CN107556617A - 聚丙烯着色母料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚丙烯着色母料的制备方法，属于塑料添加剂技术领域，A. 将按重量份称取的聚丙烯和聚乙烯蜡加入高速混料机中，混料2～6min后，加入按重量份称取的纳米蒙脱土、颜料、填充剂、抗菌剂、光稳定剂、热稳定剂，继续混合10～25min后出料；所述增强改性剂为纳米硅；B. 将步骤A混好的料转移至挤出机，挤出机的各温区温度为：80～90℃，105～110℃，125～135℃，130～140℃，125～135℃，挤出机模头温度为120～135℃；C.造粒、包装即可。使用本方法制得的着色母粒具有耐高温和加工性能好，使用后制品的使用寿命长，应用范围广的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种着色母料，尤其涉及一种聚丙烯着色母料的制备方法，属于塑料添加剂技术领域。
背景技术
聚丙烯管材与传统的铸铁管、镀锌钢管、水泥管等管道相比，具有节能节材、环保、轻质高强、耐腐蚀、内壁光滑不结垢、施工和维修简便、使用寿命长等优点，广泛应用于建筑给排水、城乡给排水、城市燃气、电力和光缆护套、工业流体输送、农业灌溉等建筑业、市政、工业和农业领域。
现有技术中的聚丙烯水管一般为PPR水管，分为热水管和冷水管，热水管要求耐高温性能好，至少90℃，耐氧化性好，以延长使用年限，避免经常更换；冷水管要求耐低温性能好，极限温度下不会破裂。现有技术中的冷水管和热水管很难兼具既耐高温又耐低温，其实际使用中也因为部分人不能区分冷热水管的使用条件而将其混淆，热水管可用于冷水管，而冷水管却不能用于热水管，使用上的混淆会造成资源不能最优地配置，甚至威胁到人们的安全。
国家知识产权局于2014年9月24日公开了一件公开号为CN104059300A，名称为“一种PPR耐温水管”，该专利公开的水管原料中包括以下重量份的原材料：载体树脂60~80份，LLDPE10~30份，丁基橡胶1~6份，PPR管专用着色母料3~8份。色母料由以下重量份的原料组成：载体树脂40～60份，颜料35～55份，聚乙二醇2000.5～5份，抗氧剂0.1～3份，紫外线吸收剂UVP-3270.1～1份，抗菌剂0.1～3份，所述的颜料为白色、黑色和黄色颜料的混合物，其比例为5:2:1。该专利在实际使用过程中，制品的加工性能不够好，耐高温效果不好。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中，耐高温母料在使用时，加工性能不够好，耐高温效果不好的问题，提出一种新的聚丙烯着色母料的制备方法，主要用作聚丙烯热水管的加工助剂，提高制品的加工性能和耐高温、耐候的性能。
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
聚丙烯着色母料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
A..混料
将按重量份称取的35～40份聚丙烯和12～20份聚乙烯蜡加入高速混料机中，混料2～6min后，加入按重量份称取的纳米蒙脱土10～15份、颜料2～8份、填充剂10～20份、抗菌剂1～5份、光稳定剂1～5份、热稳定剂1～5份，继续混合10～25min后出料；所述增强改性剂为纳米硅；
B.挤出
将步骤A混好的料转移至挤出机，挤出机的各温区温度为：80～90℃，105～110℃，125～135℃，130～140℃，125～135℃，挤出机模头温度为120～135℃；
C.造粒、包装
将挤出的丝条经冷却水池冷却后，经造粒机造粒，造粒的颗粒长度不超过2cm；造粒后冷却至常温，包装即可。
所述填充剂为纳米碳酸钙。
所述纳米蒙脱土的粒径≤50nm。
所述的抗菌剂为顺丁烯二酸酐共聚物和银离子抗菌剂中一种。
步骤B中，所述挤出机的转速为160～200r/min，电机转速为15～30r/min。
所述光稳定剂为纳米级氧化锌。
所述颜料为无机颜料。
本发明的有益效果：
1）与现有技术中的耐高温母料相比，本发明通过纳米蒙脱土、聚丙烯及其他添加助剂的选用和特定的配比组合，从根本上提高了母料的耐高温性能，使得成品水管可用于热水和冷水，扩大了应用范围；使制得的母料在使用过程中，加工性能好，耐高温性好，不析出，安全性好，用户使用更放心。
2）本发明的填充剂为纳米碳酸钙，不仅可降低树脂消耗，节约不可再生资源，节约生产成本，还可提高下游产品的加工性能，提高流动性能。
3）发明中还添加有抗菌剂，防止水管内细菌滋生造成堵管的问题，并且由于部分水管暴露在空气中，经阳光照射后，容易发脆而影响使用寿命，本发明还添加了光稳定剂，提高水管的使用寿命。
4）本发明中的光稳定剂优选为纳米级氧化锌，氧化锌是一种重要而且使用广泛的物理防晒剂，屏蔽紫外线的原理为吸收和散射。氧化锌属于N型半导体，价带上的电子可以接受紫外线中的能量发生跃迁，这也是它们吸收紫外线的原理。而散射紫外线的功能就和材料的粒径相关，当尺寸远小于紫外线的波长时，粒子就可以将作用在其上的紫外线向各个方向散射，从而减小照射方向的紫外线强度。而纳米级的氧化锌的光稳定性更好。
