CN109265860A - 一种pvc基阻燃色母粒的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于色母粒技术领域,具体涉及一种PVC基阻燃色母粒的制备方法。所述PVC基阻燃色母粒的制备方法为:将质量比为100‑120:20‑30:6‑10:10‑20:2‑5:1‑2:0.5‑1:1‑2:0.5‑1的PVC(SG‑8)、高阻燃剂、无毒型稳定剂、填充料、改性颜料、内润滑剂、G60、抗氧化剂、紫外光吸收剂,加入混料机中,进行混合均匀后,将物料投入装料斗中;将制备好的混和物料加入双螺杆挤出机中进行造粒挤出,通过选择模具出口的大小的切刀的转速从而控制粒子的直径,其粒子直径控制在2‑3mm的粒子;将合格的色母粒进行包装,此产品即为PVC基阻燃色母粒;一种PVC基阻燃色母粒,通过造粒挤出的工艺制得的色母用于PVC制品中,不仅与PVC制品相容性好,而且着色好,同时也较低了成本。
Description
技术领域
本发明属于色母粒技术领域,具体涉及一种PVC基阻燃色母粒的制备方法。
背景技术
色母,是一种新型高分子材料专用着色剂,色母主要用在塑料上。色母由颜料或染料、载体和添加剂三种基本要素所组成,是把超常量的颜料均匀载附于树脂之中而制得的聚集体,可称颜料浓缩物,所以它的着色力高于颜料本身。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。
中国专利申请CN 107573524 A公开了一种色母粒,解决现有技术中色母粒分散性不好,着色差,对母料性能影响较大的问题,包括如下质量分数的组分:45-50%的色粉,35-45%的第一种载体,5-10%的第二种载体,1-5%的分散剂。用密炼机将其搅拌混合,搅拌呈块状后将其取出,放入双螺杆挤出机中进行熔融、挤出、切粒,得到色母粒。
中国专利申请CN 106009598 A公开了本发明提供了一种PPC色母,其包括以下质量比例的组分:颜料20至50份;载体30至70份;分散剂6至10份;以及助剂3至7份;其中,所述载体包括PPC树脂。采用上述方案,本发明通过采用PPC树脂作为载体,应用于PPC材料中,使得生产剂量准确,颜色可控性更强,分散性更好,与色母的相容性更佳,便于工艺控制。
很少有专利公开了一种PVC基阻燃色母粒,因此发明一种PVC基阻燃色母粒显得尤为重要。
发明内容
为了达到背景技术中的目的,本发明提出的一种PVC基阻燃色母粒,通过造粒挤出的工艺制得的色母用于PVC制品中,不仅与PVC制品相容性好,而且着色好,同时也较低了成本。
本发明通过如下的技术方案实现的
一种PVC基阻燃色母粒的制备方法,其特征在于,所述PVC基阻燃色母粒的制备方法如下:
(1)将质量比为100-120:20-30:6-10:10-20:2-5:1-2:0.5-1:1-2:0.5-1的PVC(SG-8)、高阻燃剂、无毒型稳定剂、填充料、改性颜料、内润滑剂、G60、抗氧化剂、紫外光吸收剂,加入混料机中,进行混合均匀后,将物料投入装料斗中;
(2)将步骤(1)中制备好的混和物料加入双螺杆挤出机中进行造粒挤出,通过选择模具出口的大小的切刀的转速从而控制粒子的直径,其粒子直径控制在2-3mm的粒子;
(3)将步骤(2)得到的色母粒,进行抽样检测其色泽,形状大小是否规则及阻燃性能检测等性能检测;
(4) 将步骤(3)得到的合格的色母粒进行包装,其包装规格为控制在每袋10-25kg,此产品即为PVC基阻燃色母粒;
所述造粒条件为:喂料速度控制在120-200rpm,一区温度控制在160-170℃,二区温度控制在170-180℃,三区温度控制在180-190℃,四区温度控制在180-185℃,口模一温度控制在175-185℃,口模二温度控制在175-185℃,口模三温度控制在170-175℃,口模四温度控制在175-180℃,口模五温度控制在175-185℃,主机转速控制在10-20rpm,切粒机转速控制在8-20rpm。
