CN104530544A - 一种无卤环保耐候色母粒及制备方法 - Google Patents

一种无卤环保耐候色母粒及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种无卤环保耐候色母粒及制备方法。一种无卤环保耐候色母粒，其由包括以下重量份的原料制成：载体60～90份、环保色粉15～25份、硬脂酸锌0.5～1份、聚乙烯蜡1～2份、抗氧剂0.3～0.5份、紫外线吸收剂0.3～0.5份。本发明的有益效果为：一种无卤环保耐候色母粒，同时解决了工程塑料领域环保、耐候、增色的问题，而且制作方法简单，便于操作，生产成本低，且利于质量监控，适宜工业生产。

Description

一种无卤环保耐候色母粒及制备方法
技术领域
本发明属于塑料加工领域，具体涉及一种无卤环保耐候色母粒及制备方法。
背景技术
塑料容易受环境气候因素影响而老化，塑料出现泛黄、褪色、硬化、龟裂，进而造成抗冲击性能、抗张强度和伸长率等物理性能大大降低，从而影响塑料的正常使用。塑料材料中添加卤素后，无法回收使用，而且其在燃烧与加热过程中会释放有害物质二恶英，从而威胁到人类身体的健康和生态环境。随着塑胶工业的飞速发展和塑胶性能的不断提高，塑胶制品得到了更为广泛的应用，同时塑胶制品无卤环保、耐候等级的要求也在不断提高。以往都是塑胶生产厂家通过自己采购原料、适量配制来生产塑料制品，不但产品质量难以持续可控，品质参差，而且对包括采购原料、生产加工、质量检测和仓储在内的各个环节都提出了严格要求，大大增加了生产成本。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种无卤环保耐候色母粒及制备方法，其具有无卤环保、耐候的特点。
本发明所采用的技术方案为：
一种无卤环保耐候色母粒，其由包括以下重量份的原料组成：载体60～90份、环保色粉15～25份、硬脂酸锌0.5～1份、聚乙烯蜡1～2份、抗氧剂0.3～0.5份、紫外线吸收剂0.3～0.5份。
无卤环保耐候色母粒，同时满足了客户对塑胶制品无卤环保、耐候、不褪色的要求，在成品中添加6～8wt％，即可同时实现增色、无卤环保、耐候的多种要求，大大降低了生产成本，方便操作，提高了产品竞争力，适宜工业生产。
进一步的，所述载体包括乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚乙烯，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物和所述聚乙烯的重量比为2：1。首先，所选用的色母料载体与市场上多数的被着色树脂具有良好的相容性，因此，本发明可以添加到多种树脂中，形成较多种类的环保塑料。其次，乙烯-醋酸乙烯共聚物与聚乙烯按重量比为2：1混合后，其流动性大于市场上多数的被着色树脂，利于色母粒中携带的色粉颜料更好地分散。
优选的，所述聚乙烯为低密度聚乙烯。低密度聚乙烯(LDPE)具有极好的流变性和熔融流动性，不但增加了与被着色树脂的相容性，而且加压成型的过程中利于成型。
优选的，所述紫外线吸收剂为2,2'-亚甲基双(4-叔辛基-6-苯并三唑苯酚)。2,2'-亚甲基双(4-叔辛基-6-苯并三唑苯酚)是高效的紫外线吸收剂，其吸收谱较宽，可吸收260～400nm范围内的紫外线，有效避免紫外线对载体的损伤。
进一步的，所述抗氧剂为多酚抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂的混合物，所述多酚抗氧剂与所述亚磷酸酯抗氧剂的重量比为1：0.5～2。形成复合抗氧剂，其中，多酚抗氧剂与树脂材料相容性好且抗氧化效果优异，亚磷酸酯抗氧剂与多酚抗氧剂有很好的协同效应，同时赋予树脂热稳定性和光稳定性，钝化有害金属，减缓聚合物的聚合。
制备无卤环保耐候色母粒的方法，所述方法包括以下步骤：
1)将各原料以相应的比例混合，在搅拌速度1500～3000r/min的条件下，搅拌3～5分钟，得混合物；
