CN109627611A - 基于聚丁烯的ppr管材用高分散低析出色母粒及制备方法 - Google Patents

基于聚丁烯的ppr管材用高分散低析出色母粒及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及色母技术领域，具体涉及一种基于聚丁烯的PPR管材用高分散低析出色母粒及制备方法。一种基于聚丁烯的PPR管材用高分散低析出色母粒，包括以下以质量份数计的组分：聚丁烯50‑75份、聚丙烯10‑25份、颜料10‑45份、助剂0‑5份。本发明的色母粒利用聚丁烯(PB)在熔融状态熔体粘度急剧下降的特性，所生产的色母粒具有优异的易分散性能，在生产颜料的浓缩物时，能润湿和稳定单个颗粒，防止重聚，有效提高色母的效果。同时与PPR分子结构相近，两者拥有极好的相容性，呈现优异的低析出性。

Description

基于聚丁烯的PPR管材用高分散低析出色母粒及制备方法
技术领域
本发明涉及色母技术领域，具体涉及一种基于聚丁烯的PPR管材用高分散低析出色母粒及制备方法。
背景技术
传统的PPR管材专用色母粒的载体树脂一般为聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)，采用聚乙烯为载体，因PE与PP结构的区别存在相容性的问题，导致色母的分散性较差；而采用聚丙烯载体相容性本身没有问题，但在颜料的分散特别是在高浓度颜料母粒使用过程中，需要使用大量的分散剂而导致颜料的迁移和析出造成外观杂质，从而影响管材长期性能。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于聚丁烯的PPR管材用高分散低析出色母粒及制备方法，用于同时解决PPR管材专用聚乙烯载体色母粒分散性差和聚丙烯载体色母粒高析出的问题。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：
一种基于聚丁烯的PPR管材用高分散低析出色母粒，其特征在于包括以下以质量份数计的组分：
聚丁烯50-75份；
聚丙烯10-25份；
颜料10-45份；
助剂0-5份。
进一步地，所述聚丁烯为共聚型聚丁烯，共聚单体为丁烯。
进一步地，所述聚丙烯为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的一种或两种的混合物。
进一步地，所述颜料采用分散剂预分散处理。
进一步地，所述分散剂为高分子蜡和硬脂酸盐的混合物。
进一步地，所述助剂包括偶联剂或/和抗氧剂。
进一步地，所述偶联剂为硅烷类偶联剂中的一种或几种的混合物。
进一步地，所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，其中主抗氧剂和辅抗氧剂比例为1:0.1-0.5，所述主抗氧剂为受阻酚、硫脂类抗氧剂中的至少一种，所诉辅抗氧剂为亚磷酸脂类抗氧剂。
一种基于聚丁烯的聚烯烃类管材用高分散低析出色母粒，其特征在于：将上述任一的聚丙烯替换成聚烯烃。
一种基于聚丁烯的PPR管材用高分散低析出色母粒的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将颜料采用分散剂预分散处理；
2)将预分散的颜料与聚丁烯、聚丙烯、助剂按组成原料的质量份称取；
3)将称取好的原料放入混合机内，混合5-10min；
4)将混合后的原料放入捏合机内捏合成型，捏合成型的温度为100℃-150℃，捏合成型的时间为10-15min；
5)将捏合成型的混合物通过双螺杆挤出机挤出、冷却、切粒、烘干后即得到该色母粒，其中造粒温度为150℃-250℃，螺杆转速为60-90rpm。
本发明的原理：本发明利用聚丁烯(PB)是高度等规共聚物，在加工时显示出熔融粘度的急剧下降和强烈的剪切依赖性，因而能够获得更好的易分散性；当生产颜料或填料的浓缩物时，PB还能帮助润湿和稳定单个颗粒，防止颜料颗粒重新凝聚，这可以明显提高色母粒的效率；而且在固体状态时，PB表现为一种普通的聚合物，而非呈现出如蜡(waxes)一般的特性，可以有效防止析出。
