CN101885885B - 一种硬质pvc用色母粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硬质PVC用色母粒及其制备方法。本发明的硬质PVC色母粒由如下组分和重量百分数组成:载体20~70%、色粉0.01~70%、分散剂0~40%、抗氧剂0.1~2%、加工助剂0~10%、填料0~40%。本发明提供一种环保、无污染、高分散、热稳定效果好的硬质PVC色母粒,其应用于硬质PVC制品的着色时可以克服色粉着色的污染问题,克服普通PVC色母颜色变化的问题。本发明色母能够减少制品流纹、色泽不均、色差较大等问题的产生,并能提高硬质PVC制品的抗冲击性能。本发明硬质PVC色母粒的制备方法简单实用,应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及塑料着色领域,具体的说涉及一种用于硬质PVC挤出、注塑件着色的色母粒。
背景技术
聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,以下简称PVC)是一种无毒、无臭的白色粉末。在国内,PVC的产量和消费量都位居五大通用树脂之首。据统计,2008年全国PVC的总产值接近670亿元。PVC下游制品的市场更为广阔,2008年以PVC为原料的下游制品产值超过千亿元。在硬质PVC领域,型材、异型材是我国PVC消费量最大的领域,约占PVC总消费量的25%左右,主要用于制作门窗和节能材料,聚氯乙烯管道是其第二大消费领域,约占其总消费量的20%左右。PVC板材、片材是其第三大消费领域。总体而言,硬质PVC质优价廉,在工业、建筑、农业、电力、公用事业等领域都有广阔的应用空间。
目前硬质PVC主要采用色粉着色,色粉着色的特点直接用色粉(颜料或染料)添加适量粉状助剂对塑料粒子进行着色的方法,其优点是成本低,可小批量操作。但其最大缺点是颜料在运输、仓储、称量、混和过程中会飞扬,产生污染,严重影响工作环境。色粉着色另一个令用户头疼的问题是挤出机的料斗不易清洗。色母着色克服了色粉着色的种种弊端,但PVC色母粒多以PVC为载体(CN85105419),PVC耐热性能较差,经过多次热历史会发生颜色变深现象,从而阻碍了硬质PVC色母的发展。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有PVC着色时存在的问题,提供一种色母粒,其应用于硬质PVC制品的着色时可以克服色粉着色的污染问题,克服普通PVC色母颜色变化的问题。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种硬质PVC用色母粒,由如下组分和重量百分数组成:载体20~70%、色粉0.01~70%、分散剂0~40%、抗氧剂0.1~2%、加工助剂0~10%、填料0~40%。
上述载体优选为苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物(ABS)、聚苯乙烯(PS)、苯乙烯-丁二烯共聚物(K胶)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)、苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物(SIS)中的一种或多种的混合物。
上述色粉优选为无机颜料、有机颜料或染料;所述的无机颜料为钛白粉(二氧化钛)、碳黑或立德粉;所述的有机颜料为偶氮颜料、杂环颜料或杂类颜料(如C.I.颜料黄61、C.I.颜料黄168、C.I.颜料橙13、C.I.颜料橙34、C.I.颜料红48:1、C.I.颜料红48:2、C.I.颜料红48:3、C.I.颜料红57:1、C.I.颜料红57:2、C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄183、C.I.颜料黄191、C.I.颜料橙43、Graphtol Fast Orange 5GL、C.I.颜料红151、C.I.颜料红214、C.I.颜料红242、C.I.颜料黄24、C.I.颜料黄110、C.I.颜料棕23、C.I.颜料棕25、C.I.颜料红122、C.I.颜料蓝15、C.I.颜料蓝60、C.I.颜料绿7、C.I.颜料紫23等。
上述分散剂优选为石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、(乙烯-醋酸乙烯)共聚物蜡、酰胺蜡(EBS、改性EBS、油酸酰胺、芥酸酰胺等)、酯蜡(单甘酯、季戊四醇酯、硬脂酸正丁酯)、硬脂酸、硬脂酸盐、邻苯二甲酸酯、柠檬酸酯、乙酰柠檬酸酯、偏苯酸酯、白矿油或聚硅酮中的一种或多种的混合物。
上述抗氧剂为酚类抗氧剂、硫酯类抗氧剂或亚磷酸酯中的一种或多种的混合物。酚类抗氧剂,如商品名264、264、1222、1135、BHA、2246、300、736、4426、702、1790、3114、3125、330、1035、1098、245、29、1076、1010等;亚磷酸酯,如商品名TNPP、618、PEP-36、HP-10、168、626等;硫酯类抗氧剂,如DSTDP、DLTDP、DMTDP、DTDTP、DSTBB、MarkAO-412S等。
