CN105542292A - 一种功能性白色母粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种功能性白色母粒及其制备方法，该母粒包括按重量百分数计的如下组分：载体树脂：20～30％；颜料：40～70％；雕白颜料：0～1％；分散剂：5～10％；加工助剂：1～5％；填充剂：0～15％。该制备方法包括如下步骤：将载体树脂、颜料、填充剂、雕白颜料进行混合；加入分散剂和加工助剂，搅拌后进行熔融共混；进行挤出、冷却、吹干、切粒，得到所述功能性白色母粒。本发明的功能性白色母粒应用于聚烯烃制品着色，具有白度高、分散性好，特别是在吹塑薄膜、挤出管材、片材的加工过程中可以起到消除晶点，消除流纹，消除口模积料的作用。

Description

一种功能性白色母粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种色母粒，尤其涉及一种功能性白色母粒及制备方法。
背景技术
近年来，随着塑胶工业的飞速发展和塑胶性能的不断提高，聚烯烃制品得到了更为广泛的应用，并且有些需要进行着色处理。通常，对聚烯烃着色的方法有:色粉着色、染色拉粒着色和色母粒着色三种。色粉着色非常简单，但存在容易产生色点、色差不易控制、对环境污染较大的缺点。染色拉粒着色形成制品颜色稳定均匀，但损害了制品的机械性能，而且成本高，还需储存大量的有色原料。色母粒着色是将颜料超常量均匀地载附于树脂中，从而大大提高了颜料的分散性能和着色效率，具有操作简单、成本低廉、对环境无污染等优点。
随着人们生活水平的提高，人们对聚烯烃产品的外观提出了越来越多的要求。而目前聚烯烃产品经常出现晶点、流纹、鲨鱼皮等现象，严重影响产品外观。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种功能性白色母粒及其制备方法，本发明的功能性白色母粒应用于聚烯烃制品着色，具有白度高、分散性好，特别是在吹塑薄膜、挤出管材、片材的加工过程中可以起到消除晶点，消除流纹，消除口模积料的作用。
本发明是通过以下技术方案实现的：
第一方面，本发明提供了一种功能性白色母粒，其包括按重量百分数计的如下组分：
作为优选方案，所述载体树脂选自2.16kg、190℃的条件下的熔融指数为2～7g/10min的高压低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯中的一种或两种；高于该含量范围则会降低钛白粉的含量，低于该含量范围则会造成载体树脂不够，钛白粉不能均匀分散，容易团聚。
作为优选方案，所述颜料为锐钛型钛白粉、金红石型钛白粉中的一种或两种。钛白粉具有折射率高、遮盖率高、具有纯白的色泽等优点，广泛应用于聚烯烃的加工生产。高于该含量范围会造成分散困难，难以均匀分散；低于该含量范围，则会增加制备成本。
作为优选方案，所述雕白颜料为群青蓝。该雕白颜料能够抵消白色制品的黄色相，从而提高白度；高于该含量范围会增加蓝色相的效果，影响白度。
作为优选方案，所述分散剂为聚乙烯蜡。其作为一种添加剂可直接加到聚烯烃加工中，可以增加产品的光泽和加工性能。高于该含量范围则会降低生产过程的温度，影响其他组分的塑化，低于该含量范围则起不到足够的分散效果。
作为优选方案，所述加工助剂为由偏二氟乙烯、六氟丙烯、四氟乙烯、乙烯中至少两种共聚合成的含氟聚合物。其特点是对化学反应有很高的惰性，具有良好的耐热性，表面能低，通常情况下不和其他聚合物起化学反应，能在金属壁和融化的聚合物流体之间产生低的表面能。PPA可以提高色母粒的白度、加工性，且在聚烯烃的加工过程中起到抗晶点、消除流纹、消除口模积料、降低挤出压力等作用。高于该含量范围则超过了其最大有效含量，成本增大，低于该含量范围则无法到达最低起效浓度。
作为优选方案，所述填充剂为重质碳酸钙、沉淀法硫酸钡、滑石粉中一种或多种，其含量范围是根据成本进行调整。
