CN102492269A - 一种耐候性白色母粒、耐候性聚酯材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚酯材料领域，具体涉及一种耐候性白色母粒、耐候性聚酯材料及其制备方法。为了解决现有聚酯耐候性有待提高的问题，本发明提供了一种耐候性白色母粒和一种耐候性聚酯材料。该耐候性白色母粒包括载体，白色颜料，光稳定剂和紫外光吸收剂，所述白色颜料的原生粒子粒径为0.1-0.5um；该聚酯材料包含5-30％的上述耐候性白色母粒。本发明提供的耐候性白色母粒含有高浓度的白色颜料，耐候性较好；添加有该色母粒的耐候性聚酯材料的耐候性也较好。本发明还提供了该耐候性白色母粒、耐候性聚酯材料的制备方法，该制备方法生产工艺简单，易于操作。
Description
技术领域
本发明涉及聚酯材料领域，具体涉及一种耐候性白色母粒、耐候性聚酯材料及其制备方法。
背景技术
现有的聚酯材料包括PET、PBT和PEN，其中PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)是一种线性聚酯高分子材料，是最常用的聚酯材料。由于PET具有优良的特性(耐热性、耐化学药品性、强韧性、电绝缘性、安全性等)，价格便宜，所以广泛用做纤维、薄膜、工程塑料、聚酯瓶等。如果把PET作为长期户外材料使用，耐候性是一个非常重要的性能指标，传统的PET材料在户外使用10年以上会出现变黄老化现象，并且材料各项性能均出现明显下降。因此，传统的PET材料很难达到日益增加的耐候性要求。
目前关于PET耐候性改性的研究较少，较多采用表面涂布耐候性的外层，如涂布氟材料改性的聚酯薄膜已经在太阳能背膜中得到广泛应用。但是涂布工艺比较繁琐，成本较高，这必将影响PET材料作为户外材料的广泛应用。
发明内容
本发明的目的在于解决现有PET耐候性有待提高的问题，提供一种耐候性白色母粒(可简称色母粒)，耐候性聚酯材料及其制备方法。本发明提供的耐候性色母粒含有高浓度的白色颜料，耐候性较好；添加有该色母粒的耐候性聚酯材料的耐候性也较好。
为了达到上述目的，本发明提供下述技术方案：
一种耐候性白色母粒，包括载体，白色颜料，光稳定剂和紫外光吸收剂，它的特点是，所述白色颜料的原生粒子粒径为0.1-0.5um。
进一步的，所述载体为聚酯，所述各组分的质量份数如下：
载体是100份，白色颜料是40-70份，光稳定剂是0.1-5份，紫外光吸收剂是0.1-5份。
进一步的，所述载体为PET、PBT或PEN，所述白色颜料为钛白粉。
载体为PET的耐候性白色母粒称为耐候性PET白色母粒(也可称为耐候性PET母粒)。
进一步的，所述载体为PET，所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂；所述紫外光吸收剂为苯并三唑类紫外光吸收剂。所述PET优选为大有光PET切片，其特性粘度为0.55-0.7dl/g。
进一步的，所述受阻胺类光稳定剂为聚(1-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯，聚{[6-[(1，1，3，3-四甲基丁基)-胺基]1，3，5-三嗪-2，4-二基][(2，2，6，6-四甲基哌啶基)-亚胺基]-1，6-己烷二基-[(，2，6，6-四甲基哌啶基)-亚胺基}(产品型号：CH944，生产企业是德国巴斯夫(汽巴)或武汉双键化工有限公司)或双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶基)癸二酸酯，或其中至少两种的组合；所述苯并三唑类紫外光吸收剂为2-(2′-羟基-3′-异丁基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑或2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲酚，或其组合。
进一步的，所述白色颜料为钛白粉，所述钛白粉原生粒子粒径为0.2-0.4um。其中所述钛白粉为锐钛型和金红石型两种中任意一种或是两种混合物，钛白粉的耐热性、耐光性和耐候性均较好。
进一步的，上述的耐候性白色母粒的制备方法包括下述步骤：
(1)将载体，白色颜料，光稳定剂和紫外光吸收剂通过失重秤添加到双螺杆挤出机中进行充分混炼、均化和脱挥后，制得熔融混合物；
(2)将步骤(1)所得的熔融混合物通过熔体泵增压和过滤器过滤后得到熔融物；
(3)将步骤(2)所得的熔融物拉条，通过水槽冷却，接着连续通过除水器和热风干燥除水，切粒、包装，即得所述耐候性白色母粒。
所述的双螺杆挤出机各区温度为220-320℃，主机转速400-800rpm，过滤器滤网孔径为20-100um。所述的水槽水温在10-25℃，热风干燥温度为100-200℃。
本发明还提供一种耐候性聚酯材料，它的特点是，所述耐候性聚酯材料在制备过程中添加有5-30％的上述的耐候性白色母粒，所述聚酯包括PET、PBT或PEN。PET是目前常用的聚酯材料，通过添加耐候性PET母粒来改性PET材料的耐候性是一种简单易行的方法，能够直接注塑、流延或吹塑成膜。
本发明还提供一种耐候性聚酯薄膜，它的特点是，所述聚酯薄膜的材料为上述的耐候性聚酯材料。聚酯材料为PET的耐候性聚酯薄膜，称为耐候性PET聚酯薄膜，也可简称为耐候性PET薄膜。
进一步的，所述耐候性聚酯薄膜的厚度为10-350um，所述钛白粉原生粒子粒径为0.2-0.4um。
进一步的，所述耐候性聚酯薄膜的厚度为10-72um。
进一步的，所述耐候性聚酯薄膜的厚度为100-150um。
