CN109504077A

CN109504077A - 一种高浓度塑料母粒的制备方法

Info

Publication number: CN109504077A
Application number: CN201811361805.3A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Hangzhou Rumo Technology Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Rumo Technology Co Ltd
Priority date: 2018-11-15
Filing date: 2018-11-15
Publication date: 2019-03-22

Abstract

一种高浓度塑料母粒的制备方法摘要本发明提供一种高浓度塑料母粒的制备方法，该方法首先采用三转子密炼机将色粉、分散剂、抗氧剂和载体树脂一起加入密炼机，在超声波分散装置的辅助作用下熔融混炼均匀；然后加入单螺杆造粒机切粒的工艺制备高浓度的色母粒。本发明所述的工艺具有混炼强度高、色粉分散均匀、生产过程无粉尘、密炼机清洗方便、切换载体树脂的优点，而且不受色粉种类、密度的限制，适合做高浓度色母粒。

Description

一种高浓度塑料母粒的制备方法

技术领域

本发明属于一种塑料母粒制造技术领域，尤其涉及一种高浓度塑料母粒的制备方法。

背景技术

塑料制品已经深入到工业、农业、军事以及我们生活的方方面面，给我们生活带来了极大的方便和改变。塑料着色的应用不仅给塑料制品带来人们喜爱的颜色之外，还可以赋予其功能性的目的，比如方便辨识、提高耐候性等等。通常塑料着色采用色粉直接和塑料一起注塑或者用色母和塑料粒子一起注塑成型。色粉和塑料粒子直接混合注塑出产品的色彩鲜艳，但是色粉比重低，容易飞出料仓，制品还容易掉色粉，操作过程粉尘污染严重；而色母粒是先将色粉和塑料粒子一起经挤出机混合造粒后得到的，然后按照一定的比例和塑料粒子混合一起注塑着色。随着人们环保意识的增强和环保要求的提高，塑料色母的应用会越来越广泛。但是，色母虽然在注塑过程使用方便，但是色母中色粉的浓度直接决定了塑料制品最终的着色效果，有时间还存在色母载体和塑料树脂基体两种塑料相容性差的问题，都会影响塑料制品的最终着色效果。因此，近年来高浓度色母成为很多塑料制品厂家的首选。

塑料色母粒子是将色粉均匀的分散在塑料载体树脂中，目前都得采用密炼机或者单/双螺杆挤出机来制造色母的。一般除了无机色母如钛白粉、碳酸钙等可以制备高浓度的色母之外，其他色粉都比较难以制备高浓度色母。尤其是有机色粉。普通的色母制造工艺是先将色粉、分散剂、抗氧剂、载体树脂等按照一定的质量比例称量后在高速混合机中，高速混合以达到色粉均匀分散的目的，然后再加入密炼机、单/双螺杆挤出机造粒制得；该工艺虽然简单、可行性强，但是操作过程中粉尘污染严重，尤其是有机色粉色粉，其比重更低，在高速混合的过程中容易形成粉尘到处飘浮在车间，影响操作人员的身体健康。

因此，本发明提供一种高浓度色母粒制备工艺，该工艺采用密炼机和超声分散装置混合的办法，将高浓度的色粉均匀分散在载体树脂中，然后经单螺杆挤出机切粒得到高浓度色母粒。。

发明内容

需要解决的技术问题

本发明弥补了现有制备色母技术的不足，解决了色母制造过程中粉尘污染严重和浓度难以做高的问题，

本发明所述的技术方案是：一种高浓度塑料母粒的制备方法，所述的高浓度色母的制备方法包括如下步骤：

步骤1、采用摩尔浓度为0.5mol/L硅烷偶联剂经乙醇溶液稀释后将色粉进行表面处理，60~80℃真空至完全干燥；

步骤2、将步骤1处理好的色粉和分散剂、抗氧剂与载体树脂一起加入三转子密炼机中，封闭后打开密炼室上方的超声装置，其中密炼机温度设定为150~280℃，必要时通入惰性保护气氛，加热混炼15~30分钟；

