CN107663327A - 一种聚乙烯色母粒及其制备方法 - Google Patents

一种聚乙烯色母粒及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电缆用色母粒着色技术领域，具体涉及一种聚乙烯色母粒及其制备方法，所述聚乙烯色母粒，由以下重量份的原料制成：热塑性聚乙烯树脂粉末55～70份、EVA树脂3～5份、重质碳酸钙2～5份、聚乙烯蜡1～3份、颜料25～35份，本发明的聚乙烯色母粒的生产方法降低了生产时换色的时间，每次换色减少时间30分钟以上；提高产品合格率，避免因色差给客户造成损失，且本发明制造出的色母粒分散性能好、着色力强，在PE电线绝缘电缆中具有广阔的应用前景。

Description

一种聚乙烯色母粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆用色母粒着色技术领域，具体涉及一种聚乙烯色母粒及其制备方法。
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。
目前电线电缆用PE聚乙烯色母粒制造过程中，需要添加比较多的填充料、颜料等化合物，进行高速搅拌混合挤出，制造出色母粒，但这种配方做出来的色母粒，在切粒时，会产生碎屑，导致客户在换色生产时，碎屑从吸附在料斗的缝隙中跑出来，混在其它颜色的色母粒中，使做出来的电线电缆绝缘表面有色差、颜色不均匀，因此，需要一种创新色母粒的技术领域的制备工艺。
发明内容
针对现有技术中聚乙烯色母粒在换色生产时，出现的色母问题及清理料斗费人力、费时间的不足，本发明的主要目的是提供一种高阻燃PVC色母粒的制备方法。
本发明的发明人在生产中发现聚乙烯色母的生产方法普遍采用挤出机挤出，然后过水槽冷却，风冷吹干，然后切粒机切粒，最后包装。由于PE(聚乙烯)挤出条在过水槽冷却后，挤出条变的非常的硬，在过切粒机切粒时，受到切粒机刀片较大的剪切应力作用，导致切粒时，有碎屑产生，碎屑随着粒子一起被包装出货，导致客户在生产更换颜色时，碎屑吸附在料斗的缝隙之中，在生产其它颜色的产品时，碎屑于其它颜色的PE色母混在一起，最终导致客户生产的产品出现色差，给客户造成巨大的损失。碎屑吸附在料斗，清理工作非常的麻烦，浪费较多的人工，降低企业的生产效率。
发明人在聚乙烯色母粒的配方中，混料时，加入一定量的EVA树脂，在挤出冷却后，挤出条带有一定的韧性，从而在切粒机切割时，分散刀片的剪切应力，使切出来的粒子不会带有碎屑，使客户在换色生产时，提供较为便捷的生产方式，大大减少了色差的出现和人工的投入，降低生产成本。
本发明提供了一种聚乙烯色母粒，由以下重量份的原料制成：热塑性聚乙烯树脂粉末55～70份、EVA树脂3～5份、重质碳酸钙2～5份、聚乙烯蜡1～3份、颜料25～35份。
优选的，所述的聚乙烯色母粒，由以下重量份的原料制成：热塑性聚乙烯树脂粉末50～68份、EVA树脂3.4～4.5份、重质碳酸钙2.8～4.3份、聚乙烯蜡1.2～2.5份、颜料28～32份。
本发明对颜料的种类没有特殊的要求，可以为所属领域技术人员所知，即所属领域常用的颜料，如所述颜料可以为颜料黄001、颜料黄042、颜料蓝16、颜料绿50、颜料紫2、颜料红254、颜料黑2、颜料棕23、颜料橙16中的至少一种。
一种聚乙烯色母粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)通过高速密炼机进行混料：先加粉状聚乙烯树脂和聚乙烯蜡，高速预混，所述螺杆转速为400RPM～450RPM，温度设定为20℃～30℃，时间为600秒～900秒；然后加入重质碳酸钙和颜料，高速预混，所述螺杆转速为350RPM～400RPM，温度设定为20℃～30℃，时间为500秒～850秒，最后加入EVA树脂，所述螺杆转速为350RPM～400RPM，温度设定为20℃～30℃，时间为400秒～550秒，得到混合基料；
(2)混料：将基料挤出成型，得到聚乙烯型材；
(3)水冷；
(4)风冷；
(5)将冷却后的聚乙烯型材置于切粒机中切粒，得到聚乙烯色母粒。
优选的，在步骤(1)中，所述混料工艺为：先加粉状聚乙烯树脂和聚乙烯蜡，高速预混，所述螺杆转速为420RPM～430RPM，温度设定为22℃～28℃，时间为720秒～800秒；然后加入重质碳酸钙和颜料，高速预混，所述螺杆转速为360RPM～380RPM，温度设定为25℃～28℃，时间为600秒～750秒，最后加入EVA树脂，所述螺杆转速为360RPM～380RPM，温度设定为25℃～28℃，时间为420秒～510秒，得到混合基料。
优选的，在步骤(2)中，所述挤出成型温度为175℃～180℃。
优选的，在步骤(3)中，所述水冷工艺为将聚乙烯型材置于20～50℃的流水中静置5～10s，其中水流速度为10L/min～50L/min。
优选的，在步骤(4)中，所述风冷工艺为：将水冷后的聚乙烯型材在气流温度为30℃～60℃、气压为1.2MPa～2.0MPa的条件性放置0.2秒～0.5秒。
优选的，在步骤(5)中，所述切粒机的转速为250～350r/min。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
1、降低生产时换色的时间，每次换色减少时间30分钟以上；
2、提高产品合格率，避免因色差给客户造成损失；