进一步的，所述耐候性聚酯薄膜为PET薄膜，厚度为160-250um。
进一步的，所述耐候性聚酯薄膜为PET薄膜，厚度为280-350um。
本发明还提供一种耐候性聚酯薄膜的制备方法，包括下述步骤：
(1)将聚酯切片与占薄膜总重量5-30％的上述的耐候性白色母粒一起加入双螺杆挤出机中，熔融混合，熔体泵加压，流延挤出，冷却铸片；
(2)将步骤(1)所得产物进行双向拉伸，制得所述耐候性聚酯薄膜。
本发明的优点可总结为：1、本发明提供的耐候性白色母粒中白色颜料含量较高，添加该色母粒的聚酯材料的耐候性较好；2、在制备该耐候性白色母粒过程中，不添加分散剂，所以不会破坏聚酯材料的物理机械性能；添加该色母粒的聚酯材料可以保持其较好的物理机械性能和较好的热力学性能。
与现有技术相比，本发明提供的耐候性白色母粒的耐候性较好。本发明提供的添加有所述耐候性白色母粒的聚酯材料的耐候性较好，物理机械性能和热力学性能也较好。
本发明提供的耐候性白色母粒的制备方法生产工艺简单，易于操作。本发明提供的耐候性聚酯薄膜的制备方法生产工艺简单，易于操作。
附图说明
图1为本发明提供的耐候性白色母粒的结构示意图；
图2为本发明提供的耐候性聚酯薄膜的结构示意图；
其中，1为耐候性白色母粒，2为耐候性聚酯薄膜，3为钛白粉。
具体实施方式
本发明所用材料和设备为现有的材料和设备。例如，失重秤、双螺杆挤出机、熔体泵、过滤器、水槽、除水器、薄膜模头、铸片冷辊以及双向拉伸设备均为常用设备；聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)均为常用聚酯材料，钛白粉、受阻胺类光稳定剂、苯并三唑类紫外光吸收剂也为市场上常见的产品。
如图1所示，本发明提供的耐候性白色母粒1含有钛白粉3；如图2所示，本发明提供的耐候性聚酯薄膜2含有钛白粉3。
本发明提供的耐候性白色母粒的制备方法包括下述步骤：
(1)将聚酯切片，白色颜料，光稳定剂和紫外光吸收剂通过失重秤添加到双螺杆挤出机中进行充分混炼、均化和脱挥后，制得熔融混合物；
(2)将步骤(1)所得的熔融混合物通过熔体泵增压和过滤器过滤后得到熔融物；
(3)将步骤(2)所得的熔融物拉条，通过水槽冷却，接着连续通过除水器和热风干燥除水，切粒、包装，即得所述耐候性白色母粒。
所述的双螺杆挤出机加工各区温度220-320℃，主机转速400-800rpm，过滤器滤网孔径为20-100um。所述的水槽水温在10-25℃，热风干燥温度为100-200℃。
本发明提供的耐候性聚酯薄膜的制备方法包括下述步骤：
(1)将聚酯切片与占薄膜总重量5-30％的上述的耐候性白色母粒一起加入双螺杆挤出机中熔融混合，熔体泵加压，流延挤出，冷却铸片；
(2)将步骤(1)所得产物进行双向拉伸，制得所述耐候性聚酯薄膜。
所述的双螺杆挤出机加工各区温度220-320℃，主机转速400-800rpm，过滤器滤网孔径为15-50um，铸片冷却温度10-25℃。
实施例1
以质量份数计，将100份大有光PET聚酯切片、55份金红石型钛白粉、1份聚(1-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯和1份2-(2′-羟基-3′-异丁基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度220-300℃，主机转速400rpm，过滤器滤网孔径为50um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到耐候性PET白色母粒A1。
实施例2
以质量份数计，将100份大有光PET聚酯切片、55份金红石型钛白粉、1份聚(1-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯和1份2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲酚通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度220-300℃，主机转速400rpm，过滤器滤网孔径为50um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到PET耐候性白色母粒A2。
实施例3
以质量份数计，将100份大有光PET聚酯切片和55份金红石型钛白粉、1份CH944和1份2-(2′-羟基-3′-异丁基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度220-300℃，主机转速400rpm，过滤器滤网孔径为50um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到耐候性PET白色母粒A3。
实施例4
以质量份数计，将100份大有光PET聚酯切片、55份金红石型钛白粉、1份CH944和1份2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲酚通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度220-300℃，主机转速400rpm，过滤器滤网孔径为50um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到耐候性PET白色母粒A4。
实施例5
