CN108456425A - 塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于塑胶树脂颜料技术领域，公开了一种塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素，由以下质量百分数的原料制成：颜料80％～92％、微球活性剂8％和表面活性剂0％～12％。本发明还公开了前述塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素的制备方法，将先各原料加入温控混合容器，再融化混匀，最后振动分筛得到塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素。本发明的优点在于，本发明提供的塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素为多微孔结构颗粒物，不含有树脂载体，同一颜色的塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素适用于多种塑胶树脂的染色，在染色过程中塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素与塑料树脂的配比可精确计量，上述塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素的颜料的分散效果好且可无粉尘。

Description

塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素及其制备方法

技术领域

本发明属于塑胶树脂颜料技术领域，具体涉及一种塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素及其制备方法。

背景技术

塑胶树脂颜料是能使塑胶树脂产品染上颜色的物质，通常称之为颜料、色粉或染料。但几乎所有的颜料都是以粉末的形态使用，粒径一般在0.2um-100um之间，粉末状态的颜料容易扬尘，对健康和环境均有危害，也不便于储存和加工；同时，由于粉末的流动性差，在塑胶树脂染色生产中很容易出现混色或色斑等；此外，由于粉末流动性差且各个颜色型号的粉末比重差异较大，在色粉分配中无法实现自动包装和自动喂料，更无法实现色粉和塑料树脂的精确配比。

目前在塑胶树脂配色中能够实现无尘自动化生产的仅有色母粒产品，色母粒是将粉末颜料20％-60％与弹性体等树脂40％-80％通过高速混合机或者捏合机混合均匀，然后通过双螺杆挤出机成型，形成带有颜色的色母粒(CN201210373207.4)，这种产品在实现色粉和塑料树脂的配比过程中存在明显缺陷：

1、由于色母粒粒径与塑胶树脂的粒径基本相等，并且在色母粒生产中颜料的含量只有20％-60％，在色母粒与塑胶树脂配比低于4％的时候，会出现流纹状颜色，无法对树脂进行染色。

2、由于色母粒在生产中必须添加高分子弹性树脂作为载体，比如以聚乙烯PE为载体加入60％的颜料生产出来的色母粒，在对ABS塑胶树脂进行染色时，当上述色母粒与ABS树胶树脂配比超过8％时，生产出来的ABS染色产品就会出现起皮剥离不相容现象。为了避免这一缺陷，在使用色母粒的过程中就会选择载体与树脂相容最佳的色母粒进行染色，造成了在生产色母粒时，同一种颜色在市场可以出现几百种不同载体的色母粒，造成了大量的浪费。

此外，还有一种方案，即将颜料与水混合，通过流化床造粒，将颜料与蜡制品经高热喷雾后造粒，但此种方案制作出来的颜料颗粒也存在上述缺陷。

由此可见，通过以上方案制作出来的粒状颜料，在使用中虽然解决了粉末产生粉尘和精准计量问题。但这些方案都是将颜料与载体通过混合挤压，相互粘附结合形成的颗粒，在后续使用中这些颜料的分散并没有达到最佳的效果，同时在使用上存在诸多的不便，着色力较颜料粉末相差较远。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种适用于多种树脂染色、无粉尘、可精确计量且着色效果好的塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素，同时，本发明还提供了前述塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素的制备方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素，由以下质量百分数的原料制成：颜料80％～92％、微球活性剂8％和表面活性剂0％～12％。

具体的，上述塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素，所述颜料为二氧化钛或溶剂蓝。

具体的，上述塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素，所述微球活性剂为硅酮球形微粒子或亚乙基双硬质酰胺。

具体的，上述塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素，所述表面活性剂为蒙旦蜡或PE微晶蜡。

具体的，上述塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素，由以下质量百分数的原料制成：二氧化钛85％、硅酮球形微粒子8％和蒙旦蜡7％。

具体的，上述塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素，由以下质量百分数的原料制成：溶剂蓝90％、亚乙基双硬质酰胺8％和PE微晶蜡2％。

本发明还提供一种前述的塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素的制备方法，包括以下步骤：

(1)配置物料混合物：将各原料依次加入容器混合，得到物料混合物；

(2)融化混匀：调节容器温度并搅拌物料混合物，使物料混合物一边融化，一边混匀，得到均质混合物；

(3)振动分筛：将步骤(2)中的均质混合物导入分筛设备，去除100目以上和60目以下的粗制品，得到60～100目的精制品，即塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素。

具体的，上述制备方法，所述步骤(2)和步骤(3)之间还有步骤(2.5)：将均质混合物冷却硬化后粉碎，得到粉碎的均质混合物。

具体的，上述制备方法，所述步骤(2)中的融化时的温度为100℃～105℃，混匀的时间为10～20min。

具体的，上述制备方法，存在步骤(2.5)时，所述步骤(2)中的融化时的温度为120℃～125℃，混匀的时间为10～20min。

本发明的有益效果为：

1、本发明提供的塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素为多微孔结构颗粒物，不含有树脂载体，只要颜料本身适用，则塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素可用于塑胶树脂的染色，即同一颜色的塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素适用所有需要染同一颜色的塑胶树脂。

