CN104910500A - 一种聚乙烯珠光着色母粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚乙烯珠光着色母粒，属于塑料添加剂技术领域。包括以下按重量份计的原料：聚乙烯40～65份，聚有机硅氧烷5～10份，聚乙烯蜡5～8份，光稳定剂1～2份，抗静电剂1～2份，珠光粉4～7份，颜料2～4份，填充剂1～5份，偶联剂0.5～1份；所述聚乙烯蜡的分子量为3000～4000。本发明还公开了该着色母粒的制备方法，包括混料、挤出、冷却造粒、干燥包装步骤。本发明主要用于塑料着色，具有分散性好，使用后的制品具有光泽度高，使用寿命长的优点。

Description

一种聚乙烯珠光着色母粒及其制备方法
技术领域
    本发明涉及一种着色母粒，尤其涉及一种聚乙烯珠光着色母粒及其制备方法，属于塑料添加剂技术领域。
背景技术
色母粒是由树脂和大量颜料或染料配制成高浓度颜色的混合物。色母又名色种，是一种把超常量的颜料或染料均匀载附于树脂之中而制得的聚集体，加工时用少量色母料和未着色树脂掺混，就可达到设计颜料浓度的着色树脂或制品。色母料广泛应用在广泛用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS、尼龙、PC、PMMA、PET等树脂中，生产出了五颜六色的纤维、服装、日用塑料、电线及电缆、家用电器、农用薄膜、汽车配件、保健器械等制品。
相较于普通色母粒，珠光色母中添加了珠光粉，珠光颜料横断面具有类似于珍珠的物理结构；内核是低光学折射率的云母，包裹在外层的是高折射率的金属氧化物，如二氧化钛或氧化铁等。在理想状况下应用，珠光颜料均匀地分散于涂层里，而且平行于物质表面形成多层分布，同在珍珠中一样，入射光线会通过多重反射、干涉体现出珠光效果。和传统的光学吸收型有机无机颜料以及光学反射型的金属颜料相比较，珠光颜料的成色原理完全不同，所以其效果也是独特的。珠光颜料是鼎力三足之上的光学干涉颜料的主要代表。珠光颜料随其颗粒的大小不同，在使用中表现出不同的效果。总的来说，颗粒越大，闪烁效果越强，而对底色的遮盖力越弱；反之颗粒越小，对底色的遮盖力越强，光泽越柔和。
国家知识产权局于2014年8月27日公开的公开号为CN104004299A，名称为“一种随角变色珠光色母料”的发明专利，该专利公开的珠光着色母料由以下成分及质量百分比组成：载体30-80%，添加剂5-7%，分散剂6-9%，珠光粉3-6%，颜料2-5%、有机酸钙1-2%、有机酸锌1-2%。该专利虽然能制备出具有珠光的色母粒，但色母中含大量的颜料和珠光粉，其分散效果不佳，制成的成品容易发生局部分散不均匀，造成应力集中，影响制品的使用寿命的问题。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中珠光着色母粒分散性不好，影响制品使用寿命的问题，提出一种聚乙烯珠光色母粒，具有分散均匀，制品使用寿命长，外观光泽度好的优点。
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
一种聚乙烯珠光着色母粒，其特征在于：包括以下按重量份计的原料：聚乙烯40～65份，聚有机硅氧烷5～10份，聚乙烯蜡5～8份，光稳定剂1～2份，抗静电剂1～2份，珠光粉4～7份，颜料2～4份，填充剂1～5份，偶联剂0.5～1份；所述聚乙烯蜡的分子量为3000～4000。
为了更好地实现本发明，所述珠光粉的粒径为5～20μm。
所述颜料为有机颜料。
所述填充剂为碳酸钙、硫酸钡中的一种。
所述聚乙烯的熔体质量流动速率为8～12g/10min。
本发明的另一个目的是提供所述聚乙烯珠光着色母粒的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
A.混料
将按重量份称取的聚乙烯、聚有机硅氧烷、聚乙烯蜡投入混料机中，于转速为50～80r/min下，混合1～3min后，再加入按重量份称取的光稳定剂、抗静电剂、珠光粉、颜料、填充剂和偶联剂，继续以50～80r/min的转速混合1～3min后，再以200～220r/min的转速混合15～20min后放料；
B.挤出
将步骤A得到的料转移至双螺杆挤出机中，挤出温度为140～160℃，螺杆转速为200～300r/min；