2)将所述混合物加热熔融后，造粒成型，得初品；
3)将初品在相对湿度45～50％、温度15～25℃的条件下，干燥10～15小时，即得成品。
进一步的，步骤2)所述的加热温度为100～150℃。
本发明的有益效果为：一种环保无卤耐候色母粒，同时解决了工程塑料领域环保和耐候的问题，而且制作方法简单，便于操作，生产成本低，且利于质量监控，适宜工业大规模生产。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明做进一步详细的说明：
实施例1
一种无卤环保耐候色母粒，其由包括以下重量份的原料组成：乙烯-醋酸乙烯共聚物40份、低密度聚乙烯20份、无卤环保色粉15份、硬脂酸锌0.5份、聚乙烯蜡1份、抗氧剂(多酚抗氧剂与所述亚磷酸酯抗氧剂的重量比为2：1)0.3份、2,2'-亚甲基双(4-叔辛基-6-苯并三唑苯酚)0.3份。
制备环保耐候色母粒的方法，所述方法包括以下步骤：
1)将各原料以相应的比例加入高速搅拌机中混合，在搅拌速度1500r/min的条件下，搅拌3分钟，得混合物；
2)将所述混合物加入双螺旋造粒机中，设置加工参数为：一区温度100℃、二区温度110℃、三区温度110℃、四区温度120℃，模头温度140℃，加热熔融后，造粒挤出成型，得初品；
3)将初品在相对湿度45％、温度15℃的条件下，干燥10小时，即得成品，方可包装出货。
实施例2
一种无卤环保耐候色母粒，其由包括以下重量份的原料组成：乙烯-醋酸乙烯共聚物50份、低密度聚乙烯25份、环保色粉20份、硬脂酸锌0.75份、聚乙烯蜡1.5份、抗氧剂(多酚抗氧剂与所述亚磷酸酯抗氧剂的重量比为1：1)0.4份、2,2'-亚甲基双(4-叔辛基-6-苯并三唑苯酚)0.4份。
制备无卤环保耐候色母粒的方法，所述方法包括以下步骤：
1)将各原料以相应的比例加入高速搅拌机中混合，在搅拌速度2000r/min的条件下，搅拌4分钟，得混合物；
2)将所述混合物加入双螺旋造粒机中，设置加工参数为：一区温度105℃、二区温度115℃、三区温度115℃、四区温度125℃，模头温度140℃，加热熔融后，造粒挤出成型，得初品；
3)将初品在相对湿度47％、温度20℃的条件下，干燥12小时，即得成品，方可包装出货。
实施例3
一种无卤环保耐候色母粒，其由包括以下重量份的原料组成：乙烯-醋酸乙烯共聚物60份、低密度聚乙烯30份、环保色粉25份、硬脂酸锌1份、聚乙烯蜡2份、抗氧剂(多酚抗氧剂与所述亚磷酸酯抗氧剂的重量比为1：2)0.5份、2,2'-亚甲基双(4-叔辛基-6-苯并三唑苯酚)0.5份。
制备无卤环保耐候色母粒的方法，所述方法包括以下步骤：
1)将各原料以相应的比例加入高速搅拌机中混合，在搅拌速度3000r/min的条件下，搅拌5分钟，得混合物；
2)将所述混合物加入双螺旋造粒机中，设置加工参数为：一区温度110℃、二区温度120℃、三区温度120℃、四区温度130℃，模头温度140℃，加热熔融后，造粒挤出成型，得初品；
3)将初品在相对湿度50％、温度25℃的条件下，干燥15小时，即得成品，方可包装出货。
实施例4
一种环保耐候色母粒，其由包括以下重量份的原料组成：聚碳酸酯90份、环保色粉25份、硬脂酸锌1份、聚乙烯蜡2份、抗氧剂(多酚抗氧剂与所述亚磷酸酯抗氧剂的重量比为1：2)0.5份、紫外线吸收剂(邻羟基苯甲酸苯酯)0.5份。
制备环保耐候色母粒的方法，所述方法包括以下步骤：
1)将各原料以相应的比例加入高速搅拌机中混合，在搅拌速度3000r/min的条件下，搅拌4分钟，得混合物；
2)将所述混合物加入双螺旋造粒机中，设置加工参数为：一区温度4110℃、二区温度120℃、三区温度120℃、四区温度130℃，模头温度140℃，加热熔融后，造粒挤出成型，得初品；
3)将初品在相对湿度55％、温度20℃的条件下，干燥12小时，即得成品，方可包装出货。