本发明的有益效果为：本发明的色母粒利用聚丁烯(PB)在熔融状态熔体粘度急剧下降的特性，所生产的色母粒具有优异的易分散性能，在生产颜料的浓缩物时，能润湿和稳定单个颗粒，防止重聚，有效提高色母的效果。同时与PPR分子结构相近，两者拥有极好的相容性，呈现优异的低析出性。本发明的色母粒通过熔融共混挤出加工，该方法操作工艺简单，无溶剂，无污染，可大规模生产。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例一
一种基于聚丁烯的PPR管材用高分散低析出色母粒，包括(以质量份数计)：聚丁烯75份(聚丁烯为共聚型聚丁烯，共聚单体为丁烯)；聚丙烯10份(聚丙烯为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的一种或两种的混合物)；颜料32份；偶联剂1份；抗氧剂2份。
其制备方法为：
1)将颜料采用分散剂高分子蜡和硬脂酸盐的混合物预分散处理；
2)将预分散的颜料与聚丁烯、聚丙烯、偶联剂、抗氧剂按组成原料的重量份称取；其中偶联剂为KH570；抗氧剂包括质量比为1：0.4的主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂为2、8-二叔丁基4-甲基苯酚，辅抗氧剂为亚磷酸季戊四醇脂；
3)将称取好的原料放入混合机内，混合5min；
4)将混合后的原料放入捏合机内捏合成型，捏合成型的温度为150℃，捏合成型的时间为15min；
5)将捏合成型的混合物通过双螺杆挤出机挤出、冷却、切粒、烘干后即得到该色母粒，其中造粒温度为150℃-250℃，螺杆转速为75rpm。
6)将挤出机挤出的色母粒干燥后按照规格要求分类包装成型。
实施例二
一种基于聚丁烯的PPR管材用高分散低析出色母粒，包括(以质量份数计)：聚丁烯50份(聚丁烯为共聚型聚丁烯，共聚单体为丁烯)；聚丙烯25份(聚丙烯为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的一种或两种的混合物)；颜料32份；抗氧剂3份。
其制备方法为：
1)将颜料采用分散剂高分子蜡和硬脂酸盐的混合物预分散处理；
2)将预分散的颜料与聚丁烯、聚丙烯、偶联剂、抗氧剂按组成原料的重量份称取；其中偶联剂为KH570；抗氧剂包括质量比为1：0.1的主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂为2、8-二叔丁基4-甲基苯酚，辅抗氧剂为亚磷酸季戊四醇脂；
3)将称取好的原料放入混合机内，混合10min；
4)将混合后的原料放入捏合机内捏合成型，捏合成型的温度为140℃，捏合成型的时间为13min；
5)将捏合成型的混合物通过双螺杆挤出机挤出、冷却、切粒、烘干后即得到该色母粒，其中造粒温度为150℃-250℃，螺杆转速为80rpm。
6)将挤出机挤出的色母粒干燥后按照规格要求分类包装成型。
实施例三
一种基于聚丁烯的PPR管材用高分散低析出色母粒，包括(以质量份数计)：聚丁烯70份(聚丁烯为共聚型聚丁烯，共聚单体为丁烯)；聚丙烯15份(聚丙烯为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的一种或两种的混合物)；颜料20份；偶联剂3份；抗氧剂1.5份。
其制备方法为：
1)将颜料采用分散剂高分子蜡和硬脂酸盐的混合物预分散处理；
2)将预分散的颜料与聚丁烯、聚丙烯、偶联剂、抗氧剂按组成原料的重量份称取；其中偶联剂为KH570；抗氧剂包括质量比为1：0.3的主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂为2、8-二叔丁基4-甲基苯酚，辅抗氧剂为亚磷酸季戊四醇脂；
3)将称取好的原料放入混合机内，混合10min；
4)将混合后的原料放入捏合机内捏合成型，捏合成型的温度为150℃，捏合成型的时间为15min；
5)将捏合成型的混合物通过双螺杆挤出机挤出、冷却、切粒、烘干后即得到该色母粒，其中造粒温度为150℃-250℃，螺杆转速为65rpm。
