CN107955348A - 一种环保塑料色母粒及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于塑料材料领域，具体公开一种环保塑料色母粒及其制造方法。按重量百分比计，包括以下组分：塑料载体20‑80％、填料10‑30％、淀粉5‑15％、颜料5‑25％、偶联剂0.1‑1.5％、增塑剂1‑7％、润滑剂0.2‑3％、抗氧剂0.5‑2.5％、分散剂0.1‑4％。本发明提供的环保塑料色母粒具有生物降解性，对环境无污染。

Description

一种环保塑料色母粒及其制造方法
发明领域
本发明属于塑料材料领域，具体地说是涉及一种环保塑料色母粒及其制造方法。
背景技术
色母粒是由高比例的颜料或添加剂与热塑性树脂，经良好分散而成的塑料着色剂，其所选用的树脂对着色剂具有良好润湿和分散作用，并且与被着色材料具有良好的相容性。色母粒着色是现今最普遍采用的塑料着色法。把分散于载体的着色剂,与本色母粒色树脂简单混和后用于制造塑料制品。
随着塑料工业的不断发展，塑料的需求量也随之大量增加。由于塑料不容易分解回收，其废弃物也成为有害垃圾污染着环境。因而可降解的塑料的开发和应用是塑料生产的发展方向。
可降解塑料是指在生产过程中加入一定量的添加剂(如淀粉、改性淀粉或其它纤维素、光敏剂、生物降解剂等)，稳定性下降，较容易在自然环境中降解的塑料。
但是如果使用普通的非降解塑料的色母粒来着色，会降低全生物降解塑料的降解率。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种环保塑料色母粒及其制造方法。以解决全生物降解塑料降解率降低的问题。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种环保塑料色母粒，按重量百分比计，包括以下组分：塑料载体20-80％、填料10-30％、淀粉5-15％、颜料5-25％、偶联剂0.1-1.5％、增塑剂1-7％、润滑剂0.2-3％、抗氧剂0.5-2.5％、分散剂0.1-4％。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述塑料载体为生物降解塑料载体，所述生物降解塑料载体为聚羟基脂肪酸酯、聚乙二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚对苯二甲酸丙二醇酯中的任意一种。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述填料为滑石粉、云母、硅藻土、碳酸钙、白炭黑中的任意一种。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述填料粒径为0.1-10μm。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述颜料为无机颜料和有机颜料中的任意一种；所述无机颜料选自镉红、镉黄、钛白粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄中的一种，所述有机颜料选自酞菁红、酞菁蓝、酞菁绿、耐晒大红、大分子红、大分子黄、永固黄、永固紫、偶氮红中的一种。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述分散剂为聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯和硬脂酸钙中的一种。
另外，本发明还提供了一种环保塑料色母粒的制造方法，包括以下步骤：
(1)按配比称取各组分，将所述颜料、所述偶联剂、所述淀粉和所述填料加入反应釜中，并于90-110℃下，以3000-5000r/min高速搅拌15-35min；
(2)然后往所述反应釜中加入所述增塑剂、所述润滑剂、所述抗氧剂、所述分散剂和所述载体，高速混合5-15min，出料后得混合料；
(3)将所述混合料加入双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒、冷却、干燥，制得所述环保塑料色母粒。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述双螺杆挤出机进料至出料端共分为5个温区。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述双螺杆挤压机挤压的区段温度为：第一区为：90-105℃，第二区为：110-135℃，第三区为：150-170℃，第四区为：175-195℃，第五区为：195-245℃。
本发明的有益效果：本发明提供的环保塑料色母粒具有生物降解性，加入全生物降解塑料中不会降低其降解率。本发明环保、无污染，在树脂中具有很强的分散性，不易变色且着色效果好。填料优选为碳酸钙，廉价易得，除有增量填充的作用外，还有改善制品加工性能和应用性能的功效。双螺杆挤压机出口端温度稍高，有利于色母颜料在制品中处于良好分散状态，还可以适当增加产品光亮度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
实施例1：
本发明的实施例1提供了一种环保塑料色母粒，按重量百分比计，包括以下组分：塑料载体20％、填料10％、淀粉5％、颜料5％、偶联剂0.1％、增塑剂1％、润滑剂0.2％、抗氧剂0.5％、分散剂0.1％。
塑料载体为生物降解塑料载体，生物降解塑料载体为聚羟基脂肪酸酯。
填料为碳酸钙。
填料粒径为0.1μm。
颜料为无机颜料；无机颜料为钛白粉。
分散剂为硬脂酸钙。
偶联剂为KH550、增塑剂为甲基纤维素、润滑剂为甘油、抗氧剂为山梨酸。
另外，本实施例还提供了一种环保塑料色母粒的制造方法，包括以下步骤：
(1)按配比称取各组分，将颜料、偶联剂、淀粉和填料加入反应釜中，并于90℃下，以3000r/min高速搅拌15min；
(2)然后往反应釜中加入增塑剂、润滑剂、抗氧剂、分散剂和载体，高速混合5min，出料后得混合料；
(3)将混合料加入双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒、冷却、干燥，制得环保塑料色母粒。
双螺杆挤出机进料至出料端共分为5个温区。
双螺杆挤压机挤压的区段温度为：第一区为：90℃，第二区为：135℃，第三区为：170℃，第四区为：195℃，第五区为：245℃。
实施例2：
本发明的实施例2提供了一种环保塑料色母粒，按重量百分比计，包括以下组分：塑料载体80％、填料30％、淀粉15％、颜料25％、偶联剂1.5％、增塑剂7％、润滑剂3％、抗氧剂2.5％、分散剂4％。
塑料载体为生物降解塑料载体，生物降解塑料载体为聚羟基脂肪酸酯。
填料为碳酸钙。
填料粒径为10μm。
颜料为无机颜料；无机颜料为钛白粉。
分散剂为聚乙烯蜡。
偶联剂为KH550、增塑剂为甲基纤维素、润滑剂为甘油、抗氧剂为山梨酸。
另外，本实施例还提供了一种环保塑料色母粒的制造方法，包括以下步骤：
(1)按配比称取各组分，将颜料、偶联剂、淀粉和填料加入反应釜中，并于110℃下，以5000r/min高速搅拌35min；
(2)然后往反应釜中加入增塑剂、润滑剂、抗氧剂、分散剂和载体，高速混合15min，出料后得混合料；
(3)将混合料加入双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒、冷却、干燥，制得环保塑料色母粒。
双螺杆挤出机进料至出料端共分为5个温区。
双螺杆挤压机挤压的区段温度为：第一区为：105℃，第二区为：135℃，第三区为：170℃，第四区为：195℃，第五区为：245℃。
实施例3：
本发明的实施例3提供了一种环保塑料色母粒，按重量百分比计，包括以下组分：塑料载体50％、填料20％、淀粉10％、颜料15％、偶联剂0.8％、增塑剂4％、润滑剂1.6％、抗氧剂1.5％、分散剂2％。
塑料载体为生物降解塑料载体，生物降解塑料载体为聚羟基脂肪酸酯。
填料为碳酸钙。
填料粒径为5μm。
颜料为无机颜料；无机颜料为钛白粉。
分散剂为硬脂酸钙。
偶联剂为KH550、增塑剂为甲基纤维素、润滑剂为甘油、抗氧剂为山梨酸。
另外，本实施例还提供了一种环保塑料色母粒的制造方法，包括以下步骤：
(1)按配比称取各组分，将颜料、偶联剂、淀粉和填料加入反应釜中，并于100℃下，以4000r/min高速搅拌25min；
(2)然后往反应釜中加入增塑剂、润滑剂、抗氧剂、分散剂和载体，高速混合10min，出料后得混合料；
(3)将混合料加入双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒、冷却、干燥，制得环保塑料色母粒。
双螺杆挤出机进料至出料端共分为5个温区。
双螺杆挤压机挤压的区段温度为：第一区为：100℃，第二区为：125℃，第三区为：160℃，第四区为：185℃，第五区为：220℃。
以下实施例中的原料购买渠道和生产厂家分别为：
颜料、偶联剂、淀粉渠道盖得化工网，广州市诚壹明化工有限公司；
增塑剂、润滑剂渠道聪慧网，江苏晶瑞特环保新材料有限公司；
抗氧剂、分散剂和载体渠道阿里巴巴，安阳国昌铁合金有限责任公司；
其它原料渠道丁香通，上海江莱生物科技有限公司
本发明制得的环保塑料色母粒为可降解塑料。一种好的降解材料应该同时具备耐用性和可降解性。对实施例1-3制得的环保塑料色母粒进行基本性能评价，包括色母粒相对生物分解率和颜料耐迁移性。具体对比结果如下表：
实施例 色母粒相对生物分解率，％ 颜料耐迁移性
实施例1 ≥92 无迁移
实施例2 ≥91 无迁移
实施例3 ≥93 无迁移
由此可见，本发明的生物降解率远远大于现有技术的色母粒，且色母粒颜料耐迁移性能好。