上述加工助剂为丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、聚丙烯酸酯(ACR)、氯化聚乙烯(CPE)中的一种或多种的复合物。
上述填料为碳酸钙、碳酸镁、陶土、滑石粉、硫酸钡、硫酸钙、云母粉、氢氧化铝、氢氧化钙、水滑石、分子筛、高岭土或硅灰石中的一种或多种的混合物。
上述硬质PVC用色母粒的制备方法为:将各组分按比例配料,然后在高速混合机中混合5~20分钟,采用双螺杆挤出机进行熔融共混,温度控制在180~200℃,螺杆转速为80~300r/min,通过螺杆或转子的剪切、混炼使颜料在载体树脂中分散均匀,然后进行造粒、干燥制得本发明的色母粒。
本发明也可以将高速混合机中混合好的物料先采用密炼机密炼,然后采用螺杆挤出机造粒的工艺路线来制备本发明的色母粒。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:本发明提供的色母粒环保、无污染、高分散、热稳定效果好,应用于硬质PVC制品的着色时,其具有强力分散、不宜变色的优点,克服了现有硬质PVC着色时容易产生流纹、色泽不均、色差较大等问题。同时,本发明的硬质PVC色母粒的制备方法简单实用,还能够提高PVC制品的冲击性能,应用前景广阔。
本发明色母能够减少制品流纹、色泽不均、色差较大的产生,并能提高硬质PVC制品的抗冲击性能。
具体实施方式
实施例1
在常温常压下,将如下组分和重量百分数:ABS 40%,二氧化钛40%,聚乙烯蜡8%,MBS 9%,酚类抗氧剂1076 1%,硬脂酸1%,碳酸钙1%,研磨成粉状后,在高速混合机中进行高速混合10分钟,采用双螺杆挤出机进行熔融共混,温度控制在190℃,螺杆转速为200r/min,通过螺杆的剪切、混炼使颜料在载体树脂中分散均匀,然后进行造粒、干燥、包装等工序制得本发明的色母粒。
实施例2
在常温常压下,将如下组分和重量百分数:AS 25%,SEBS 20%,钛白粉30%,EBS 10%,,亚磷酸酯1681%,聚硅酮2%,硅灰石12%,研磨成粉状后,在高速混合机中进行高速混合15分钟,采用双螺杆挤出机进行熔融共混,温度控制在200℃,螺杆转速为100r/min,通过螺杆的剪切、混炼使颜料在载体树脂中分散均匀,然后进行造粒、干燥、包装等工序制得本发明的色母粒。
实施例3
在常温常压下,将如下组分和重量百分数:PS 5%,K胶10%,SBS 6%,SEBS 15%,SIS 5%,钛白粉13%,立德粉5%,偶氮颜料0.5%,氧化聚乙烯蜡5%,石蜡1.5%,单甘酯5%,ACR4013%,硬脂酸1%,硬脂酸镧2%,酚类抗氧剂1010 1%,亚磷酸酯6263%,DOP 4%,乙酰柠檬酸三丁酯4%,滑石粉5%,硫酸钡6%,研磨成粉状后,在高速混合机中混合,先采用密炼机密炼,然后采用螺杆挤出机造粒制得本发明的色母粒。
为了对比本发明与现有技术的优点,按照对比例1~3配方进行对比试验,对比例1~3的制备方法分别与实施例1~3的制备方法相同。
对比例1
PVC 38%,有机锡稳定剂2%,二氧化钛40%,聚乙烯蜡8%,MBS 9%,酚类抗氧剂1076 1%,硬脂酸1%,碳酸钙1%,
对比例2
PVC 38%,有机锡稳定剂2%,钛白粉30%,碳黑0.1%,EVA蜡4%,EBS 2%,抗氧剂1010 0.4%,抗氧剂168 0.6%,硬脂酸锌0.5%,滑石粉22.4%。
对比例3
PVC 38%,有机锡稳定剂2%,钛白粉15%,酞青蓝1%,EVA蜡3%,EBS 3%,抗氧剂1010 0.4%,抗氧剂168 0.6%,硬脂酸锌0.5%,碳酸钙20%,滑石粉16.5%。
将实施例和比较例制备的色母粒,在PVC中添加4phr挤出片材,具体对比结果如表1所示。这充分说了本发明的色母粒应用于硬质PVC制品的着色,可以克服现有PVC色母容易变色的问题,并能提高制品的冲击强度。
表1 着色效果评价与冲击性能比较
Claims (5)
1.色母粒在制备硬质PVC中的应用,所述色母粒由如下组分和重量百分数组成:载体20~70%、色粉0.01~70%、分散剂0~40%、抗氧剂0.1~10%、加工助剂0~30%、填料0~40%;所述载体为苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物中的一种或多种的混合物。
2.如权利要求1所述的应用,其特征在于所述色粉为无机颜料、有机颜料或染料;所述的无机颜料为二氧化钛、碳黑或立德粉;所述的有机颜料为偶氮颜料、杂环颜料或杂类颜料。
3.如权利要求1所述的应用,其特征在于所述分散剂为石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、酰胺蜡、酯蜡、硬脂酸、硬脂酸盐、邻苯二甲酸酯、柠檬酸酯、乙酰柠檬酸酯、偏苯酸酯、白矿油或聚硅酮中的一种或多种的混合物。
4.如权利要求1所述的应用,其特征在于所述加工助剂为丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚丙烯酸酯、氯化聚乙烯中的一种或多种的复合物。
5.如权利要求1所述的应用,其特征在于所述填料为碳酸钙、碳酸镁、陶土、滑石粉、硫酸钡、硫酸钙、云母粉、氢氧化铝、氢氧化钙、水滑石、分子筛、高岭土或硅灰石中的一种或多种的混合物。
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