步骤3、将步骤2混炼好的色粉和载体树脂粘结成的物料，加入锥形单螺杆挤出机造粒，螺杆筒体温度设定为130~260℃，挤出后切粒得到高浓度的色母颗粒。

进一步，本发明所述的浓度色母包括如下成分：色粉、分散剂、树脂基体、润滑剂，其质量比例如下：

色粉：30~90%，

分散剂：0.5~5%，

抗氧剂：0.5~5%，

载体树脂：9~75%。

进一步，所述的色粉可以是炭黑、钛白粉、片状铝粉、锌铬黄、氧化铁红、酞菁蓝中的任一种；所述的载体树脂可以是聚丙烯、聚乙烯、尼龙6、聚氯乙烯、聚碳酸酯中的任一种。

再进一步，所述的分散剂是聚乙烯蜡、硅酮粉、高分子离子型分散剂HT-5168、硬脂酸钙中的一种；所述的抗氧剂是抗氧剂168和抗氧剂1010的复合物，两者质量比4:6。

更进一步所述的密炼机的混炼腔内壁和转子都是经过抛光至镜面级；所述的超声分散装置固定在密炼室上方，采用的超声波的频率是15KHz，功率是100~300w。

与现有工艺技术相比，本发明所述的一种高浓度塑料母粒的制备方法，具有以下益处：

第一、本发明所述的技术方法对色粉表面吸油值进行改善，提高色粉与树脂基体的结合力，避免掉粉，同时还提高了填充质量分数，达到持久的着色效果；

第二、本发明所述的工艺过程无需高速混合机对原料进行高速干混，避免色粉粉尘污染；

第三、本发明所述的工艺过程简单，可操作性强，工艺过程不受色粉物理特性的影响，避免了比重较低的色粉在生产过程中架桥、难以做高填充比的问题，生产效率高；

第四、本发明所述的密炼机和转子内壁都加工至镜面级别，而且可以全部打开，便于清洗物料和更新载体树脂基体，避免色粉之前互相污染，特别适合根据客户要求随时切换树脂载体。

实施实例

下面结合实施例，对本发明的内容作更具体的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1、一种高浓度塑料母粒的制备方法，包括如下成分及比例：

钛白粉：88%，

硅酮分散剂：1%，

复合抗氧剂：1%，

载体树脂尼龙6：10%。

步骤1、采用摩尔浓度为0.5mol/L的硅烷偶联剂经乙醇溶液稀释后将钛白粉进行表面处理，60~80℃真空至完全干燥；

步骤2、将步骤1处理好的钛白粉和硅酮分散剂、复合抗氧剂与载体树脂尼龙6一起加入三转子密炼机中，封闭后打开密炼室上方的超声装置，其中密炼机温度设定为230℃，转速设定为200r/min，加热混炼25分钟，同时，所用超声波频率是15KHz、强度是280w；

步骤3、将步骤2混炼好的色粉和载体树脂粘结成的物料，加入锥形单螺杆挤出机造粒，螺杆筒体温度设定为220℃，挤出后切粒得到高浓度的尼龙基白色色母颗粒。

实施例2、一种高浓度塑料母粒的制备方法，包括如下成分及比例：

碳黑：80%，

聚乙烯蜡：5%，

复合抗氧剂：1%，

载体树脂聚乙烯：14%。

步骤1、采用摩尔浓度为0.5mol/L的硅烷偶联剂经乙醇溶液稀释后将碳黑进行表面处理，60~80℃真空至完全干燥；

步骤2、将步骤1处理好的碳黑和聚乙烯蜡、复合抗氧剂与载体树脂聚乙烯一起加入三转子密炼机中，封闭后打开密炼室上方的超声装置，其中密炼机温度设定为150℃，转速设定为250r/min，加热混炼20分钟，同时，所用超声波频率是15KHz、强度是200w；

步骤3、将步骤2混炼好的色粉和载体树脂粘结成团的物料，加入锥形单螺杆挤出机造粒，螺杆筒体温度设定为130℃，挤出后切粒得到高浓度的聚乙烯基黑色母颗粒。

实施例3、一种高浓度塑料母粒的制备方法，包括如下成分及比例：

锌铬黄：60%，

硬脂酸钙：5%，

复合抗氧剂：5%，

载体树脂聚氯乙烯：30%。

步骤1、采用摩尔浓度为0.5mol/L的硅烷偶联剂经乙醇溶液稀释后将锌铬黄进行表面处理，60~80℃真空至完全干燥；

步骤2、将步骤1处理好的锌铬黄和硬脂酸钙、复合抗氧剂与载体树脂聚氯乙烯一起加入三转子密炼机中，封闭后打开密炼室上方的超声装置，其中密炼机温度设定为150℃，转速设定为180r/min，加热混炼15分钟，同时，所用超声波频率是15KHz、强度是150w；