C.冷却、造粒
将步骤B挤出的丝条穿过冷却水池进行冷却，再经造粒机造粒；
D.干燥、包装
将造粒后的色母粒置于热风干燥机中，于50～70℃下干燥15～30min后，冷却包装即可。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1）通过聚有机硅氧烷的添加，利用其极不易与很多材料粘连的特性，和通过添加偶联剂较大程度地提高了珠光粉和颜料在树脂中的分散效果，使得色母粒在后期的使用过程中，无较大颗粒分散不均的问题，从而提高了制品的光泽度和使用寿命。
2）聚乙烯蜡的分子量为1000～4000，本发明选用分子量较大即3000～4000的聚乙烯蜡做分散剂，如果分子量过小，聚乙烯蜡的受热后容易分解成小分子物质，制品内容易形成小的气泡，影响制品的正常使用。
3）本发明着色母粒的制备方法中，先添加份数比较多的聚乙烯、聚有机硅氧烷、聚乙烯蜡混合均匀后，再添加份数较少的光稳定剂、抗静电剂、珠光粉、颜料、填充剂和偶联剂继续混合，可大大减少混合时间，降低生产成本，提高混合的均匀度；另外，混合速率为先低速后高速，可防止混料机内的局部的粉料直接由静止状态变为高速旋转造成的粉料飞溅，尤其是混料机密封性不好时，粉料飞溅会造成粉料的实际使用率低，影响制品的预期效果。
具体实施方式
实施例1
一种聚乙烯珠光着色母粒，包括以下按重量份计的原料：聚乙烯40份，聚有机硅氧烷5份，聚乙烯蜡5份，光稳定剂1份，抗静电剂1份，珠光粉4份，颜料2份，填充剂1份，偶联剂0.5份；所述聚乙烯蜡的分子量为3000。
实施例2
一种聚乙烯珠光着色母粒，包括以下按重量份计的原料：聚乙烯65份，聚有机硅氧烷10份，聚乙烯蜡8份，光稳定剂2份，抗静电剂2份，珠光粉7份，颜料4份，填充剂5份，偶联剂1份；所述聚乙烯蜡的分子量为4000。
实施例3
一种聚乙烯珠光着色母粒，包括以下按重量份计的原料：聚乙烯50份，聚有机硅氧烷8份，聚乙烯蜡6份，光稳定剂1.5份，抗静电剂1.5份，珠光粉5份，颜料3份，填充剂2份，偶联剂0.8份；所述聚乙烯蜡的分子量为3500。
实施例4
一种聚乙烯珠光着色母粒，包括以下按重量份计的原料：聚乙烯50份，聚有机硅氧烷7份，聚乙烯蜡7份，光稳定剂1.2份，抗静电剂1.5份，珠光粉6份，颜料2.5份，填充剂3份，偶联剂0.9份；所述聚乙烯蜡的分子量为3500。
本实施例中珠光粉的粒径为5μm，珠光粉的粒径越小，分散性越好。
实施例5
一种聚乙烯珠光着色母粒，包括以下按重量份计的原料：聚乙烯60份，聚有机硅氧烷5份，聚乙烯蜡8份，光稳定剂2份，抗静电剂2份，珠光粉7份，颜料4份，填充剂1份，偶联剂1份；所述聚乙烯蜡的分子量为4000。
本实施例中珠光粉的粒径为10μm，珠光粉的粒径越小，分散性越好。所述的颜料为有机颜料，有机颜料具有安全性高，着色强度高，用量少。
实施例6
一种聚乙烯珠光着色母粒，包括以下按重量份计的原料：聚乙烯45份，聚有机硅氧烷5份，聚乙烯蜡5份，光稳定剂1.3份，抗静电剂1份，珠光粉4份，颜料2份，碳酸钙1份，偶联剂0.5份；所述聚乙烯蜡的分子量为3000。
本实施例中珠光粉的粒径为20μm。所述的颜料为有机颜料，有机颜料具有安全性高，着色强度高，用量少。本实施例中的填充剂选择碳酸钙，碳酸钙具有一定的遮盖效果，并且可减少载体树脂的使用量，降低生产成本。
实施例7
一种聚乙烯珠光着色母粒，包括以下按重量份计的原料：聚乙烯52份，聚有机硅氧烷6份，聚乙烯蜡6份，光稳定剂1.3份，抗静电剂1.2份，珠光粉5份，颜料2.5份，硫酸钡3份，偶联剂0.6份；所述聚乙烯蜡的分子量为3500。
本实施例中，本实施例中珠光粉的粒径为20μm。所述的颜料为有机颜料，填充剂选择硫酸钡，聚乙烯的熔体质量流动速率为8 g/10min。
实施例8
本实施例与实施例7的区别在于：所述聚乙烯的熔体质量流动速率为12g/10min。
实施例9
一种聚乙烯珠光着色母粒，包括以下按重量份计的原料：聚乙烯40份，聚有机硅氧烷5份，聚乙烯蜡5份，光稳定剂1份，抗静电剂1份，珠光粉4份，颜料2.5份，硫酸钡3份，偶联剂0.6份；所述聚乙烯蜡的分子量为3500。
本实施例的着色母粒的制备方法如下：
A.混料