3、本发明制造出的色母粒分散性能好、着色力强，在PE电线绝缘电缆中具有广阔的应用前景。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种聚乙烯色母粒，由以下重量份的原料制成：热塑性聚乙烯树脂粉末62份、EVA树脂4.2份、重质碳酸钙3.6份、聚乙烯蜡1.8份、颜料30份。
所述聚乙烯色母粒的制备方法，步骤如下：
(1)通过高速密炼机进行混料：先加粉状聚乙烯树脂和聚乙烯蜡，高速预混，所述螺杆转速为425RPM，温度设定为25℃，时间为750秒；然后加入重质碳酸钙和颜料，高速预混，所述螺杆转速为365RPM，温度设定为26℃，时间为720秒，最后加入EVA树脂，所述螺杆转速为370RPM，温度设定为26℃，时间为450秒，得到混合基料；
(2)混料：将基料挤出成型，得到聚乙烯型材，所述挤出成型温度为176℃；
(3)将聚乙烯型材置于35℃的流水中静置8s，其中水流速度为45L/min；
(4)将水冷后的聚乙烯型材在气流温度为45℃、气压为1.8MPa的条件性放置03秒；
(5)将冷却后的聚乙烯型材置于切粒机中切粒，所述切粒机的转速为300r/min，得到聚乙烯色母粒。
实施例2
一种聚乙烯色母粒，由以下重量份的原料制成：热塑性聚乙烯树脂粉末68份、EVA树脂4.5份、重质碳酸钙4.3份、聚乙烯蜡1.2份、颜料32份。
所述聚乙烯色母粒的制备方法，步骤如下：
(1)通过高速密炼机进行混料：先加粉状聚乙烯树脂和聚乙烯蜡，高速预混，所述螺杆转速为430RPM，温度设定为22℃，时间为800秒；然后加入重质碳酸钙和颜料，高速预混，所述螺杆转速为380RPM，温度设定为28℃，时间为600秒，最后加入EVA树脂，所述螺杆转速为380RPM，温度设定为25℃，时间为510秒，得到混合基料；
(2)混料：将基料挤出成型，得到聚乙烯型材，所述挤出成型温度为175℃；
(3)将聚乙烯型材置于50℃的流水中静置5s，其中水流速度为50L/min；
(4)将水冷后的聚乙烯型材在气流温度为60℃、气压为1.2MPa MPa的条件性放置0.5秒；
(5)将冷却后的聚乙烯型材置于切粒机中切粒，所述切粒机的转速为350r/min，得到聚乙烯色母粒。
实施例3
一种聚乙烯色母粒，由以下重量份的原料制成：热塑性聚乙烯树脂粉末50份、EVA树脂3.4份、重质碳酸钙2.8份、聚乙烯蜡2.5份、颜料28份。
所述聚乙烯色母粒的制备方法，步骤如下：
(1)通过高速密炼机进行混料：先加粉状聚乙烯树脂和聚乙烯蜡，高速预混，所述螺杆转速为420RPM，温度设定为28℃，时间为720秒；然后加入重质碳酸钙和颜料，高速预混，所述螺杆转速为360RPM，温度设定为25℃，时间为750秒，最后加入EVA树脂，所述螺杆转速为360RPM，温度设定为28℃，时间为420秒，得到混合基料；
(2)混料：将基料挤出成型，得到聚乙烯型材，所述挤出成型温度为180℃；
(3)将聚乙烯型材置于20℃的流水中静置10s，其中水流速度为10L/min；
(4)将水冷后的聚乙烯型材在气流温度为30℃℃、气压为2.0MPa的条件性放置0.2秒；
(5)将冷却后的聚乙烯型材置于切粒机中切粒，所述切粒机的转速为250r/min，得到聚乙烯色母粒。
实施例4
一种聚乙烯色母粒，由以下重量份的原料制成：热塑性聚乙烯树脂粉末70份、EVA树脂5份、重质碳酸钙2份、聚乙烯蜡3份、颜料25份。
所述聚乙烯色母粒的制备方法，步骤如下：
(1)通过高速密炼机进行混料：先加粉状聚乙烯树脂和聚乙烯蜡，高速预混，所述螺杆转速为450RPM，温度设定为20℃，时间为900秒；然后加入重质碳酸钙和颜料，高速预混，所述螺杆转速为350RPM，温度设定为30℃，时间为500秒，最后加入EVA树脂，所述螺杆转速为400RPM，温度设定为20℃，时间为550秒，得到混合基料；
(2)混料：将基料挤出成型，得到聚乙烯型材，所述挤出成型温度为177℃；
(3)将聚乙烯型材置于40℃的流水中静置8s，其中水流速度为30L/min；
(4)将水冷后的聚乙烯型材在气流温度为40℃、气压为1.8MPa的条件性放置0.5秒；
(5)将冷却后的聚乙烯型材置于切粒机中切粒，所述切粒机的转速为320r/min，得到聚乙烯色母粒。
实施例5
一种聚乙烯色母粒，由以下重量份的原料制成：热塑性聚乙烯树脂粉末55份、EVA树脂3份、重质碳酸钙5份、聚乙烯蜡1份、颜料35份。
所述聚乙烯色母粒的制备方法，步骤如下：
(1)通过高速密炼机进行混料：先加粉状聚乙烯树脂和聚乙烯蜡，高速预混，所述螺杆转速为400RPM，温度设定为30℃，时间为600秒；然后加入重质碳酸钙和颜料，高速预混，所述螺杆转速为400RPM，温度设定为20℃，时间为850秒，最后加入EVA树脂，所述螺杆转速为350RPM，温度设定为30℃，时间为400秒，得到混合基料；
(2)混料：将基料挤出成型，得到聚乙烯型材，所述挤出成型温度为179℃；
(3)将聚乙烯型材置于30℃的流水中静置6s，其中水流速度为20L/min；
(4)将水冷后的聚乙烯型材在气流温度为50℃、气压为1.5MPa的条件性放置0.2秒；
(5)将冷却后的聚乙烯型材置于切粒机中切粒，所述切粒机的转速为280r/min，得到聚乙烯色母粒。
上述描述仅是对本发明部分实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本行业的普通技术人员可根据本发明对上述实施例做出改进或修改，但均属于本发明保护范围。