以质量份数计，将100份大有光PET聚酯切片、55份金红石型钛白粉、1份双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶基)癸二酸酯和1份2-(2′-羟基-3′-异丁基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度220-300℃，主机转速400rpm，过滤器滤网孔径为50um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到耐候性PET白色母粒A5。
实施例6
以质量份数计，将100份大有光PET聚酯切片、55份金红石型钛白粉、1份双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶基)癸二酸酯和1份2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲酚通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度220-300℃，主机转速400rpm，过滤器滤网孔径为50um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到耐候性PET白色母粒A6。
实施例7
以质量份数计，将100份大有光PET聚酯切片、60份锐钛型钛白粉、1份聚(1-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯和1份2-(2′-羟基-3′-异丁基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度220-300℃，主机转速400rpm，过滤器滤网孔径为50um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到耐候性PET白色母粒A7。
实施例8
以质量份数计，将100份大有光PET聚酯切片、45份金红石型钛白粉、2份聚(1-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯和2份2-(2′-羟基-3′-异丁基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度220-300℃，主机转速400rpm，过滤器滤网孔径为50um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到耐候性PET白色母粒A8。
实施例9
以质量份数计，将100份大有光PET聚酯切片、60份金红石型钛白粉、0.5份聚(1-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯和0.5份2-(2′-羟基-3′-异丁基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度220-300℃，主机转速400rpm，过滤器滤网孔径为50um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到耐候性PET白色母粒A9。
实施例10
以质量份数计，将100份大有光PET聚酯切片、55份锐钛型钛白粉、1份聚(1-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯和1份2-(2′-羟基-3′-异丁基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度220-300℃，主机转速400rpm，过滤器滤网孔径为50um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到耐候性PET白色母粒A10。
实施例11
以质量份数计，将100份大有光PET聚酯切片、40份金红石型钛白粉、2份聚(1-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯和2份2-(2′-羟基-3′-异丁基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度220-300℃，主机转速400rpm，过滤器滤网孔径为50um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到耐候性PET白色母粒A11，其中所用金红石型钛白粉原生粒子粒径为0.1um。
实施例12
以质量份数计，将100份大有光PBT聚酯切片、42份金红石型钛白粉、0.5份聚(1-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯和0.5份2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲酚通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度230-310℃，主机转速400rpm，过滤器滤网孔径为30um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到PET耐候性白色母粒A12，其中所用金红石型钛白粉原生粒子粒径为0.3um。
实施例13
以质量份数计，将100份大有光PET聚酯切片和45份金红石型钛白粉、1份CH944和1份2-(2′-羟基-3′-异丁基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度220-300℃，主机转速500rpm，过滤器滤网孔径为60um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到耐候性PET白色母粒A13，其中所用金红石型钛白粉原生粒子粒径为0.4um。