进一步,所述的高阻燃剂为,将质量份数为100-120份的聚三氟氯乙烯、2-6份的PMMA、2-4份的硅烷偶联剂、8-10份的氯化聚乙烯、2-5份的ABS、20-30份的PVC、2-3份的无毒型稳定剂、0.6-1.2份的内润滑剂、0.4-0.8份的G60加入混合机中进行混合,混合均匀后将物料加入双螺杆造粒机中进行造粒挤出,得到的粒子就是高阻燃剂;
所述造粒条件为:喂料速度控制在120-200rpm,一区温度控制在170-180℃,二区温度控制在180-190℃,三区温度控制在190-200℃,四区温度控制在190-195℃,口模一温度控制在185-195℃,口模二温度控制在185-195℃,口模三温度控制在180-185℃,口模四温度控制在185-190℃,口模五温度控制在185-195℃,主机转速控制在15-25rpm,切粒机转速控制在10-25rpm。
进一步,所述的无毒型稳定剂为,将质量份数为40-50份的硬脂酸钙、30-40份的硬脂酸锌、2-5份的有机锡加入热混机中进行热混反应,其反应温度控制在40-60℃,反应1-2小时后取出,冷却至室温后,将物料进行粉碎,此物料就是无毒型稳定剂。
进一步,所述的改性颜料为,将市场购买的质量分数为40-50份的耐高温无机颜料、1-2份的偶联剂、0.5-2份的催化剂、4-8份的多功能基的羟基树脂,加入高速混料机中进行反应,反应温度控制在40-50℃,反应1-2小时后,待颜料冷却至室温,得到的物料就是改性颜料。
进一步,所述的紫外光吸收剂为,将质量份数为20-30份的邻羟基苯甲酸苯酯、3-6份的1,3-二羟基二苯甲酮、5-10份的单苯甲酸对苯二酚酯加入混料机中进行混合而制备得到的物质。
进一步,所述的抗氧化剂为,将20-30份的焦亚磷酸钠和10-20份的半胱氨酸、2-5份的甲基丙烯酸甲酯加入混合机中进行混合而制备得到的物质。
进一步,所述的内润滑剂为,乙烯基双硬脂酸钠、硬脂酸锌、三硬脂酸锌、硬脂酸钾型甘油酯中的一种或几种。
进一步,所述的填充料为,改性碳酸钙、改性碳酸钡、改性陶土、改性高岭土中的一种或几种。
有益效益
1、第一步通过PVC和高阻燃剂、无毒型稳定剂、填充料、改性颜料、内润滑剂、G60等各种辅料按一定配比共混造粒,并在优选的造粒温度下制得的色母粒,该色母粒由于添加了大量PVC,使其之后PVC加工过程中与PVC的相容性较好,能够有效的提升PVC制品的颜色,使其制品不易褪色;
2、第一步中使用的高阻燃剂通过将一定比例的聚三氟氯乙烯、PMMA、硅烷偶联剂、氯化聚乙烯、ABS、PVC等加入双螺杆造粒机中进行造粒挤出,该方法得到的粒子添加到色母粒的制备工艺中,使色母粒其阻燃性能较强,能够有效的减少火灾发生造成的经济损失;
3、本发明制备方法简单,成本相对较低。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚,下面将结合实验数据,对本发明的优选实施例进行详细的说明,以方便技术人员理解。
实施例1
一种PVC基阻燃色母粒的制备方法包括以下步骤:
(1)高阻燃剂的制备
将质量份数为100份的聚三氟氯乙烯、2份的PMMA、2份的硅烷偶联剂、8份的氯化聚乙烯、2份的ABS、20份的PVC、2份的无毒型稳定剂、0.6份的内润滑剂、0.4份的G60加入混合机中进行混合,混合均匀后将物料加入双螺杆造粒机中进行造粒挤出,得到的粒子就是高阻燃剂;
(2)无毒型稳定剂的制备
将质量份数为40份的硬脂酸钙、30份的硬脂酸锌、2份的有机锡加入热混机中进行热混反应,其反应温度控制在40℃,反应1小时后取出,冷却至室温后,将物料进行粉碎,此物料就是无毒型稳定剂;
(3)改性颜料的制备
将市场购买的质量分数为40份的耐高温无机颜料、1份的偶联剂、0.5份的催化剂、4份的多功能基的羟基树脂,加入高速混料机中进行反应,反应温度控制在40℃,反应1小时后,待颜料冷却至室温,得到的物料就是改性颜料;
(4)紫外光吸收剂的制备
将质量份数为20份的邻羟基苯甲酸苯酯、3份的1,3-二羟基二苯甲酮、5份的单苯甲酸对苯二酚酯加入混料机中进行混合而制备得到的物质;
