CN107189223A - 一种聚丙烯熔喷布专用超分散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丙烯熔喷布专用超分散色母粒，由包括聚丙烯树脂、分散剂、偶联剂、助剂、稳定剂的原料制备而成。本发明还公开了所述聚丙烯熔喷布专用超分散色母粒的制备方法。

Description

一种聚丙烯熔喷布专用超分散色母粒及其制备方法
技术领域
本发明属于色母粒制造领域，更具体地，本发明为一种聚丙烯熔喷布专用超分散色母粒及其制备方法。
背景技术
熔喷法无纺布织造是一种年轻而有发展前途的新技术，其具有工艺先进、流程短、成本低廉、原料易得等优点。特别是近几年，随着全世界工业的飞速发展及大众环保意识的加强，熔喷法无纺布市场越来越大，其具有独特毛细结构的超细纤维能大幅增加单位面积纤维的数量和表面积，因此具有很好的过滤性、屏蔽性、绝热型和吸油性，被广泛应用于医用和工业用口罩、保暖材料、过滤材料、医疗卫生材料、吸油材料、擦拭布、电池隔板以及隔音材料等领域。
聚丙烯作为一种纯线型的饱和碳氢高聚物，因大分子上不含极性基因和活性基因，所以具有高度的化学稳定性。其纤维结晶度高、结构致密、疏水性强，这些特点使得聚丙烯难以提供染色席位，染料分子无法或难以扩散到其内部。因此，为了提高聚丙烯熔喷布的实用性和美观性，在生产中一般采用色母粒纺前染色法。而随着聚丙烯熔喷布的技术快速发展，纤维纤度越来越低，多家公司甚至已经突破Exxon专利技术向更细的纳米级纤维发展，产能也大幅度的提升，对色母粒的过滤细度和分散性要求也越来越高，因此，色母粒的配方需要进行改良，以适应聚丙烯熔喷布的技术要求，提高产品的质量和性能。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的一个方面提供一种聚丙烯熔喷布专用超分散色母粒，以重量份计，其制备原料包含以下组分：
聚丙烯树脂 40～80份
钛白粉 50～70份
分散剂 20～40份
偶联剂 4～10份
助剂 2～5份
稳定剂 2～5份
优选的，所述聚丙烯熔喷布专用超分散色母粒，以重量份计，其制备原料包含以下组分：
聚丙烯树脂 50～70份
钛白粉 55～65份
分散剂 25～35份
偶联剂 6～8份
助剂 3～4份
稳定剂 3～4份
更优选的，所述聚丙烯熔喷布专用超分散色母粒，以重量份计，其制备原料包含以下组分：
聚丙烯树脂 60份
钛白粉 60份
分散剂 30份
偶联剂 7份
助剂 4份
稳定剂 4份
在一种实施方式中，所述分散剂为复合聚丙烯蜡、重质碳酸钙、硬脂酸酰胺和乙醇按4：2：2：1的比例混合，混合物加入砂磨分散机，在2000转/分钟的转速下进行研磨，研磨颗粒平均粒径控制在0.1～0.3µm。
在一种实施方式中，所述复合聚丙烯蜡由A、B两种组分组成，低粘度、低熔点的聚丙烯低聚物为A组分；聚丙烯蜡为B组分，制备方法为：
（1）将5～8份组分A， 1～2份组分B精确称量。将两种混合物升温至全部融化，按A、B顺序依次加入混合，同时以500转/分钟速度搅拌1～2小时，常温冷却凝固。
（2）将凝固混合物用粉碎机粉碎，然后用100目的筛网筛选，粒径在100目以下的即为所述复合聚乙烯蜡。
优选的，所述组分A粘度为70～200cps，熔点为70～110℃。
在一种实施方式中，所述偶联剂为甲基丙烯酸氯铬。
在一种实施方式中，所述助剂为硬脂酸酰胺和聚甲基丙烯酸甲酯的混合物，混合比例为1：1。
本发明的另一方面提供所述聚丙烯熔喷布专用超分散色母粒的制备方法，包含如下步骤：
1、将聚丙烯树脂40～80份、钛白粉50～70份、分散剂20～40份和偶联剂4～10份依次加入低速搅拌机中，以100转/分钟室温混合处理2～5分钟。在混合物中加入助剂2～5份、稳定剂2～5份，再用高速混合机以2000转/分钟高速混合8～10分钟。
2、将步骤1得到混合料用螺杆挤出机塑化挤出，挤出机中5个温区温度设定分别为170℃、180℃、190℃、180℃、190℃，主机转速为500～800转/分钟，挤出物在10～20℃中冷却。
3、所得物硬化后使用切粒机造粒，过精细震动筛，除去不规则产品，通风，待色母粒完全冷却并干燥后即得到成品。
与现有的技术相比，本发明的有益效果为：