Claims (9)

1.一种环保塑料色母粒，其特征在于，按重量百分比计，包括以下组分：塑料载体20-80％、填料10-30％、淀粉5-15％、颜料5-25％、偶联剂0.1-1.5％、增塑剂1-7％、润滑剂0.2-3％、抗氧剂0.5-2.5％、分散剂0.1-4％。
2.根据权利要求1所述的环保塑料色母粒，其特征在于：所述塑料载体为生物降解塑料载体，所述生物降解塑料载体为聚羟基脂肪酸酯、聚乙二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚对苯二甲酸丙二醇酯中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的环保塑料色母粒，其特征在于：所述填料为滑石粉、云母、硅藻土、碳酸钙、白炭黑中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的环保塑料色母粒，其特征在于：所述填料粒径为0.1-10μm。
5.根据权利要求1所述的环保塑料色母粒，其特征在于：所述颜料为无机颜料和有机颜料中的任意一种；所述无机颜料选自镉红、镉黄、钛白粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄中的任意一种，所述有机颜料选自酞菁红、酞菁蓝、酞菁绿、耐晒大红、大分子红、大分子黄、永固黄、永固紫、偶氮红中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的环保塑料色母粒，其特征在于：所述分散剂为聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯和硬脂酸钙中的一种。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的环保塑料色母粒的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按配比称取各组分，将所述颜料、所述偶联剂、所述淀粉和所述填料加入反应釜中，并于90-110℃下，以3000-5000r/min高速搅拌15-35min；
(2)然后往所述反应釜中加入所述增塑剂、所述润滑剂、所述抗氧剂、所述分散剂和所述载体，高速混合5-15min，出料后得混合料；
(3)将所述混合料加入双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒、冷却、干燥，制得所述环保塑料色母粒。
8.根据权利要求7所述的环保塑料色母粒的制造方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机进料至出料端共分为5个温区。
9.根据权利要求7所述的环保塑料色母粒的制造方法，其特征在于，所述双螺杆挤压机挤压的区段温度为：第一区为：90-105℃，第二区为：110-135℃，第三区为：150-170℃，第四区为：175-195℃，第五区为：195-245℃。
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