实施例14
以质量份数计，将100份大有光PBT聚酯切片、48份金红石型钛白粉、1.5份CH944和1.5份2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲酚通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度230-310℃，主机转速400rpm，过滤器滤网孔径为60um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到耐候性PET白色母粒A14，其中所用金红石型钛白粉原生粒子粒径为0.5um。
实施例15
以质量份数计，将100份大有光PET聚酯切片、50份金红石型钛白粉、2份双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶基)癸二酸酯和2份2-(2′-羟基-3′-异丁基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度220-300℃，主机转速400rpm，过滤器滤网孔径为50um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到耐候性PET白色母粒A15，其中所用金红石型钛白粉原生粒子粒径为0.4um。
实施例16
以质量份数计，将100份大有光PEN聚酯切片、53份金红石型钛白粉、2.5份双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶基)癸二酸酯和2.5份2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲酚通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度240-320℃，主机转速400rpm，过滤器滤网孔径为50um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到耐候性PET白色母粒A16，其中所用金红石型钛白粉原生粒子粒径为0.2um。
实施例17
以质量份数计，将100份大有光PEN聚酯切片、56份锐钛型钛白粉、3份聚(1-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯和3份2-(2′-羟基-3′-异丁基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度240-320℃，主机转速600rpm，过滤器滤网孔径为80um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到耐候性PET白色母粒A17，其中所用锐钛型钛白粉原生粒子粒径为0.3um。
实施例18
以质量份数计，将100份大有光PET聚酯切片、60份金红石型钛白粉、3.5份聚(1-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯和3.5份2-(2′-羟基-3′-异丁基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度220-300℃，主机转速400rpm，过滤器滤网孔径为30um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到耐候性PET白色母粒A18，其中所用金红石型钛白粉原生粒子粒径为0.3um。
实施例19
以质量份数计，将100份大有光PBT聚酯切片、65份金红石型钛白粉、4份聚(1-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯和4份2-(2′-羟基-3′-异丁基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度230-310℃，主机转速400rpm，过滤器滤网孔径为50um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到耐候性PET白色母粒A19，其中所用金红石型钛白粉原生粒子粒径为0.3um。
实施例20
以质量份数计，将100份大有光PEN聚酯切片、68份锐钛型钛白粉、4.5份聚(1-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯和4.5份2-(2′-羟基-3′-异丁基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度240-320℃，主机转速400rpm，过滤器滤网孔径为50um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到耐候性PET白色母粒A20，其中所用锐钛型钛白粉原生粒子粒径为0.4um。
实施例21