4）本发明的颜料选用无机颜料，其耐候性更好，长时间使用，外观依然美观。
具体实施方式
实施例1
聚丙烯着色母料的制备方法，包括以下步骤：
A．.混料
将按重量份称取的35份聚丙烯和12份聚乙烯蜡加入高速混料机中，混料26min后，加入按重量份称取的纳米蒙脱土10份、颜料2份、填充剂100份、抗菌剂1份、光稳定剂1份、热稳定剂1份，继续混合10min后出料；所述增强改性剂为纳米硅；
B.挤出
将步骤A混好的料转移至挤出机，挤出机的各温区温度为：80℃，105℃，125℃，130℃，125℃，挤出机模头温度为120℃；上述温度偏差为±2℃。
C.造粒、包装
将挤出的丝条经冷却水池冷却后，经造粒机造粒，造粒的颗粒长度不超过2cm；造粒后冷却至常温，包装即可。
实施例2
聚丙烯着色母料的制备方法，包括以下步骤：
A．.混料
将按重量份称取的40份聚丙烯和15份聚乙烯蜡加入高速混料机中，混料2～6min后，加入按重量份称取的纳米蒙脱土14份、颜料6份、填充剂15份、抗菌剂4份、光稳定剂2份、热稳定剂2份，继续混合20min后出料；所述增强改性剂为纳米硅；
B.挤出
将步骤A混好的料转移至挤出机，挤出机的各温区温度为： 90℃， 110℃， 135℃，140℃， 135℃，挤出机模头温度为135℃；
C.造粒、包装
将挤出的丝条经冷却水池冷却后，经造粒机造粒，造粒的颗粒长度不超过2cm；造粒后冷却至常温，包装即可。
实施例3
聚丙烯着色母料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
A．.混料
将按重量份称取的45份聚丙烯和18份聚乙烯蜡加入高速混料机中，混料4min后，加入按重量份称取的纳米蒙脱土13份、颜料6份、填充剂15份、抗菌剂3份、光稳定剂4份、热稳定剂4份，继续混合12min后出料；所述增强改性剂为纳米硅；
B.挤出
将步骤A混好的料转移至挤出机，挤出机的各温区温度为：85℃，108℃，128℃，135℃，130℃，挤出机模头温度为125℃；
C.造粒、包装
将挤出的丝条经冷却水池冷却后，经造粒机造粒，造粒的颗粒长度不超过2cm；造粒后冷却至常温，包装即可。
本实施例中，所述填充剂为纳米碳酸钙。
实施例4
本实施例在实施例2的基础上，纳米蒙脱土的粒径≤50nm，本实施取平均粒径为45nm的纳米蒙脱土。
实施例5
聚丙烯着色母料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
A．.混料
将按重量份称取的38份聚丙烯和18份聚乙烯蜡加入高速混料机中，混料4min后，加入按重量份称取的纳米蒙脱土12份、颜料4份、填充剂15份、抗菌剂4份、光稳定剂4份、热稳定剂4份，继续混合15min后出料；所述增强改性剂为纳米硅；
B.挤出
将步骤A混好的料转移至挤出机，挤出机的各温区温度为：80℃，105℃，125℃，130℃，135℃，挤出机模头温度为135℃；
C.造粒、包装
将挤出的丝条经冷却水池冷却后，经造粒机造粒，造粒的颗粒长度不超过2cm；造粒后冷却至常温，包装即可。
本实施例中，填充剂为纳米碳酸钙；纳米蒙脱土的平均粒径为50nm，抗菌剂为顺丁烯二酸酐共聚物；步骤B中，所述挤出机的转速为160r/min，电机转速为15r/min。
实施例6
本实施例与实施例5的区别在于：抗菌剂为银离子抗菌剂；步骤B中，所述挤出机的转速为200r/min，电机转速为30r/min；光稳定剂为纳米级氧化锌；颜料为无机颜料。
Claims (6)
1.聚丙烯着色母料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
A.混料
将按重量份称取的35～40份聚丙烯和12～20份聚乙烯蜡加入高速混料机中，混料2～6min后，加入按重量份称取的纳米蒙脱土10～15份、颜料2～8份、填充剂10～20份、抗菌剂1～5份、光稳定剂1～5份、热稳定剂1～5份，继续混合10～25min后出料；所述增强改性剂为纳米硅；
B.挤出
将步骤A混好的料转移至挤出机，挤出机的各温区温度为：80～90℃，105～110℃，125～135℃，130～140℃，125～135℃，挤出机模头温度为120～135℃；
C.造粒、包装
将挤出的丝条经冷却水池冷却后，经造粒机造粒，造粒的颗粒长度不超过2cm；造粒后冷却至常温，包装即可；
步骤B中，所述挤出机的转速为160～200r/min，电机转速为15～30r/min。
2.如权利要求1所述的聚丙烯着色母料的制备方法，其特征在于：所述填充剂为纳米碳酸钙。
3.如权利要求1所述的聚丙烯着色母料的制备方法，其特征在于：所述纳米蒙脱土的粒径≤50nm。
4.如权利要求1所述的聚丙烯着色母料的制备方法，其特征在于：所述的抗菌剂为顺丁烯二酸酐共聚物和银离子抗菌剂中一种。
5.如权利要求1所述的聚丙烯着色母料的制备方法，其特征在于：所述光稳定剂为纳米级氧化锌。
6.如权利要求1所述的聚丙烯着色母料的制备方法，其特征在于：所述颜料为无机颜料。
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