步骤3、将步骤2混炼好的色粉和载体树脂粘结成团的物料，加入锥形单螺杆挤出机造粒，螺杆筒体温度设定为130℃，挤出后切粒得到高浓度的氯乙烯基黄色母颗粒。

实施例4、一种高浓度塑料母粒的制备方法，包括如下成分及比例：

片状铝粉：85%，

聚乙烯蜡：2%，

复合抗氧剂：1%，

载体树脂聚丙烯：12%。

步骤1、采用摩尔浓度为0.5mol/L的硅烷偶联剂经乙醇溶液稀释后将片状铝粉进行表面处理，60~80℃真空至完全干燥；

步骤2、将步骤1处理好的片状铝粉和聚乙烯蜡、复合抗氧剂与载体树脂聚丙烯一起加入三转子密炼机中，封闭后打开密炼室上方的超声装置，其中密炼机温度设定为190℃，转速设定为280r/min，加热混炼20分钟，同时，所用超声波频率是15KHz、强度是250w；

步骤3、将步骤2混炼好的色粉和载体树脂粘结成团的物料，加入锥形单螺杆挤出机造粒，螺杆筒体温度设定为170℃，挤出后切粒得到高浓度的聚丙烯基银色母颗粒。

实施例5、一种高浓度塑料母粒的制备方法，包括如下成分及比例：

酞菁蓝：40%，

离子型分散剂HT-5168：5%，

复合抗氧剂：3%，

载体树脂聚碳酸酯：52%。

步骤1、采用摩尔浓度为0.5mol/L的硅烷偶联剂经乙醇溶液稀释后将片状进行表面处理，60~80℃真空至完全干燥；

步骤2、将步骤1处理好的酞菁蓝和离子型分散剂HT-5168、复合抗氧剂与载体树脂聚碳酸酯一起加入三转子密炼机中，封闭后打开密炼室上方的超声装置，其中密炼机温度设定为230℃，转速设定为250r/min，加热混炼25分钟，同时，所用超声波频率是15KHz、强度是300w；

步骤3、将步骤2混炼好的色粉和载体树脂粘结成团的物料，加入锥形单螺杆挤出机造粒，螺杆筒体温度设定为200℃，挤出后切粒得到高浓度的聚碳酸酯基蓝色母颗粒。

Claims

1.一种高浓度塑料母粒的制备方法，所述的高浓度色母包括如下成分：色粉、分散剂、抗氧剂、载体树脂；所述的高光泽色母的制备方法包括如下步骤：

步骤1、采用硅烷偶联剂经乙醇溶液稀释后将色粉进行表面处理后充分干燥；

步骤2、将表面处理过的色粉、分散剂、抗氧剂与塑料基体一起加入三转子密炼机中，打开超声分散装置，在150~300r/min的转子速度下加热混炼15~30分钟，得到块状的物料；

步骤3、将步骤2得到的块状物料经锥形单螺杆挤出机造粒，制备高浓度的色母颗粒料。

2.根据权利要求1所述的高浓度色母包括如下成分：色粉、分散剂、抗氧剂、树脂基体，其质量比例如下：

色粉：30~90%，

分散剂：0.5~5%，

抗氧剂：0.5~5%，

载体树脂：9~75%。

3.根据权利要求1所述的色粉是炭黑、钛白粉、片状铝粉、锌铬黄、氧化铁红、酞菁蓝中的一种；所述的树脂基体可以是聚丙烯、聚乙烯、尼龙6、聚氯乙烯、聚碳酸酯中的任一种。

4.根据权利要求1所述的分散剂可以是聚乙烯蜡、硅酮、高分子离子型分散剂HT-5168、硬脂酸钙中的一种；所属的抗氧剂是抗氧剂168和抗氧剂1010的复合物，两者质量比4:6。

5.根据权利要求1所述的混炼温度为150~280℃；所述的超声波分散装置的频率是15KHz，功率是100W~300W。

6.根据权利要求1所述的密炼机的混炼腔内壁和转子表面都是经抛光至镜面级。