CN102367318A - 聚苯乙烯透明色母粒的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种聚苯乙烯透明色母粒的制备方法，步骤为：先将聚苯乙烯及溶剂型透明染料投入到高低速搅拌机中高速搅拌1~3min，然后在低速运转的情况下加入松节油，搅拌至染料完全湿润并均匀包裹在聚苯乙烯上，同时物料开始成团发粘时立即关闭拌料机；然后对拌料机中物料进行抽真空至溶剂完全挥发，物料结成硬块，再开动拌料机在低速运转下把硬块破碎成聚苯乙烯原料样颗粒，筛除细小粉屑得到色母粒。该方法省去了挤出机挤出、造粒工序，具有节能、分散性好、透明性高的优点。

Description

聚苯乙烯透明色母粒的制备方法

技术领域

本发明涉及塑料着色技术领域，特别是涉及一种聚苯乙烯（PS）透明色母粒的制备方法。

背景技术

目前，传统的聚苯乙烯透明色母粒制造方法是用聚苯乙烯树脂做载体然后加入各种颜料、染料，分散剂，PE蜡等在搅拌机中搅拌均匀后经挤出机挤出再经水槽冷却、烘干、切粒从而制得聚苯乙烯透明色母粒。传统的聚苯乙烯透明色母粒制备方法工序繁琐、能耗大、单位时间产量小等缺点，对生产环境尤其是设备的清洁度要求苛刻，如挤出机的清洗需要消耗大量的聚苯乙烯原料，如清洗不够干净就容易导致产品发雾透明性下降。且在持续长时间的生产过程中，挤出过程物料经常会产生高温碳化从而导致生产的母粒有细小黑点，这在聚苯乙烯透明色母粒中是不允许的，这样就直接导致原料的报废、生产成本的直线上升，同时现有的透明聚苯乙烯色母粒的生产配方中选用的分散剂、PE蜡等也会使产品的透明性下降。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，提供一种所制备的母粒透明性高、分散性好、节能、且单位时间内产量大的聚苯乙烯透明色母粒的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种聚苯乙烯透明色母粒的制备方法，制备步骤为：

（1）先将加工色母粒所需的聚苯乙烯（PS）原料投入到转速为400~1500r/min的高低速拌料机中，然后加入占聚苯乙烯重量0.01%~10%（重量百分比）的溶剂型透明染料，然后拌料机高速搅拌1~3min； 

（2）然后在搅拌机低速搅拌运行的情况下加入占聚苯乙烯重量0.1%~1%的松节油（重量百分比），搅拌至染料完全湿润（此处染料完全湿润是指染料被液态的松节油湿润不飘扬）并均匀包裹在聚苯乙烯原料上，同时物料开始成团发粘时立即关闭拌料机；

（3）对拌料机中物料进行抽真空至松节油完全挥发，物料结成硬块；

（4）再开动拌料机在低速运转下把硬块破碎成聚苯乙烯原料样颗粒，然后放出物料经振动筛筛除细小粉屑，得到聚苯乙烯透明色母粒。

所述的对物料在400~1500r/min的高低速拌搅机中高速搅拌，高速是指转速为1000~1500r/min，因为在高速搅拌过程中可以使原料与染料更充分的混合均匀，同时高速搅拌可以使物料快速升温有利于后续加入的溶剂快速溶解聚苯乙烯树脂。

所述的溶剂型透明染料为耐温达300℃，着色力高、耐光性优异的高性能染料，其特点是溶剂型透明染料本身可以溶解于聚苯乙烯树脂中。溶剂型染料通常是单分子形态存在的，不同于颜料是以聚集态存在，所以其对聚苯乙烯树脂的着色不需要传统的颜料所需的分散剂，如PE蜡、高级脂肪酸盐类等。本发明上述步骤（1）中的溶剂型透明染料是着色剂中的一个类型，如：C.I.溶剂红135 ，C.I.溶剂红52，C.I.溶剂红195，C.I.溶剂黄 98，C.I.溶剂橙 63 ，C.I.溶剂蓝36，C.I.溶剂紫13，C.I.溶剂橙60等中的一种或一种以上。

所述的松节油（CAS NO: 8006-64-2），是一种烃类混合物，是聚苯乙烯的有效溶剂，可以快速的溶解聚苯乙烯树脂，对有机溶剂型染料也具有很好的润湿亲和性，而且松节油具有快速完全挥发的特性。本发明采用松节油作为聚苯乙烯的溶剂，正是基于松节油上述的特性。在本发明中，在聚苯乙烯塑料和溶剂型透明染料经高速搅拌机搅拌均匀后，在低速搅拌运行下加入相应的松节油可以快速的润湿染料且很快就溶解聚苯乙烯塑料原料的表面，此时原料因为表面溶解开始发粘成团，已溶解的树脂溶液把染料均匀地粘裹在聚苯乙烯原料表层；再经停留抽真空，松节油快速完全地挥发完后，物料就已经成硬块，此时透明染料就已经牢牢的包裹在聚苯乙烯原料的表面。