本发明所选用的色母粒载体能与市场上多数的被着色树脂良好的相容性，因此，本发明可以添加到多种树脂，形成较多种类的环保塑料。载体中的乙烯-醋酸乙烯共聚物与聚乙烯按重量比1:0.5～2混合后，其流动性大于市场上多数的被着色树脂，利于色母粒中携带的色粉颜料更好地分散。其中，低密度聚乙烯(LDPE)具有极好的流变性和熔融流动性，不但增加了与被着色树脂的相容性，而且加压成型的过程中利于成型。
选择性的添加环保的无卤素色粉，不但保留的普通色粉的光彩颜色，而且其成分中不含有卤素，因此，成品可以回收利用，亦可焚烧处理，而不产生有害物质，不会污染环境。以最合适的比例添加无卤素色粉，使本发明的色母粒在兼具一般色母粒的色彩光泽的基础上，实现环保可回收。抗紫外剂选择2,2'-亚甲基双(4-叔辛基-6-苯并三唑苯酚)，使本发明的可吸收260～400nm范围的紫外线，从而大大降低了紫外线对树脂中缩合化学键的破坏作用，延长使用寿命。
本发明中使用复合抗氧剂，其中，多酚抗氧剂与树脂材料相容性好且抗氧化效果优异，亚磷酸酯抗氧剂与多酚抗氧剂有很好的协同效应，同时赋予树脂热稳定性和光稳定性，钝化有害金属，减缓聚合物的聚合，延长使用寿命。
无卤环保耐候色母粒，同时满足了客户对塑胶制品无卤环保、耐候、不褪色的要求，少量添加即可同时实现增色、无卤环保、耐候的多种要求，大大降低了生产成本，方便操作，提高了产品竞争力，适宜工业生产。
利用氙弧灯耐候试验机，对本发明的耐候性进行测试，在检测温度为22±2℃，相对湿度50±10％条件下进行测试，检测结果如下：
本实验的辐照时间采用5级不同时间检测数值，最后结果采用ISO105A02灰色卡5级表示法，其中5级为最高耐候级别。由结果可知，不添加或添加过少紫外线吸收剂时，产品达不到耐候等级；在没有紫外线吸收剂的原料中添加0.3份的紫外线吸收剂，即当添加紫外线吸收剂的量达到0.3份时，样品即具备较好的耐候等级，添加0.8份紫外线吸收剂与0.5份紫外线吸收剂的耐候结果不存在显著差异，但是成本却明显提高。因此，添加紫外线吸收剂为0.3～0.5时，可兼顾产品质量与生产成本因素。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无卤环保耐候色母粒，其特征在于：其由包括以下重量份的原料制成：载体60～90份、环保色粉15～25份、硬脂酸锌0.5～1份、聚乙烯蜡1～2份、抗氧剂0.3～0.5份、紫外线吸收剂0.3～0.5份。
2.根据权利要求1所述的无卤环保耐候色母粒，其特征在于：所述载体包括乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚乙烯，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物和所述聚乙烯的重量比为2：1。
3.根据权利要求2所述的无卤环保耐候色母粒，其特征在于：所述聚乙烯为低密度聚乙烯。
4.根据权利要求3所述的无卤环保耐候色母粒，其特征在于：所述紫外线吸收剂为2,2'-亚甲基双(4-叔辛基-6-苯并三唑苯酚)。
5.根据权利要求1所述的无卤环保耐候色母粒，其特征在于：所述抗氧剂为多酚抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂的混合物，所述多酚抗氧剂与所述亚磷酸酯抗氧剂的重量比为1：0.5～2。
6.制备权利要求1-5任一项所述的无卤环保耐候色母粒的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
1)将各原料以相应的比例混合，在搅拌速度1500～3000r/min的条件下，搅拌3～5分钟，得混合物；
2)将所述混合物加热熔融后，造粒成型，得初品；
3)将初品在相对湿度45～50％、温度15～25℃的条件下，干燥10～15小时，即得成品。
7.根据权利要求5所述的无卤环保耐候色母粒的制备方法，其特征在于：步骤2)所述的加热温度为100～150℃。
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