(5)抗氧化剂的制备
将20份的焦亚磷酸钠和10份的半胱氨酸、2份的甲基丙烯酸甲酯加入混合机中进行混合而制备得到的物质;
(6)PVC基阻燃色母粒的制备
将质量比为100:20:6:10:2:1:0.5:1:0.5的PVC(SG-8)、高阻燃剂、无毒型稳定剂、填充料、改性颜料、内润滑剂、G60、抗氧化剂、紫外光吸收剂,加入混料机中,进行混合均匀后,将物料投入装料斗中,将混和物料加入双螺杆挤出机中进行造粒挤出,通过选择模具出口的大小的切刀的转速从而控制粒子的直径,其粒子直径控制在2mm的粒子,将合格的色母粒进行包装,其包装规格为控制在每袋10kg,此产品即为PVC基阻燃色母粒。
实施例2
一种PVC基阻燃色母粒的制备方法包括以下步骤:
(1)高阻燃剂的制备
将质量份数为120份的聚三氟氯乙烯、6份的PMMA、4份的硅烷偶联剂、10份的氯化聚乙烯、5份的ABS、30份的PVC、3份的无毒型稳定剂、1.2份的内润滑剂、0.8份的G60加入混合机中进行混合,混合均匀后将物料加入双螺杆造粒机中进行造粒挤出,得到的粒子就是高阻燃剂;
(2)无毒型稳定剂的制备
将质量份数为50份的硬脂酸钙、40份的硬脂酸锌、2份的有机锡加入热混机中进行热混反应,其反应温度控制在40℃,反应2小时后取出,冷却至室温后,将物料进行粉碎,此物料就是无毒型稳定剂;
(3)改性颜料的制备
将市场购买的质量分数为40份的耐高温无机颜料、1份的偶联剂、0.5份的催化剂、8份的多功能基的羟基树脂,加入高速混料机中进行反应,反应温度控制在50℃,反应2小时后,待颜料冷却至室温,得到的物料就是改性颜料;
(4)紫外光吸收剂的制备
将质量份数为30份的邻羟基苯甲酸苯酯、6份的1,3-二羟基二苯甲酮、10份的单苯甲酸对苯二酚酯加入混料机中进行混合而制备得到的物质;
(5)抗氧化剂的制备
将30份的焦亚磷酸钠和20份的半胱氨酸、5份的甲基丙烯酸甲酯加入混合机中进行混合而制备得到的物质;
(6)PVC基阻燃色母粒的制备
将质量比为120:30:10:20:5:2:1:2:1的PVC(SG-8)、高阻燃剂、无毒型稳定剂、填充料、改性颜料、内润滑剂、G60、抗氧化剂、紫外光吸收剂,加入混料机中,进行混合均匀后,将物料投入装料斗中,将混和物料加入双螺杆挤出机中进行造粒挤出,通过选择模具出口的大小的切刀的转速从而控制粒子的直径,其粒子直径控制在3mm的粒子,将合格的色母粒进行包装,其包装规格为控制在每袋25kg,此产品即为PVC基阻燃色母粒。
实施例3
一种PVC基阻燃色母粒的制备方法包括以下步骤:
(1)高阻燃剂的制备
将质量份数为120份的聚三氟氯乙烯、5份的PMMA、3份的硅烷偶联剂、10份的氯化聚乙烯、3份的ABS、25份的PVC、2份的无毒型稳定剂、0.6-1.2份的内润滑剂、0.4份的G60加入混合机中进行混合,混合均匀后将物料加入双螺杆造粒机中进行造粒挤出,得到的粒子就是高阻燃剂;
(2)无毒型稳定剂的制备
将质量份数为45份的硬脂酸钙、30份的硬脂酸锌、2份的有机锡加入热混机中进行热混反应,其反应温度控制在46℃,反应2小时后取出,冷却至室温后,将物料进行粉碎,此物料就是无毒型稳定剂;
(3)改性颜料的制备
将市场购买的质量分数为45份的耐高温无机颜料、1份的偶联剂、1份的催化剂、6份的多功能基的羟基树脂,加入高速混料机中进行反应,反应温度控制在45℃,反应1小时后,待颜料冷却至室温,得到的物料就是改性颜料;
(4)紫外光吸收剂的制备
将质量份数为25份的邻羟基苯甲酸苯酯、5份的1,3-二羟基二苯甲酮、8份的单苯甲酸对苯二酚酯加入混料机中进行混合而制备得到的物质;
(5)抗氧化剂的制备
将25份的焦亚磷酸钠和12份的半胱氨酸、3份的甲基丙烯酸甲酯加入混合机中进行混合而制备得到的物质;
(6)PVC基阻燃色母粒的制备