Claims (9)

1.一种聚乙烯色母粒，其特征在于，由以下重量份的原料制成：热塑性聚乙烯树脂粉末55～70份、EVA树脂3～5份、重质碳酸钙2～5份、聚乙烯蜡1～3份、颜料25～35份。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯色母粒，其特征在于，由以下重量份的原料制成：热塑性聚乙烯树脂粉末50～68份、EVA树脂3.4～4.5份、重质碳酸钙2.8～4.3份、聚乙烯蜡1.2～2.5份、颜料28～32份。。
3.根据权利要求1或2所述的聚乙烯色母粒，其特征在于，所述颜料选自颜料黄001、颜料黄042、颜料蓝16、颜料绿50、颜料紫2、颜料红254、颜料黑2、颜料棕23、颜料橙16中的至少一种。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的聚乙烯色母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)通过高速密炼机进行混料：先加粉状聚乙烯树脂和聚乙烯蜡，高速预混，所述螺杆转速为400RPM～450RPM，温度设定为20℃～30℃，时间为600秒～900秒；然后加入重质碳酸钙和颜料，高速预混，所述螺杆转速为350RPM～400RPM，温度设定为20℃～30℃，时间为500秒～850秒，最后加入EVA树脂，所述螺杆转速为350RPM～400RPM，温度设定为20℃～30℃，时间为400秒～550秒，得到混合基料；
(2)混料：将基料挤出成型，得到聚乙烯型材；
(3)水冷；
(4)风冷；
(5)将冷却后的聚乙烯型材置于切粒机中切粒，得到聚乙烯色母粒。
5.根据权利要求4所述的聚乙烯色母粒的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述混料工艺为：先加粉状聚乙烯树脂和聚乙烯蜡，高速预混，所述螺杆转速为420RPM～430RPM，温度设定为22℃～28℃，时间为720秒～800秒；然后加入重质碳酸钙和颜料，高速预混，所述螺杆转速为360RPM～380RPM，温度设定为25℃～28℃，时间为600秒～750秒，最后加入EVA树脂，所述螺杆转速为360RPM～380RPM，温度设定为25℃～28℃，时间为420秒～510秒，得到混合基料。
6.根据权利要求4所述的聚乙烯色母粒的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述挤出成型温度为175℃～180℃。
7.根据权利要求4所述的聚乙烯色母粒的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述水冷工艺为将聚乙烯型材置于20～50℃的流水中静置5～10s，其中水流速度为10L/min～50L/min。
8.根据权利要求4所述的聚乙烯色母粒的制备方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述风冷工艺为：将水冷后的聚乙烯型材在气流温度为30℃～60℃、气压为1.2MPa～2.0MPa的条件性放置0.2秒～0.5秒。
9.根据权利要求4所述的聚乙烯色母粒的制备方法，其特征在于，在步骤(5)中，所述切粒机的转速为250～350r/min。
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