CN109651685B - 一种荧光滚塑专用料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种荧光滚塑专用料及其制备方法，该专用料配方按照重量配比的组分包括：高密度聚乙烯60‑85份、线性低密度聚乙烯15‑40份、加工助剂1.5‑2.5份、相容剂0.5‑1份、荧光剂1.5‑3份。本发明所涉及到的荧光滚塑专用料，制备方法简单，无需复杂设备，易实现工业化操作；将两种聚乙烯树脂粉末混合，利用两者熔点和流动性差异，使含荧光剂的树脂分布于制品的外表面，减少了荧光剂的添加量，降低了生产成本；该滚塑专用料成型的制品性能优异，在夜晚可以持续发出荧光，且吸光、蓄光、发光过程可重复进行。
Description
技术领域
本发明涉及新材料技术领域，具体涉及一种荧光滚塑专用料及其制备方法。
背景技术
滚塑成型又称旋转模塑或回转成型，是将事先配比好的一定量的塑料粉末加入模具，模具随机器的转臂做空间球面运动并进行加热，塑料粉末在重力和热传导、热辐射的作用下逐渐熔化并贴覆于模具的成型表面，然后经过冷却，脱模得到制品。
滚塑工艺能够成型表面积大、厚度均匀，内外表面平滑的中空塑料制品，如水马，防撞桶，围挡和隔离墩等交通设施，以及浮标和浮球等水上隔离和助航标志。现有的交通设施和助航标志，在夜间不可见，在灯光较差的条件下，可能会与行人、车辆和船只发生碰撞，难以起到警示、隔离和助航的作用。
CN 108395725A《一种发光滚塑船体及其制备方法》提供了一种发光滚塑船体及其制备方法，主要由稀土长余辉荧光粉、高分子聚合物及助剂组成，经过一系列工艺制得，解决了现有船体材料美观性、可玩性差，夜间可视性差、安全性不高、耗能大，表面涂层损伤等问题。该发明船体材料不仅具有良好的发光性能，而且具有良好拉伸强度和弯曲强度且余辉时间长、化学性质稳定、无放射性、经久耐用，是一种绿色环保型的船体材料。但该发明制备方法繁琐，需要使用剧毒有机溶剂，难以实现工业化。
发明内容
为解决上述提到的现有技术中存在的不足和问题，本发明提供一种荧光滚塑专用料，按照重量配比的组分包括：
进一步地，所述的高密度聚乙烯的熔融指数为3-6g/10min(2.16kg/190℃)，拉伸屈服强度≥20MPa。
进一步地，所述的线性低密度聚乙烯为含有α-烯烃(如1-己烯或1-辛烯等)的共聚聚乙烯，其熔融指数8-20g/10min(2.16kg/190℃)，拉伸屈服强度≥14MPa。
进一步地，所述加工助剂为抗氧剂、润滑剂、抗紫外剂、色粉、偶联剂、阻燃剂和成核剂中的一种或其组合。
进一步地，所述相容剂为聚乙烯和POE的接枝共聚物中的一种或其组合。
进一步地，所述的荧光剂为荧光颜料或长效荧光粉中的一种或其组合。
本发明还提供一种如上所述的荧光滚塑专用料制备方法，包括以下步骤：
步骤一、按重量配比称取高密度聚乙烯和加工助剂，然后加入高速混合机中混合均匀；之后将所得混合物投入双螺杆挤出机中挤出造粒，得到粒料a。
步骤二、按重量配比称取线性低密度聚乙烯、加工助剂、相容剂和荧光剂，然后加入高速混合机中混合均匀；之后将所得混合物投入双螺杆挤出机中挤出造粒，得到粒料b。
步骤三、将以上两步骤得到的粒料a和粒料b按重量配比在高速混合机中混合均匀，之后在氮气的保护下，使用磨粉机将混合均匀后的粒子磨成40目左右的粉末，即得该滚塑专用料；或者，将以上两步骤得到的粒料a和粒料b分别在氮气的保护下，使用磨粉机磨成40目左右的粉末，之后将两种粉料按重量配比在高速混合机中混合均匀，即得该滚塑专用料。