以质量份数计，将100份大有光PET聚酯切片、70份锐钛型钛白粉、5份双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶基)癸二酸酯和5份紫外光吸收剂(3份的2-(2′-羟基-3′-异丁基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑和2份的2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲酚)通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度220-300℃，主机转速800rpm，过滤器滤网孔径为50um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到耐候性PET白色母粒A21，其中所用锐钛型钛白粉原生粒子粒径为0.5um。
实施例22
以质量份数计，将100份大有光PET聚酯切片、50份金红石型钛白粉、2份双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶基)癸二酸酯和1份2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲酚通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度220-300℃，主机转速400rpm，过滤器滤网孔径为50um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到耐候性PET白色母粒A22，其中所用金红石型钛白粉原生粒子粒径为0.2um。
实施例23
以质量份数计，将100份大有光PET聚酯切片、45份锐钛型钛白粉、1.5份聚(1-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯、1份CH944光稳定剂，和3份2-(2′-羟基-3′-异丁基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度220-300℃，主机转速600rpm，过滤器滤网孔径为50um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到耐候性PET白色母粒A23，其中所用锐钛型钛白粉原生粒子粒径为0.3um。
实施例24
以质量份数计，将100份大有光PEN聚酯切片、60份锐钛型钛白粉、0.5份聚(1-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯和1.5份2-(2′-羟基-3′-异丁基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度240-320℃，主机转速400rpm，过滤器滤网孔径为50um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到耐候性PET白色母粒A24，其中所用锐钛型钛白粉原生粒子粒径为0.4um。
实施例25
以质量份数计，将100份大有光PBT聚酯切片、65份金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉的混合物(金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉的重量比为1∶1)、2.5份聚(1-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯和2份2-(2′-羟基-3′-异丁基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度230-310℃，主机转速400rpm，过滤器滤网孔径为50um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到耐候性PET白色母粒A25，其中所用钛白粉原生粒子粒径为0.3um。
实施例26
以质量份数计，将100份大有光PET聚酯切片、68份锐钛型钛白粉、0.1份聚(1-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯和0.1份2-(2′-羟基-3′-异丁基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑通过失重秤加入到双螺杆挤出机，加工各区温度220-300℃，主机转速400rpm，过滤器滤网孔径为50um。通过螺杆的剪切、混炼使得颜料和助剂在树脂中分散均匀，然后经过造粒、干燥、包装等工序得到耐候性PET白色母粒A26，其中所用锐钛型钛白粉原生粒子粒径为0.4um。
根据国标GB/T 3979-2008《物体色的测量方法》测试色母粒的色值。L值表示颜色的明度，a值表示颜色的绿红值，b值表示颜色的蓝黄值。测试采用HunterLab ColorFlex EZ高端小型台式测色仪测量。实例A1-A26得到的耐候性PET白色母粒A1-A26色相L在75-95范围，色相a在-5-0范围，色相b在-2.0-5.0范围。
采用氙气老化试验箱对PET白色母粒A1-A26进行人工气候加速老化试验，实验结果用来表征色母粒的耐候性。按照GB/T 9344-1988《塑料氙灯光源曝露试验方法》，将测试样品放于试验箱中，每隔300h取出样条按照GB/T3979-2008《物体色的测量方法》和GB/T 7921-2008《均匀色空间和色差公式》进行色差ΔE测试(用HunterLab ColorFlex EZ高端小型台式测色仪测量)，测试3000h，黑板温度(63±3℃)，试验箱温度45℃，相对湿度65％，喷水周期(喷水时间/不喷水时间)为18min/102min。ΔE的值越小，表示材料的耐候性能越好。具体色母粒A1-A26老化时间和色差的关系见表1。