第二方面，本发明还提供了一种如前述的功能性白色母粒的制备方法，其包括如下步骤：
将载体树脂、颜料、填充剂、雕白颜料进行混合；
加入分散剂和加工助剂，搅拌后进行熔融共混；
进行挤出、冷却、吹干、切粒，得到所述功能性白色母粒。
作为优选方案，所述挤出步骤选用双螺杆挤出机。
作为优选方案，所述双螺杆挤出机的喂料螺杆转速为400～900rpm，主机螺杆转速为180～350rpm，双螺杆挤出机从进料段到机头的温度分别为：80～100℃、80～100℃、115～140℃、115～140℃、125～145℃、125～145℃、120～130℃和100～110℃，机头温度为120～140℃。
与现有技术相比，使用去离子水作为溶剂，能够降低能耗、节约成本，本发明设计不同丙烯酸树脂单体的配比，控制丙烯酸树脂的玻璃化温度使其能够在120℃条件下耐温。
使用少量的丙烯酸功能单体使其具有油墨驻留性能，AMPS这种具有磺酸基团的水性丙烯酸单体，利用其亲水性使碱液渗透进铝层，而AMPS本身含有较大的阻隔基团，在配方设计时，控制其用量而使其具有我们想要的渗透速率；并且由于其特有的磺酸基团，在铝层被碱洗掉时，底涂组分与面涂组分通过磺酸基团、羧基通过氢键连接，形成分子间作用力，提供两者之间的附着力，利用这一性能达到油墨驻留效果。
因此，本发明具有如下的有益效果：
本发明的功能性白色母粒应用于聚烯烃制品着色，具有白度高、分散性好，特别是在吹塑薄膜、挤出管材、片材的加工过程中可以起到消除晶点，消除流纹，消除口模积料的作用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明中选用的加工助剂可选用美国3M公司生产的FX5924和FX5920A。
实施例1
一种功能性白色母粒及制备方法，其配方如下：熔融指数为2g/(2.16Kg，190℃，10min)的线性低密度聚乙烯30％、金红石型钛白粉60％、群青蓝0.2％、分散剂聚乙烯蜡4.8％、加工助剂FX59245％。
其制备方法包含以下步骤:将载体树脂、颜料、填充剂、雕白颜料加入高速混合机中均匀混合，再加入分散剂和加工助剂，高速搅拌15min，采用双螺杆挤出机熔融共混，主机螺杆转速300r/min，喂料螺杆转速600r/min，通过螺杆的剪切、混炼使颜料在载体树脂中均匀地分散，然后再进行挤出、冷却、吹干、切粒、包装，得到本发明产品。其中双螺杆挤出机的温度分布为：从进料段到机头分别为：90℃、100℃、115℃、115℃、125℃、125℃、130℃、125℃、机头温度为120℃。
实施例2
一种功能性白色母粒及制备方法，其配方如下：熔融指数为2g/(2.16Kg，190℃，10min)的线性低密度聚乙烯32％、金红石型钛白粉60％、群青蓝0.2％，分散剂聚乙烯蜡4.8％、加工助剂FX59203％。
其制备方法包含以下步骤:将载体树脂、颜料、填充剂、雕白颜料加入高速混合机中均匀混合，再加入分散剂和加工助剂，高速搅拌15min，采用双螺杆挤出机熔融共混，主机螺杆转速300r/min，喂料螺杆转速600r/min，通过螺杆的剪切、混炼使颜料在载体树脂中均匀地分散，然后再进行挤出、冷却、吹干、切粒、包装，得到本发明产品。其中双螺杆挤出机的温度分布为：从进料段到机头分别为：90℃、100℃、115℃、115℃、125℃、125℃、130℃、125℃、机头温度为120℃。
实施例3
一种功能性白色母粒及制备方法,其配方如下：熔融指数为2g/(2.16Kg，190℃，10min)的线性低密度聚乙烯30％、金红石型钛白粉50％、群青蓝0.2％、分散剂聚乙烯蜡4.8％、加工助剂FX59245％、重质碳酸钙10％。