将按重量份称取的聚乙烯、聚有机硅氧烷、聚乙烯蜡投入混料机中，于转速为50r/min下，混合1min后，再加入按重量份称取的光稳定剂、抗静电剂、珠光粉、颜料、填充剂和偶联剂，继续以50r/min的转速混合1min后，再以200r/min的转速混合15min后放料；
B.挤出
将步骤A得到的料转移至双螺杆挤出机中，挤出温度为140℃，螺杆转速为200r/min；
C.冷却、造粒
将步骤B挤出的丝条穿过冷却水池进行冷却，再经造粒机造粒；
D.干燥、包装
将造粒后的色母粒置于热风干燥机中，于50℃下干燥15min后，冷却包装即可。
实施例10
一种聚乙烯珠光着色母粒，包括以下按重量份计的原料：聚乙烯60份，聚有机硅氧烷5份，聚乙烯蜡8份，光稳定剂2份，抗静电剂1份，珠光粉4份，颜料2份，碳酸钙1份，偶联剂0.5份；所述聚乙烯蜡的分子量为3000。
本实施例的着色母粒的制备方法如下：
A.混料
将按重量份称取的聚乙烯、聚有机硅氧烷、聚乙烯蜡投入混料机中，于转速为80r/min下，混合3min后，再加入按重量份称取的光稳定剂、抗静电剂、珠光粉、颜料、填充剂和偶联剂，继续以80r/min的转速混合3min后，再以220r/min的转速混合20min后放料；
B.挤出
将步骤A得到的料转移至双螺杆挤出机中，挤出温度为160℃，螺杆转速为300r/min；
C.冷却、造粒
将步骤B挤出的丝条穿过冷却水池进行冷却，再经造粒机造粒；
D.干燥、包装
将造粒后的色母粒置于热风干燥机中，于70℃下干燥30min后，冷却包装即可。
实施例11
一种聚乙烯珠光着色母粒，包括以下按重量份计的原料：聚乙烯52份，聚有机硅氧烷6份，聚乙烯蜡6份，光稳定剂1.3份，抗静电剂1.2份，珠光粉5份，颜料2.5份，硫酸钡3份，偶联剂0.5份；所述聚乙烯蜡的分子量为3000。
本实施例中，本实施例中珠光粉的粒径为10μm。所述的颜料为有机颜料，填充剂选择碳酸钙，聚乙烯的熔体质量流动速率为10 g/10min。
本实施例的聚乙烯珠光着色母粒的制备方法如下：
A.混料
将按重量份称取的聚乙烯、聚有机硅氧烷、聚乙烯蜡投入混料机中，于转速为60r/min下，混合2min后，再加入按重量份称取的光稳定剂、抗静电剂、珠光粉、颜料、填充剂和偶联剂，继续以60r/min的转速混合2min后，再以200r/min的转速混合18min后放料；
B.挤出
将步骤A得到的料转移至双螺杆挤出机中，挤出温度为150℃，螺杆转速为250r/min；
C.冷却、造粒
将步骤B挤出的丝条穿过冷却水池进行冷却，再经造粒机造粒；
D.干燥、包装
将造粒后的色母粒置于热风干燥机中，于65℃下干燥20min后，冷却包装即可。

Claims (6)

1.一种聚乙烯珠光着色母粒，其特征在于：包括以下按重量份计的原料：聚乙烯40～65份，聚有机硅氧烷5～10份，聚乙烯蜡5～8份，光稳定剂1～2份，抗静电剂1～2份，珠光粉4～7份，颜料2～4份，填充剂1～5份，偶联剂0.5～1份；所述聚乙烯蜡的分子量为3000～4000。
2.如权利要求1所述的聚乙烯珠光着色母粒，其特征在于：所述珠光粉的粒径为5～20μm。
3.如权利要求1所述的聚乙烯珠光着色母粒，其特征在于：所述颜料为有机颜料。
4.如权利要求1所述的聚乙烯珠光着色母粒，其特征在于：所述填充剂为碳酸钙、硫酸钡中的一种。
5.如权利要求1所述的聚乙烯珠光着色母粒，其特征在于：所述聚乙烯的熔体质量流动速率为8～12g/10min。
6.如权利要求1～5任一项所述的聚乙烯珠光着色母粒的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
A.混料
将按重量份称取的聚乙烯、聚有机硅氧烷、聚乙烯蜡投入混料机中，于转速为50～80r/min下，混合1～3min后，再加入按重量份称取的光稳定剂、抗静电剂、珠光粉、颜料、填充剂和偶联剂，继续以50～80r/min的转速混合1～3min后，再以200～220r/min的转速混合15～20min后放料；
B.挤出
将步骤A得到的料转移至双螺杆挤出机中，挤出温度为140～160℃，螺杆转速为200～300r/min；
C.冷却、造粒
将步骤B挤出的丝条穿过冷却水池进行冷却，再经造粒机造粒；
D.干燥、包装
将造粒后的色母粒置于热风干燥机中，于50～70℃下干燥15～30min后，冷却包装即可。
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