2、由于本发明提供的塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素为颗粒状，在染色过程中塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素与塑料树脂的配比可精确计量。

3、本发明提供的塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素因其结构为多微孔结构，且在生产中未挤压造粒，在实际使用中颜料的分散较色母粒类颗粒物效果更好。

4、本发明提供的塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素直径均匀，在使用过程中无粉尘，不会对环境和人体健康产生影响，且更容易被分装。

附图说明

图1是本发明的塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素的内部结构的显微镜图；

图2是本发明的塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素的表面的显微镜图；

图3是实施例1提供的二氧化钛多微孔结构无尘环保色素的整体外观图；

图4是实施例2提供的溶剂蓝多微孔结构无尘环保色素的整体外观图。

具体实施方式

本发明的具体实施方式部分提供了一种塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素及其制备方法，下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

实施例1：

本实施例提供了一种塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素，具体提供一种二氧化钛多微孔结构无尘环保色素，其制备过程如下：

(1)配置物料混合物：将二氧化钛、硅酮球形微粒子和蒙旦蜡分别依次加入温控混合容器中，得到物料混合物，各原料质量百分数为，二氧化钛85％、硅酮球形微粒子8％，蒙旦蜡7％；

(2)融化混匀：将温控混合容器中物料混合搅拌温度控制在100-105℃，由于二氧化钛的熔点1400℃，硅酮球形微粒子的熔点是120℃，蒙旦蜡的熔点是100℃，当物料的温度都升至100℃左右时，蒙旦蜡融化，而硅酮球形微粒子和二氧化钛未融化，由于硅酮球形微粒子粒径较小，在容器高速混合分散过程中，表面活性剂蒙旦蜡和硅酮球形微粒子都均匀的分散在二氧化钛的表面，混合搅拌10～20min，直至物料无粉尘，得到均质混合物；

(3)振动分筛：将步骤(2)中的均质混合物导入高频振动等分筛，由于将均质混合物送至震动筛的过程中，物料在通过筛孔时会形成小颗粒，并且在下落的过程中表面活性剂硬化，最终就制成了二氧化钛多微孔结构无尘环保色素，同时筛选过程也将二氧化钛多微孔结构无尘环保色素控制在60～100目。

本实施例使用的硅酮球形微粒子是一种粒径在2-4微米的硅酮粉。

本实施例提供的二氧化钛多微孔结构无尘环保色素的微观结构图如图1所示，外部结构在显微镜下如图2所示，整体外观如图3所示。由于二氧化钛为粉状，特别容易飞扬，而且特别容易爆炸及氧化，本实施例提供的二氧化钛多微孔结构无尘环保色素完全解决粉尘飞扬引起的爆炸，而且能大大降低二氧化钛氧化的可能。

实施例2：

本实施例提供了一种塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素，具体提供一种溶剂蓝多微孔结构无尘环保色素，其制备过程如下：

(1)配置物料混合物：将溶剂蓝(35号)、亚乙基双硬质酰胺和PE微晶蜡分别依次加入温控混合容器中，得到物料混合物，各原料质量百分数为，溶剂蓝(35号)90％，亚乙基双硬质酰胺8％，PE微晶蜡2％；

(2)融化混匀：将温控混合容器中物料混合搅拌温度控制在120-125℃，由于溶剂蓝(35号)的熔点是130℃，亚乙基双硬质酰胺的熔点是140℃，微晶蜡的熔点是100℃，当物料的温度都升至100℃左右时，只有PE微晶蜡融化，表面活性剂PE微晶蜡在容器高速混合分散的运动中均匀的分散在溶剂蓝(35号)的表面，温度达到125℃时，溶剂蓝开始融化，亚乙基酰胺处于胶质状形态，混合搅拌10～20min，直至物料无粉尘，PE微晶蜡、溶剂蓝和亚乙基酰胺被搅拌混匀成多团状物，即得到均质混合物；

(3)冷却硬化：将步骤(2)中的均质混合物用制冷机冷却至常温，得到硬化混合物；

(4)粉碎：将上述步骤(3)中得到的硬化混合物粉碎至80目，得到粗制品；

(5)振动分筛：将步骤(4)中的粗制品导入高频振动等分筛，去除100目以上和60目以下的粗制品，得到60～100目的精制品，即溶剂蓝多微孔结构无尘环保色素。

本实施例提供的溶剂蓝多微孔结构无尘环保色素的微观结构图如图1所示，外部结构在显微镜下如图2所示，整体外观如图4所示。

每种塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素由于其配方不同，工艺也不相同，最终制成的颗粒的密度也不相同，因此颗粒内部的孔的位置分布和孔的大小均不相同，但本发明提供的多微孔结构无尘环保色素的内部均为多孔状，而传统的颜料或者色母粒都是采用密炼挤出，内部是没有孔状的。因此，这种塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素不易产生粉尘，且在染色过程中容易着色。