其制备方法包含以下步骤:将载体树脂、颜料、填充剂、雕白颜料加入高速混合机中均匀混合，再加入分散剂和加工助剂，高速搅拌15min，采用双螺杆挤出机熔融共混，主机螺杆转速300r/min，喂料螺杆转速600r/min，通过螺杆的剪切、混炼使颜料在载体树脂中均匀地分散，然后再进行挤出、冷却、吹干、切粒、包装，得到本发明产品。其中双螺杆挤出机的温度分布为：从进料段到机头分别为：90℃、100℃、115℃、115℃、125℃、125℃、130℃、125℃、机头温度为120℃。
实施例4
一种功能性白色母粒及制备方法,其配方如下：熔融指数为2g/(2.16Kg，190℃，10min)的线性低密度聚乙烯30％、金红石型钛白粉50％、群青蓝0.2％、分散剂聚乙烯蜡4.8％、加工助剂FX59205％、沉淀法硫酸钡10％。
其制备方法包含以下步骤:将载体树脂、颜料、填充剂、雕白颜料加入高速混合机中均匀混合，再加入分散剂和加工助剂，高速搅拌15min，采用双螺杆挤出机熔融共混，主机螺杆转速300r/min，喂料螺杆转速600r/min，通过螺杆的剪切、混炼使颜料在载体树脂中均匀地分散，然后再进行挤出、冷却、吹干、切粒、包装，得到本发明产品。其中双螺杆挤出机的温度分布为：从进料段到机头分别为：90℃、100℃、115℃、115℃、125℃、125℃、130℃、125℃、机头温度为120℃。
对比例1
熔融指数为2g/(2.16Kg，190℃，10min)的线性低密度聚乙烯30％、金红石型钛白粉60％、群青蓝0.2％、分散剂聚乙烯蜡9.8％。
将实施例和对比例所制备的白色母粒分别在聚乙烯(PE)中添加4phr吹膜试样，并进行性能测试。
如表1所示，性能测试说明了本发明的功能性白色母粒白度高，且可以明显克服现有白色母粒易产生晶点、流纹、口模积料严重等问题。
表1:在聚乙烯(PE)中着色效果与吹膜性能比较
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种功能性白色母粒，其特征在于，包括按重量百分数计的如下组分：
2.如权利要求1所述的功能性白色母粒，其特征在于，所述载体树脂选自2.16kg、190℃的条件下的熔融指数为2～7g/10min的高压低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯中的一种或两种。
3.如权利要求1所述的功能性白色母粒，其特征在于，所述颜料为锐钛型钛白粉、金红石型钛白粉中的一种或两种。
4.如权利要求1所述的功能性白色母粒，其特征在于，所述雕白颜料为群青蓝。
5.如权利要求1所述的功能性白色母粒，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯蜡。
6.如权利要求1所述的功能性白色母粒，其特征在于，所述加工助剂是由偏二氟乙烯、六氟丙烯、四氟乙烯、乙烯中的至少两种共聚合成的含氟聚合物。
7.如权利要求1所述的功能性白色母粒，其特征在于，所述填充剂为重质碳酸钙、沉淀法硫酸钡、滑石粉中一种或多种。
8.一种如权利要求1～7中任意一项所述的功能性白色母粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将载体树脂、颜料、填充剂、雕白颜料进行混合；
加入分散剂和加工助剂，搅拌后进行熔融共混；
进行挤出、冷却、吹干、切粒，得到所述功能性白色母粒。
9.如权利要求8所述的功能性白色母粒的制备方法，其特征在于，所述挤出步骤选用双螺杆挤出机。
10.如权利要求9所述的功能性白色母粒的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的喂料螺杆转速为400～900rpm，主机螺杆转速为180～350rpm，双螺杆挤出机从进料段到机头的温度分别为：80～100℃、80～100℃、115～140℃、115～140℃、125～145℃、125～145℃、120～130℃和100～110℃，机头温度为120～140℃。
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