表1色母粒A1-A26老化时间和色差的关系表
由表1所示数据可以看出，在3000h人工气候加速老化试验中，色母粒A1-A26的ΔE值均小于2.0，介于二级色差与三级色差范围之间，基本上处于可控的色差范围内，表明色母粒A1-A26耐候性能优异。因此得出结论，本发明提供的耐候性白色母粒耐候性较好。
实施例27
将PET切片与占薄膜总重量5％的实施例1提供的白色母粒A1一起加入双螺杆挤出机中熔融混合，熔体泵加压，流延挤出，冷却铸片；双螺杆挤出机加工各区温度220-300℃，主机转速600rpm，过滤器滤网孔径为20um，铸片冷却温度15℃；将所得铸片进行双向拉伸，制得厚度为10um的耐候性聚酯薄膜B1。
实施例28
将PEN切片与占薄膜总重量10％的实施例3提供的白色母粒A3一起加入双螺杆挤出机中熔融混合，熔体泵加压，流延挤出，冷却铸片；双螺杆挤出机加工各区温度240-320℃，主机转速600rpm，过滤器滤网孔径为20um，铸片冷却温度15℃；将所得铸片进行双向拉伸，制得厚度为40um的耐候性聚酯薄膜B2。
实施例29
将PBT切片与占薄膜总重量20％的实施例5提供的白色母粒A5一起加入双螺杆挤出机中熔融混合，熔体泵加压，流延挤出，冷却铸片；双螺杆挤出机加工各区温度230-310℃，主机转速600rpm，过滤器滤网孔径为20um，铸片冷却温度15℃；将所得铸片进行双向拉伸，制得厚度为72um的耐候性聚酯薄膜B3。
实施例30
将PET切片与占薄膜总重量30％的实施例8提供的白色母粒A8一起加入双螺杆挤出机中熔融混合，熔体泵加压，流延挤出，冷却铸片；双螺杆挤出机加工各区温度220-300℃，主机转速600rpm，过滤器滤网孔径为20um，铸片冷却温度15℃；将所得铸片进行双向拉伸，制得厚度为100um的耐候性聚酯薄膜B4。
实施例31
将PBT切片与占薄膜总重量25％的实施例12提供的白色母粒A12一起加入双螺杆挤出机中熔融混合，熔体泵加压，流延挤出，冷却铸片；双螺杆挤出机加工各区温度230-310℃，主机转速600rpm，过滤器滤网孔径为20um，铸片冷却温度15℃；将所得铸片进行双向拉伸，制得厚度为125um的耐候性聚酯薄膜B5。
实施例32
将PET切片与占薄膜总重量15％的实施例18提供的白色母粒A18一起加入双螺杆挤出机中熔融混合，熔体泵加压，流延挤出，冷却铸片；双螺杆挤出机加工各区温度220-300℃，主机转速600rpm，过滤器滤网孔径为20um，铸片冷却温度15℃；将所得铸片进行双向拉伸，制得厚度为150um的耐候性聚酯薄膜B6。
实施例33
将PET切片与占薄膜总重量5％的实施例20提供的白色母粒A20一起加入双螺杆挤出机中熔融混合，熔体泵加压，流延挤出，冷却铸片；双螺杆挤出机加工各区温度220-300℃，主机转速600rpm，过滤器滤网孔径为20um，铸片冷却温度15℃；将所得铸片进行双向拉伸，制得厚度为160um的耐候性聚酯薄膜B7。
实施例34
将PET切片与占薄膜总重量5％的实施例4提供的白色母粒A4一起加入双螺杆挤出机中熔融混合，熔体泵加压，流延挤出，冷却铸片；双螺杆挤出机加工各区温度220-300℃，主机转速600rpm，过滤器滤网孔径为20um，铸片冷却温度15℃；将所得铸片进行双向拉伸，制得厚度为180um的耐候性聚酯薄膜B8。
实施例35
将PEN切片与占薄膜总重量20％的实施例7提供的白色母粒A7一起加入双螺杆挤出机中熔融混合，熔体泵加压，流延挤出，冷却铸片；双螺杆挤出机加工各区温度240-320℃，主机转速600rpm，过滤器滤网孔径为20um，铸片冷却温度15℃；将所得铸片进行双向拉伸，制得厚度为210um的耐候性聚酯薄膜B9。
实施例36
将PET切片与占薄膜总重量25％的实施例9提供的白色母粒A9一起加入双螺杆挤出机中熔融混合，熔体泵加压，流延挤出，冷却铸片；双螺杆挤出机加工各区温度220-300℃，主机转速600rpm，过滤器滤网孔径为20um，铸片冷却温度15℃；将所得铸片进行双向拉伸，制得厚度为230um的耐候性聚酯薄膜B10。
实施例37
将PET切片与占薄膜总重量18％的实施例6提供的白色母粒A6一起加入双螺杆挤出机中熔融混合，熔体泵加压，流延挤出，冷却铸片；双螺杆挤出机加工各区温度220-300℃，主机转速600rpm，过滤器滤网孔径为20um，铸片冷却温度15℃；将所得铸片进行双向拉伸，制得厚度为250um的耐候性聚酯薄膜B11。
实施例38
将PBT切片与占薄膜总重量23％的实施例16提供的白色母粒A16一起加入双螺杆挤出机中熔融混合，熔体泵加压，流延挤出，冷却铸片；双螺杆挤出机加工各区温度230-310℃，主机转速600rpm，过滤器滤网孔径为20um，铸片冷却温度15℃；将所得铸片进行双向拉伸，制得厚度为280um的耐候性聚酯薄膜B12。
实施例39
将PET切片与占薄膜总重量8％的实施例2提供的白色母粒A2一起加入双螺杆挤出机中熔融混合，熔体泵加压，流延挤出，冷却铸片；双螺杆挤出机加工各区温度220-300℃，主机转速600rpm，过滤器滤网孔径为20um，铸片冷却温度15℃；将所得铸片进行双向拉伸，制得厚度为320um的耐候性聚酯薄膜B13。
实施例40
将PET切片与占薄膜总重量20％的实施例23提供的白色母粒A23一起加入双螺杆挤出机中熔融混合，熔体泵加压，流延挤出，冷却铸片；双螺杆挤出机加工各区温度220-300℃，主机转速600rpm，过滤器滤网孔径为20um，铸片冷却温度15℃；将所得铸片进行双向拉伸，制得厚度为350um的耐候性聚酯薄膜B14。
实施例41