效果例1

利用本发明实施例1提供的二氧化钛多微孔结构无尘环保色素和传统的进口品牌钛白粉对普力万GP150进行染色，配比如下：

用二氧化钛多微孔结构无尘环保色素对树脂进行染色的配方：普力万GP150树脂25KG、白色无尘色素0.8KG和1000粘度硅油0.06KG；

用传统的进口品牌钛白粉对树脂进行染色的配方：普力万GP150树脂25KG、进口品牌钛白粉0.8KG和1000粘度硅油0.06KG；

操作步骤：

(1)准备两个混料缸，向两个混料缸中分别投入25KG普力万GP150；

(2)分别加入1000粘度硅油0.06KG混合均匀；

(3)向两个混料缸中分别加入二氧化钛多微孔结构无尘环保色素和进口品牌钛白粉0.8KG，搅拌混料3分钟，得到树脂混料；

(4)将上述两种混合好的树脂混料投入至注塑机中加工成产品。

利用二氧化钛多微孔结构无尘环保色素染色的树脂，生产的塑胶白色胶件产品表面光滑，胶件完整，条形产品无断裂现象，颜色匀称，在制品薄位，用强光照射颜色均匀，无条痕，无色点，拌料机械桶壁无残留。利用进口品牌钛白粉染色的树脂，生产的塑胶白色胶件产品表面有沙眼状，在制品薄位，用强光照射可以观测到较多的蝌蚪状颜色点，产品在生产中有爆裂，条形产品有断裂现象，拌料机械桶壁有明显粉体残留。

以上两个颜色注塑机参数设置一样的情况下，利用二氧化钛多微孔结构无尘环保色素染色的树脂生产的产品的颜色更白，遮盖更好，产品完整，能达到塑胶产品生产要求。而利用进口品牌钛白粉染色的树脂生产的注塑产品胶件不完整，表明进口品牌传统钛白粉添加量达3.2％时树脂的流动性下降，想要注塑满树脂，就需要更大的注塑压力，同理需要更大的电流，条状产品断裂也说明钛白粉由于流动性不够导致产品的流动性下降，对树脂的性能造成破坏。薄位制品强光观测产品有小蝌蚪状色点，这是因为钛白粉在分散过程中随着颜料量的添加，比表面积增加，钛白粉微细粒子随着剪切摩擦生产相互吸引出现团聚。而无尘色素由于在加工中嵌入了适当的球形粒子，颜料均匀的粘附在粒子上使颜料间相互吸引力降低。同时在颜料表面用活性剂包膜致使吸附层形成阻隔，因此在分散中不会出现二次团聚，从而形成稳定的分散效果。本发明提供的塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素在用于树脂染色的过程中无需二次抽粒就可以生产出高要求的塑胶制品，同时，也不需要制成低含量的色母粒即可以生产出高要求的塑胶制品。

本发明提供的塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素适用于各类塑料树脂的染色，如聚烯烃、工程塑料、PVC、PVC皮革制品、PP纤维、PU、PS、PMMA、尼龙纤维、PET纤维和PBT纤维等。

本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.一种塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素，其特征在于，由以下质量百分数的原料制成：颜料80％～92％、微球活性剂8％和表面活性剂0％～12％。

2.根据权利要求1所述的塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素，其特征在于：所述颜料为二氧化钛或溶剂蓝。

3.根据权利要求2所述的塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素，其特征在于：所述微球活性剂为硅酮球形微粒子或亚乙基双硬质酰胺。

4.根据权利要求3任意一项所述的塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素，其特征在于：所述表面活性剂为蒙旦蜡或PE微晶蜡。

5.根据权利要求4所述的塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素，其特征在于，由以下质量百分数的原料制成：二氧化钛85％、硅酮球形微粒子8％和蒙旦蜡7％。

6.根据权利要求4所述的塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素，其特征在于，由以下质量百分数的原料制成：溶剂蓝90％、亚乙基双硬质酰胺8％和PE微晶蜡2％。

7.一种权利要求1～6任意一项所述的塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)配置物料混合物：将各原料依次加入容器混合，得到物料混合物；

(2)融化混匀：调节容器温度并搅拌物料混合物，使物料混合物一边融化，一边混匀，得到均质混合物；

(3)振动分筛：将步骤(2)中的均质混合物导入分筛设备，去除100目以上和60目以下的粗制品，得到60～100目的精制品，即塑料树脂用多微孔结构无尘环保色素。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)和步骤(3)之间还有步骤(2.5)：将均质混合物冷却硬化后粉碎，得到粉碎的均质混合物。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的融化时的温度为100℃～105℃，混匀的时间为10～20min。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的融化时的温度为120℃～125℃，，混匀的时间为10～20min。