所述的低速运转是指转速为400~700r/min，因为拌料机低速下运转可以把已经结块的物料破碎，但又不至于过大的机械搅拌力导致已经包裹在原料颗粒上的透明染料从原料上剥离下来。

所述的对物料抽真空，是通过一个连接在高低速拌料机盖上的排气孔的抽真空泵进行的。使用抽真空是为了使物料中的松节油快速完全的挥发，从而可以缩短生产周期；同时还可以使松节油完全挥发消除最终成品的异味。

所述的染料包裹在聚苯乙烯（PS）原料上，可以很好的提高母粒的分散性。母粒在注塑、挤出等加工过程中，其分散原理是在加温及剪切力的作用下使物料及母粒同时塑化熔融，使母粒均匀的分散在基体树脂中，所以通常色母粒的载体树脂的流动性要大于基体树脂，色母粒的分散性才好。而本发明方法所制备的色母粒其染料是包裹在母粒的表面的。从而在加工过程中，即使母粒的载体树脂还没用完全塑化熔融或是其流动性次于基体树脂，染料也能很快均匀地分散在基体树脂中从而大大提高了母粒的分散性。

本发明上述步骤（4）中经振动筛筛除细小粉屑，筛除的细小粉屑为粒径0.1mm以下的粉屑。

本发明的优点和有益效果：

1.本发明与现有的技术相比，是一个整体连贯的生产聚苯乙烯透明色母粒的工序，无需挤出造粒工序，具有生产工序简单、节能、产品的成品率高；同时该发明方法制备的透明色母粒具有分散性好、透明度高等优点，可以广泛应用于各种聚苯乙烯透明色母粒的制备，具有很高的经济效益。

2.本发明在制备色母粒时，不使用分散剂和PE蜡等，也无需挤出机挤出工序也就避免挤出机清洗不干净造成母粒发雾，所以，进一步保证了产品的透明度。

具体实施方式

下面通过实施例进一步详细描述本发明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。

实施例1  

制备100KG聚苯乙烯透明蓝色母粒

各组份的重量为：

聚苯乙烯树脂             97KG

C.I.溶剂蓝36             1.5KG

C.I.溶剂紫13             1.5KG

松节油                   0.3KG；

制备方法：

先将97KG聚苯乙烯（PS）原料投入到高速转速为1250r/min的高低速拌料机中，然后加入C.I.溶剂蓝36、C.I.溶剂紫13各1.5KG，启动拌料机高速搅拌2min；然后在500r/min低速运转的情况下加入0.3KG的松节油，搅拌至染料完全湿润并均匀包裹在聚苯乙烯原料上，同时物料开始成团发粘时立即关闭拌料机（属于行业技术人员都能够判断的情况）；然后对拌料机中物料进行抽真空至松节油完全挥发，物料结成硬块；再开动拌料机在500r/min低速运转下把硬块破碎成聚苯乙烯原料样颗粒，然后放出物料经振动筛筛除细小粉屑就得到了聚苯乙烯透明蓝色母粒。

实施例2   

制备100KG聚苯乙烯透明酒红色母粒

各组份的重量为;

聚苯乙烯树脂              99.5KG

C.I.溶剂红52               0.4KG

C.I.溶剂红195             0.1KG

松节油                   0.15KG；

制备方法同实施例1。

Claims (3)

1.一种聚苯乙烯透明色母粒的制备方法，其特征在于：制备步骤为：

（1）将加工色母粒所需的聚苯乙烯原料投入到转速为400~1500r/min的高低速拌料机中，然后加入占聚苯乙烯重量0.01%~10%的溶剂型透明染料，然后拌料机高速搅拌1~3min； 

（2）然后在搅拌机低速搅拌运行的情况下，向步骤（1）所得物料中加入占聚苯乙烯重量0.1%~1%的松节油，搅拌至染料完全湿润并均匀包裹在聚苯乙烯原料上，同时物料开始成团发粘时立即关闭拌料机；

（3）对步骤（2）拌料机中物料进行抽真空至松节油完全挥发，物料结成硬块；

（4）再开动拌料机在低速运转下把硬块破碎成聚苯乙烯原料样颗粒，然后放出物料经振动筛筛除细小粉屑，得到聚苯乙烯透明色母粒。

2.根据权利要求1所述的聚苯乙烯透明色母粒的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的高速搅拌为搅拌机转速1000~1500r/min。

3.根据权利要求1所述的聚苯乙烯透明色母粒的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的低速搅拌为搅拌机转速400~700r/min。