将PET切片加入双螺杆挤出机中熔融混合，熔体泵加压，流延挤出，冷却铸片；双螺杆挤出机加工各区温度220-300℃，主机转速600rpm，过滤器滤网孔径为20um，铸片冷却温度15℃；将所得铸片进行双向拉伸，制得厚度为350um的纯聚酯薄膜B15。
聚酯薄膜耐候性测试方法与色母粒耐候性测试方法相同，其中每隔200h测试一次，测试2000h。具体聚酯薄膜B1-B15老化时间和色差的关系见表2。
表2 B1-B15聚酯薄膜老化时间和色差的关系表
由表2所示数据可以看出，在2000h人工气候加速老化试验中，聚酯薄膜B1-B14的ΔE值均小于6.0，处于四级色差；1000h人工气候加速老化试验中聚酯薄膜B1-B14的ΔE值均小于3.0，处于三级色差，表明B1-B14聚酯薄膜耐候性能优异。未添加本发明的耐候性聚酯色母粒的纯PET膜(B15)在800h已经处于极大的六级色差。因此可以得出结论，本发明提供的耐候性聚酯薄膜耐候性较好。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡是根据本发明内容所做的均等变化与修饰，均涵盖在本发明的专利范围内。
Claims (10)
1.一种耐候性白色母粒，包括载体，白色颜料，光稳定剂和紫外光吸收剂，其特征在于，所述白色颜料的原生粒子粒径为0.1-0.5um。
2.一种如权利要求1所述的耐候性白色母粒，其特征在于，所述载体为聚酯，所述各组分的质量份数如下：
载体是100份，白色颜料是40-70份，光稳定剂是0.1-5份，紫外光吸收剂是0.1-5份。
3.一种如权利要求2所述的耐候性白色母粒，其特征在于，所述载体为PET、PBT或PEN，所述白色颜料为钛白粉。
4.一种如权利要求3所述的耐候性白色母粒，其特征在于，所述载体为PET，所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂；所述紫外光吸收剂为苯并三唑类紫外光吸收剂。
5.一种如权利要求4所述的耐候性白色母粒，其特征在于，所述受阻胺类光稳定剂为聚(1-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯，聚{[6-[(1，1，3，3-四甲基丁基)-胺基]1，3，5-三嗪-2，4-二基][(2，2，6，6-四甲基哌啶基)-亚胺基]-1，6-己烷二基-[(，2，6，6-四甲基哌啶基)-亚胺基}或双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶基)癸二酸酯，或其中至少两种的组合；所述苯并三唑类紫外光吸收剂为2-(2′-羟基-3′-异丁基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑或2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲酚，或其组合。
6.一种如权利要求1所述的耐候性白色母粒，其特征在于，所述白色颜料为钛白粉，所述钛白粉原生粒子粒径为0.2-0.4um。
7.一种耐候性聚酯材料，其特征在于，所述耐候性聚酯材料在制备过程中添加有5-30％的权利要求1至6之一所述的耐候性白色母粒，所述聚酯包括PET、PBT或PEN。
8.一种耐候性聚酯薄膜，其特征在于，所述聚酯薄膜的材料为权利要求7所述的耐候性聚酯材料。
9.一种如权利要求1至6之一所述的耐候性白色母粒的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括下述步骤：
(1)将载体，白色颜料，光稳定剂和紫外光吸收剂通过失重秤添加到双螺杆挤出机中进行充分混炼、均化和脱挥后，制得熔融混合物；
(2)将步骤(1)所得的熔融混合物通过熔体泵增压和过滤器过滤后得到熔融物；
(3)将步骤(2)所得的熔融物拉条，通过水槽冷却，接着连续通过除水器和热风干燥除水，切粒、包装，即得所述耐候性白色母粒。
10.一种如权利要求8所述的耐候性聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括下述步骤：
(1)将聚酯切片与占薄膜总重量5-30％的权利要求1至6之一所述的耐候性白色母粒一起加入双螺杆挤出机中；熔融混合，熔体泵加压，流延挤出，冷却铸片；
(2)将步骤(1)所得产物进行双向拉伸，制得所述耐候性聚酯薄膜。
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Application publication date: 20120613 Assignee: Ningbo Changlong New Material Co.,Ltd. Assignor: NINGBO SOLARTRON TECHNOLOGY Co.,Ltd. Contract record no.: X2021330000199 Denomination of invention: The invention relates to a weather resistant White Masterbatch, a weather resistant polyester material and a preparation method thereof Granted publication date: 20140226 License type: Common License Record date: 20210831 |
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