6)将挤出机挤出的色母粒干燥后按照规格要求分类包装成型。
实施例四
一种基于聚丁烯的PPR管材用高分散低析出色母粒，包括(以质量份数计)：聚丁烯60份(聚丁烯为共聚型聚丁烯，共聚单体为丁烯)；聚丙烯15份(聚丙烯为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的一种或两种的混合物)；颜料35份；偶联剂2份；抗氧剂3份。
其制备方法为：
1)将颜料采用分散剂高分子蜡和硬脂酸盐的混合物预分散处理；
2)将预分散的颜料与聚丁烯、聚丙烯、偶联剂、抗氧剂按组成原料的重量份称取；其中偶联剂为KH570；抗氧剂包括质量比为1：0.5的主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂为2、8-二叔丁基4-甲基苯酚，辅抗氧剂为亚磷酸季戊四醇脂；
3)将称取好的原料放入混合机内，混合8min；
4)将混合后的原料放入捏合机内捏合成型，捏合成型的温度为135℃，捏合成型的时间为14min；
5)将捏合成型的混合物通过双螺杆挤出机挤出、冷却、切粒、烘干后即得到该色母粒，其中造粒温度为150℃-250℃，螺杆转速为70rpm。
6)将挤出机挤出的色母粒干燥后按照规格要求分类包装成型。
实施例五
一种基于聚丁烯的PPR管材用高分散低析出色母粒，包括(以质量份数计)：聚丁烯60份(聚丁烯为共聚型聚丁烯，共聚单体为丁烯)；聚丙烯20份(聚丙烯为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的一种或两种的混合物)；颜料28份；偶联剂2.5份；抗氧剂2.5份。
其制备方法为：
1)将颜料采用分散剂高分子蜡和硬脂酸盐的混合物预分散处理；
2)将预分散的颜料与聚丁烯、聚丙烯、偶联剂、抗氧剂按组成原料的重量份称取；其中偶联剂为KH570；抗氧剂包括质量比为1：0.2的主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂为2、8-二叔丁基4-甲基苯酚，辅抗氧剂为亚磷酸季戊四醇脂；
3)将称取好的原料放入混合机内，混合6min；
4)将混合后的原料放入捏合机内捏合成型，捏合成型的温度为130℃，捏合成型的时间为12min；
5)将捏合成型的混合物通过双螺杆挤出机挤出、冷却、切粒、烘干后即得到该色母粒，其中造粒温度为150℃-250℃，螺杆转速为90rpm。
6)将挤出机挤出的色母粒干燥后按照规格要求分类包装成型。
实施例六
一种基于聚丁烯的PPR管材用高分散低析出色母粒，包括(以质量份数计)：聚丁烯50份(聚丁烯为共聚型聚丁烯，共聚单体为丁烯)；聚丙烯10份(聚丙烯为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的一种或两种的混合物)；颜料32份；偶联剂1份；抗氧剂2份。
其制备方法为：
1)将颜料采用分散剂高分子蜡和硬脂酸盐的混合物预分散处理；
2)将预分散的颜料与聚丁烯、聚丙烯、偶联剂、抗氧剂按组成原料的重量份称取；其中偶联剂为KH570；抗氧剂包括质量比为1：0.4的主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂为2、8-二叔丁基4-甲基苯酚，辅抗氧剂为亚磷酸季戊四醇脂；
3)将称取好的原料放入混合机内，混合5min；
4)将混合后的原料放入捏合机内捏合成型，捏合成型的温度为150℃，捏合成型的时间为15min；
5)将捏合成型的混合物通过双螺杆挤出机挤出、冷却、切粒、烘干后即得到该色母粒，其中造粒温度为150℃-250℃，螺杆转速为75rpm。
6)将挤出机挤出的色母粒干燥后按照规格要求分类包装成型。
实施例一至六中色母粒的原料组分表：
在PPR管道料中，分别将上述实施例一至六及空白组所制做色母粒添加2％，注塑标准色板检测分散性如下表；
项目 PPR基色母 实例一 实例二 实例三 实例四 实例五 实例六