将质量比为100:20:10:12:2.5:1.2:0.5:2:0.5的PVC(SG-8)、高阻燃剂、无毒型稳定剂、填充料、改性颜料、内润滑剂、G60、抗氧化剂、紫外光吸收剂,加入混料机中,进行混合均匀后,将物料投入装料斗中,将混和物料加入双螺杆挤出机中进行造粒挤出,通过选择模具出口的大小的切刀的转速从而控制粒子的直径,其粒子直径控制在2mm的粒子,将合格的色母粒进行包装,其包装规格为控制在每袋25kg,此产品即为PVC基阻燃色母粒。
实施例4
一种PVC基阻燃色母粒的制备方法包括以下步骤:
(1)高阻燃剂的制备
将质量份数为110份的聚三氟氯乙烯、6份的PMMA、2份的硅烷偶联剂、8份的氯化聚乙烯、3份的ABS、23份的PVC、2份的无毒型稳定剂、0.8份的内润滑剂、0.6份的G60加入混合机中进行混合,混合均匀后将物料加入双螺杆造粒机中进行造粒挤出,得到的粒子就是高阻燃剂;
(2)无毒型稳定剂的制备
将质量份数为45份的硬脂酸钙、35份的硬脂酸锌、3份的有机锡加入热混机中进行热混反应,其反应温度控制在45℃,反应2小时后取出,冷却至室温后,将物料进行粉碎,此物料就是无毒型稳定剂;
(3)改性颜料的制备
将市场购买的质量分数为45份的耐高温无机颜料、1份的偶联剂、1份的催化剂、6份的多功能基的羟基树脂,加入高速混料机中进行反应,反应温度控制在45℃,反应1小时后,待颜料冷却至室温,得到的物料就是改性颜料;
(4)紫外光吸收剂的制备
将质量份数为25份的邻羟基苯甲酸苯酯、5份的1,3-二羟基二苯甲酮、8份的单苯甲酸对苯二酚酯加入混料机中进行混合而制备得到的物质;
(5)抗氧化剂的制备
将23份的焦亚磷酸钠和12份的半胱氨酸、4份的甲基丙烯酸甲酯加入混合机中进行混合而制备得到的物质;
(6)PVC基阻燃色母粒的制备
将质量比为120:25:8:15:3:2:0.8:2:0.6的PVC(SG-8)、高阻燃剂、无毒型稳定剂、填充料、改性颜料、内润滑剂、G60、抗氧化剂、紫外光吸收剂,加入混料机中,进行混合均匀后,将物料投入装料斗中,将混和物料加入双螺杆挤出机中进行造粒挤出,通过选择模具出口的大小的切刀的转速从而控制粒子的直径,其粒子直径控制在2mm的粒子,将合格的色母粒进行包装,其包装规格为控制在每袋10kg,此产品即为PVC基阻燃色母粒。
实验分析:
1、阻燃性能检测
将制备的PVC基阻燃色母粒,市场售卖的色母粒取等量加入PVC基础配方中进行挤出成型,得到的片材按照国标GB3681-83的检测标准进行阻燃性能检测,其检测结果如下:
项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
阻燃等级 | B1 | B1 | B1 | B1 |
由上表说明本发明制备的色母粒具有很好的阻燃性能。
2、力学性能检测
将制备的PVC基阻燃色母粒和市场售卖的色母粒取等量加入PVC基础配方中进行挤出成型,得到的片材按照国标GB11548-89/GB1039-79和GB9341-88/GB9342-88的检测标准进行力学性能检测,其检测结果如下:
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 市售色母粒 | |
拉伸强度(MPa) | 34.5 | 36.5 | 36.4 | 34.8 | 32.7 |
断裂伸长率(%) | 52.4% | 51.8 | 52.5 | 51.9 | 45.9 |
抗冲强度(KJ/ m<sup>2</sup>) | 87 | 92 | 88 | 91 | 85 |
由上表可以看出添加了本产品的PVC制品材料力学性能都优于添加了市场售卖的色母粒。
3、成本比较
本发明实施例1-4成本分别为8-10元/kg、8-10元/kg、8-10元/kg、8-10元/kg,而市场上售卖的胶水为10-15元/KG,因此,本发明的原材料价格低廉,可用于大规模批量生产。
最后说明的是,以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的。
Claims (8)
1.一种PVC基阻燃色母粒的制备方法,其特征在于,所述PVC基阻燃色母粒的制备方法如下:
(1)将质量比为100-120:20-30:6-10:10-20:2-5:1-2:0.5-1:1-2:0.5-1的PVC(SG-8)、高阻燃剂、无毒型稳定剂、填充料、改性颜料、内润滑剂、G60、抗氧化剂、紫外光吸收剂,加入混料机中,进行混合均匀后,将物料投入装料斗中;
(2)将步骤(1)中制备好的混和物料加入双螺杆挤出机中进行造粒挤出,通过选择模具出口的大小的切刀的转速从而控制粒子的直径,其粒子直径控制在2-3mm的粒子;
(3)将步骤(2)得到的色母粒,进行抽样检测其色泽,形状大小是否规则及阻燃性能检测等性能检测;
(4) 将步骤(3)得到的合格的色母粒进行包装,其包装规格为控制在每袋10-25kg,此产品即为PVC基阻燃色母粒;
所述造粒条件为:喂料速度控制在120-200rpm,一区温度控制在160-170℃,二区温度控制在170-180℃,三区温度控制在180-190℃,四区温度控制在180-185℃,口模一温度控制在175-185℃,口模二温度控制在175-185℃,口模三温度控制在170-175℃,口模四温度控制在175-180℃,口模五温度控制在175-185℃,主机转速控制在10-20rpm,切粒机转速控制在8-20rpm。
2.根据权利要求1所述的一种PVC基阻燃色母粒的制备方法,其特征在于,所述的高阻燃剂为,将质量份数为100-120份的聚三氟氯乙烯、2-6份的PMMA、2-4份的硅烷偶联剂、8-10份的氯化聚乙烯、2-5份的ABS、20-30份的PVC、2-3份的无毒型稳定剂、0.6-1.2份的内润滑剂、0.4-0.8份的G60加入混合机中进行混合,混合均匀后将物料加入双螺杆造粒机中进行造粒挤出,得到的粒子就是高阻燃剂;
所述造粒条件为:喂料速度控制在120-200rpm,一区温度控制在170-180℃,二区温度控制在180-190℃,三区温度控制在190-200℃,四区温度控制在190-195℃,口模一温度控制在185-195℃,口模二温度控制在185-195℃,口模三温度控制在180-185℃,口模四温度控制在185-190℃,口模五温度控制在185-195℃,主机转速控制在15-25rpm,切粒机转速控制在10-25rpm。
3.根据权利要求1所述的一种PVC基阻燃色母粒的制备方法,其特征在于,所述的无毒型稳定剂为,将质量份数为40-50份的硬脂酸钙、30-40份的硬脂酸锌、2-5份的有机锡加入热混机中进行热混反应,其反应温度控制在40-60℃,反应1-2小时后取出,冷却至室温后,将物料进行粉碎,此物料就是无毒型稳定剂。
4.根据权利要求1所述的一种PVC基阻燃色母粒的制备方法,其特征在于,所述的改性颜料为,将市场购买的质量分数为40-50份的耐高温无机颜料、1-2份的偶联剂、0.5-2份的催化剂、4-8份的多功能基的羟基树脂,加入高速混料机中进行反应,反应温度控制在40-50℃,反应1-2小时后,待颜料冷却至室温,得到的物料就是改性颜料。
5.根据权利要求1所述的一种PVC基阻燃色母粒的制备方法,其特征在于,所述的紫外光吸收剂为,将质量份数为20-30份的邻羟基苯甲酸苯酯、3-6份的1,3-二羟基二苯甲酮、5-10份的单苯甲酸对苯二酚酯加入混料机中进行混合而制备得到的物质。
6.根据权利要求1所述的一种PVC基阻燃色母粒的制备方法,其特征在于,所述的抗氧化剂为,将20-30份的焦亚磷酸钠和10-20份的半胱氨酸、2-5份的甲基丙烯酸甲酯加入混合机中进行混合而制备得到的物质。
7.根据权利要求1所述的一种PVC基阻燃色母粒的制备方法,其特征在于,所述的内润滑剂为,乙烯基双硬脂酸钠、硬脂酸锌、三硬脂酸锌、硬脂酸钾型甘油酯中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种PVC基阻燃色母粒的制备方法,其特征在于,所述的填充料为,改性碳酸钙、改性碳酸钡、改性陶土、改性高岭土中的一种或几种。
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