1、耐光性、耐气候性、耐热性好，具有超高的分散性，能适用于熔喷无纺布的超细纤维，所有材料无毒无害，不含任何重金属成分，可适用于医疗和妇婴用品，是环保型产品。
2、与聚丙烯树脂相容性高，与其他添加剂协同性好，着色能力强，色差小，能有效减少纺丝过程中的断丝、滴丝现象。
具体实施方式
实施例1
1、将聚丙烯树脂60份、钛白粉60份、分散剂30份和偶联剂7份依次加入低速搅拌机中，以100转/分钟室温混合处理2～5分钟。在混合物中加入助剂4份、稳定剂4份，再用高速混合机以2000转/分钟高速混合8～10分钟。
2、将步骤1得到混合料用螺杆挤出机塑化挤出，挤出机中5个温区温度设定分别为170℃、180℃、190℃、180℃、190℃，主机转速为500～800转/分钟，挤出物在10～20℃中冷却。
3、所得物硬化后使用切粒机造粒，过精细震动筛，除去不规则产品，通风，待色母粒完全冷却并干燥后即得到成品。
实施例2
1、将聚丙烯树脂70份、钛白粉60份、分散剂25份和偶联剂6份依次加入低速搅拌机中，以100转/分钟室温混合处理2～5分钟。在混合物中加入助剂3份、稳定剂4份，再用高速混合机以2000转/分钟高速混合8～10分钟。
2、将步骤1得到混合料用螺杆挤出机塑化挤出，挤出机中5个温区温度设定分别为170℃、180℃、190℃、180℃、190℃，主机转速为500～800转/分钟，挤出物在10～20℃中冷却。
3、所得物硬化后使用切粒机造粒，过精细震动筛，除去不规则产品，通风，待色母粒完全冷却并干燥后即得到成品。
实施例3
1、将聚丙烯树脂80份、钛白粉70份、分散剂35份和偶联剂10份依次加入低速搅拌机中，以100转/分钟室温混合处理2～5分钟。在混合物中加入助剂5份、稳定剂5份，再用高速混合机以2000转/分钟高速混合8～10分钟。
2、将步骤1得到混合料用螺杆挤出机塑化挤出，挤出机中5个温区温度设定分别为170℃、180℃、190℃、180℃、190℃，主机转速为500～800转/分钟，挤出物在10～20℃中冷却。
3、所得物硬化后使用切粒机造粒，过精细震动筛，除去不规则产品，通风，待色母粒完全冷却并干燥后即得到成品。
实施例4
1、将聚丙烯树脂70份、钛白粉65份、分散剂25份和偶联剂8份依次加入低速搅拌机中，以100转/分钟室温混合处理2～5分钟。在混合物中加入助剂4份、稳定剂4份，再用高速混合机以2000转/分钟高速混合8～10分钟。
2、将步骤1得到混合料用螺杆挤出机塑化挤出，挤出机中5个温区温度设定分别为170℃、180℃、190℃、180℃、190℃，主机转速为500～800转/分钟，挤出物在10～20℃中冷却。
3、所得物硬化后使用切粒机造粒，过精细震动筛，除去不规则产品，通风，待色母粒完全冷却并干燥后即得到成品。
实施例5
1、将聚丙烯树脂50份、钛白粉55份、分散剂30份和偶联剂6份依次加入低速搅拌机中，以100转/分钟室温混合处理2～5分钟。在混合物中加入助剂3份、稳定剂3份，再用高速混合机以2000转/分钟高速混合8～10分钟。
2、将步骤1得到混合料用螺杆挤出机塑化挤出，挤出机中5个温区温度设定分别为170℃、180℃、190℃、180℃、190℃，主机转速为500～800转/分钟，挤出物在10～20℃中冷却。
3、所得物硬化后使用切粒机造粒，过精细震动筛，除去不规则产品，通风，待色母粒完全冷却并干燥后即得到成品。
实施例6
1、将聚丙烯树脂65份、钛白粉60份、分散剂40份和偶联剂7份依次加入低速搅拌机中，以100转/分钟室温混合处理2～5分钟。在混合物中加入助剂4份、稳定剂3份，再用高速混合机以2000转/分钟高速混合8～10分钟。
2、将步骤1得到混合料用螺杆挤出机塑化挤出，挤出机中5个温区温度设定分别为170℃、180℃、190℃、180℃、190℃，主机转速为500～800转/分钟，挤出物在10～20℃中冷却。
3、所得物硬化后使用切粒机造粒，过精细震动筛，除去不规则产品，通风，待色母粒完全冷却并干燥后即得到成品。
检测方法：
根据HG/T 4668-2014标准分别检测色母粒的熔融指数、分子量分布系数、耐热温度、熔点、颜料含量、灰分、含湿、外观指标。
检测项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
熔融指数/（g/10min） 32 30 29 26 28 29