分散性 2.5 1.3 1.9 1.5 1.7 1.7 1.9
实施例七
一种基于聚丁烯的PE管材用高分散低析出色母粒，包括(以质量份数计)：聚丁烯50份(聚丁烯为共聚型聚丁烯，共聚单体为丁烯)；聚乙烯(PE)10份；颜料32份；偶联剂1份；抗氧剂2份。
其制备方法为：
1)将颜料采用分散剂高分子蜡和硬脂酸盐的混合物预分散处理；
2)将预分散的颜料与聚丁烯、聚乙烯、偶联剂、抗氧剂按组成原料的重量份称取；其中偶联剂为KH570；抗氧剂包括质量比为1：0.4的主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂为2、8-二叔丁基4-甲基苯酚，辅抗氧剂为亚磷酸季戊四醇脂；
3)将称取好的原料放入混合机内，混合5min；
4)将混合后的原料放入捏合机内捏合成型，捏合成型的温度为150℃，捏合成型的时间为15min；
5)将捏合成型的混合物通过双螺杆挤出机挤出、冷却、切粒、烘干后即得到该色母粒，其中造粒温度为150℃-250℃，螺杆转速为75rpm。
6)将挤出机挤出的色母粒干燥后按照规格要求分类包装成型。
在PE管道料中，将基于聚丁烯的PE管材用高分散低析出色母粒添加2％，注塑标准色板检测分散性为1.7。
以上说明仅为本发明的应用实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于聚丁烯的PPR管材用高分散低析出色母粒，其特征在于包括以下以质量份数计的组分：
2.根据权利要求1所述的基于聚丁烯的PPR管材用高分散低析出色母粒，其特征在于，所述聚丁烯为共聚型聚丁烯，共聚单体为丁烯。
3.根据权利要求1所述的基于聚丁烯的PPR管材用高分散低析出色母粒，其特征在于，所述聚丙烯为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的一种或两种的混合物。
4.根据权利要求1所述的基于聚丁烯的PPR管材用高分散低析出色母粒，其特征在于，所述颜料采用分散剂预分散处理。
5.根据权利要求4所述的基于聚丁烯的PPR管材用高分散低析出色母粒，其特征在于，所述分散剂为高分子蜡和硬脂酸盐的混合物。
6.根据权利要求1所述的基于聚丁烯的PPR管材用高分散低析出色母粒，其特征在于，所述助剂包括偶联剂或/和抗氧剂。
7.根据权利要求6所述的基于聚丁烯的PPR管材用高分散低析出色母粒，其特征在于，所述偶联剂为硅烷类偶联剂中的一种或几种的混合物。
8.根据权利要求6所述的基于聚丁烯的PPR管材用高分散低析出色母粒，其特征在于，所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，其中主抗氧剂和辅抗氧剂比例为1:0.1-0.5，所述主抗氧剂为受阻酚、硫脂类抗氧剂中的至少一种，所诉辅抗氧剂为亚磷酸脂类抗氧剂。
9.如权利要求1-8任一所述的基于聚丁烯的PPR管材用高分散低析出色母粒的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将颜料采用分散剂预分散处理；
2)将预分散的颜料与聚丁烯、聚丙烯、助剂按组成原料的质量份称取；
3)将称取好的原料放入混合机内，混合5-10min；
4)将混合后的原料放入捏合机内捏合成型，捏合成型的温度为100℃-150℃，捏合成型的时间为10-15min；
5)将捏合成型的混合物通过双螺杆挤出机挤出、冷却、切粒、烘干后即得到该色母粒，其中造粒温度为150℃-250℃，螺杆转速为60-90rpm。
10.一种基于聚丁烯的聚烯烃类管材用高分散低析出色母粒，其特征在于：将权利要求1-8中任意一项的聚丙烯替换成聚烯烃。
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CN111019248A (zh) * 2019-12-27 2020-04-17 重庆澳彩新材料股份有限公司 一种用于聚丁烯管材的色母粒及其制备方法

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