实施例3

将市售酞菁蓝颜料0.6千克，聚乙烯蜡0.4千克，丙烯酸脂分散剂0.025千克和1.2千克水放入3升的搪瓷反应釜中，搅拌，加热，控温65℃，保温1小时。再经胶体磨分散反应器循环分散，其转速为2400rpm，温度100℃；研磨完全后，喷雾干燥，低温(温度5℃)造粒，控制色砂直径在0.5-1.0毫米直径的球状，制得色素含量约60％的蓝色色砂。

实施例4

将市售孔雀绿颜料0.5千克，聚乙烯蜡0.5千克，聚丙烯酸钠分散剂0.01千克和1.2千克水放入3升的搪瓷反应釜中，搅拌，加热，控温65℃，保温1小时。再经胶体磨分散反应器循环分散，其转速为1800rpm，温度120℃；研磨完全后，喷雾干燥，低温(温度5℃)造粒，控制色砂直径在0.5-1.0毫米直径的球状，制得色素含量约50％的绿色色砂。

实施例结果表明，本发明制成的塑料着色色砂具有高度的分散性及与有机高分子材料的相容性，可作为着色剂适用于橡胶、塑料、化纤、涂料、油墨等行业。

Claims (5)

1.一种塑料着色色砂的组成，其特征在于：包括色素颜料、有机低分子载体材料、分散剂；按重量份数计，色素颜料20-80份；有机低分子载体材料20-80份；分散剂0.5-3.0份。

2.按权利要求1所述的塑料着色色砂的组成，其特征在于：所述色素颜料选用红、黄、蓝、绿、黑、白色有机或无机色素颜料之一或任意比例混配。

3.按权利要求1所述的塑料着色色砂的组成，其特征在于：所述有机低分子载体材料为聚乙烯蜡。

4.按权利要求1所述的塑料着色色砂的组成，其特征在于：所述分散剂为锚固基团与溶剂链结合的结构，更易于与颜料与高分子材料的结合。

5.按权利要求1所述的塑料着色色砂的加工工艺，其特征在于：将色素颜料、有机低分子载体材料、分散剂在搅拌釜中加水搅拌混合均匀，水加入量为100-200重量份；再经胶体磨分散反应器分散，温度为60-120℃，其转速为1700-3500rpm，混合完全后，经干燥，低温喷雾造粒得产品。

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