分子量分布系数/% 2.4 3 2.8 2.7 2.9 2.6
耐热温度/℃ 310 290 298 284 281 294
熔点/℃ 120 131 124 123 134 129
颜料含量/% 80 73 71 69 75 76
灰分/% 0.01 0.02 0.03 0.02 0.01 0.02
含湿/% 0.01 0.02 0.01 0.01 0.025 0.02
外观 表面光滑、无明显色差，无粘连颗粒 表面光滑、无明显色差，无粘连颗粒 表面光滑、无明显色差，无粘连颗粒 表面光滑、无明显色差，无粘连颗粒 表面光滑、无明显色差，无粘连颗粒 表面光滑、无明显色差，无粘连颗粒
结果显示，色母粒各项性能均为优等。
前述的实例仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种聚丙烯熔喷布专用超分散色母粒，其特征在于，以重量份计，其制备原料包含以下组分：
聚丙烯树脂 40～80份
钛白粉 50～70份
分散剂 20～40份
偶联剂 4～10份
助剂 2～5份
稳定剂 2～5份。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯熔喷布专用超分散色母粒，其特征在于，以重量份计，其制备原料包含以下组分：
聚丙烯树脂 50～70份
钛白粉 55～65份
分散剂 25～35份
偶联剂 6～8份
助剂 3～4份
稳定剂 3～4份。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯熔喷布专用超分散色母粒，其特征在于，以重量份计，其制备原料包含以下组分：
聚丙烯树脂 60份
钛白粉 60份
分散剂 30份
偶联剂 7份
助剂 4份
稳定剂 4份。
4.一种聚丙烯熔喷布专用超分散色母粒的制备方法，包含如下步骤：
（1）将聚丙烯树脂40～80份、钛白粉50～70份、分散剂20～40份和偶联剂4～10份依次加入低速搅拌机中，以100转/分钟室温混合处理2～5分钟，在混合物中加入助剂2～5份、稳定剂2～5份，再用高速混合机以2000转/分钟高速混合8～10分钟；
（2）将步骤1得到混合料用螺杆挤出机塑化挤出，挤出机中5个温区温度设定分别为170℃、180℃、190℃、180℃、190℃，主机转速为500～800转/分钟，挤出物在10～20℃中冷却；
（3）所得物硬化后使用切粒机造粒，过精细震动筛，除去不规则产品，通风，待色母粒完全冷却并干燥后即得到成品。
5.根据权利要求1-2-3任一项所述的一种聚丙烯熔喷布专用超分散色母粒，其特征在于，所使用的分散剂为复合聚丙烯蜡、重质碳酸钙、硬脂酸酰胺和乙醇按3：2：2：1的比例混合，混合物加入砂磨分散机，在2000转/分钟的转速下进行研磨，研磨颗粒平均粒径控制在0.1～0.3µm。
6.根据权利要求5所述复合聚丙烯蜡由A、B两种组分组成，低粘度、低熔点的聚丙烯低聚物为A组分；聚丙烯蜡为B组分，制备方法为：
（1）将5～8份组分A， 1～2份组分B精确称量，将两种混合物升温至全部融化，按A、B顺序依次加入混合，同时以500转/分钟速度搅拌1～2小时，常温冷却凝固；
（2）将凝固混合物用粉碎机粉碎，然后用100目的筛网筛选，粒径在100目以下的即为所述复合聚乙烯蜡；
优选的，所述组分A粘度为70～200cps，熔点为70～110℃。
7.根据权利要求1-2-3任一项所述的一种聚丙烯熔喷布专用超分散色母粒，其特征在于，所使用的偶联剂为甲基丙烯酸氯铬。
8.根据权利要求1-2-3任一项所述的一种聚丙烯熔喷布专用超分散色母粒，其特征在于，所使用的助剂为硬脂酸酰胺和聚甲基丙烯酸甲酯的混合物，混合比例为1：1。
9.根据权利要求4所述的一种聚丙烯熔喷布专用超分散色母粒的制备方法，其特征在于，步骤1低速搅拌机转速为100转/分钟，处理时间为2～5分钟；高速混合机速度为2000转/分钟，混合时间8～10分钟。
10.根据权利要求4所述的一种聚丙烯熔喷布专用超分散色母粒的制备方法，其特征在于，步骤2挤出机5个温区温度设定分别为170℃、180℃、190℃、180℃、190℃，主机转速为500～800转/分钟，挤出物冷却温度为10～20℃。
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