进一步地，所述高速混合机混合的工艺参数为：转速10-50rpm，混合时间3-8min。
进一步地，所述双螺杆造粒机的工艺参数为：温度170-210℃，转速400-500rpm，熔体压力≤10Mpa；所述塑料磨粉机的工艺参数为磨粉电流60-90A，磨盘转速2000-4000rpm，出口粉料温度≤70℃。
本发明相对于现有技术：
1.制备方法简单，无需复杂设备，易实现工业化操作。
2.线性低密度聚乙烯粉末熔点较低，在滚塑加工过程中首先熔融，同时其熔指较高，流动性好，首先附着在模具的表面。而高密度聚乙烯粉末熔点较高，熔指较低，会附着在线性低密度聚乙烯层的内部。将两种聚乙烯树脂粉末混合，利用两者熔点和流动性的差异，使含荧光剂的树脂分布于制品的外表面，减少了荧光剂的添加量，降低了生产成本。
3.该滚塑专用料成型的制品性能优异，在夜晚可以持续发出荧光，且吸光、蓄光、发光过程可重复进行。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例对技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供实施例1-3与对比例1-3。
表1：实施例与对比例按照重量配比的组成与配比
上述实施例和对比例1的制备方法包括：
步骤一、按重量配比称取高密度聚乙烯和加工助剂，然后加入高速混合机中混合均匀；之后将所得混合物投入双螺杆挤出机中挤出造粒，得到粒料a。
步骤二、按重量配比称取线性低密度聚乙烯、加工助剂、相容剂和荧光剂，然后加入高速混合机中混合均匀；之后将所得混合物投入双螺杆挤出机中挤出造粒，得到粒料b。
步骤三、将以上两步骤得到的粒料a和粒料b按重量配比在高速混合机中混合均匀，之后在氮气的保护下，使用磨粉机将混合均匀后的粒子磨成40目左右的粉末，即得该滚塑专用料。
步骤三也可采用如下方法，将以上两步骤得到的粒料a和粒料b分别在氮气的保护下，使用磨粉机磨成40目左右的粉末，之后将两种粉料按重量配比在高速混合机中混合均匀，即得该滚塑专用料。
上述对比例2的制备方法包括：
步骤一、按重量配比称取高密度聚乙烯、加工助剂、相容剂和荧光剂，然后加入高速混合机中混合均匀；之后将所得混合物投入双螺杆挤出机中挤出造粒。
步骤二、将上述粒料在氮气的保护下，使用磨粉机将混合均匀后的粒子磨成40目左右的粉末，即得该滚塑专用料。
上述对比例3的制备方法包括：
步骤一、按重量配比称取高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、加工助剂、相容剂和荧光剂，然后加入高速混合机中混合均匀；之后将所得混合物投入双螺杆挤出机中挤出造粒。
步骤二、将上述粒料在氮气的保护下，使用磨粉机将混合均匀后的粒子磨成40目左右的粉末，即得该滚塑专用料。
其中，所述高速混合机混合的工艺参数为：转速10-50rpm，混合时间3-8min；所述双螺杆造粒机的工艺参数为：温度170-210℃，转速400-500rpm，熔体压力≤10Mpa；所述塑料磨粉机的工艺参数为磨粉电流60-90A，磨盘转速2000-4000rpm，出口粉料温度≤70℃。
将实施例1-3和对比例1-3制得的荧光滚塑专用料分别投入水马模具中，在250℃条件下滚塑成型，得到水马制品，并将其在相同条件下进行测试，实验结果如表2所示。
熔体流动速率：按照ISO-1133标准测试；
拉伸性能测试：按照ISO-527标准测试；
弯曲性能测试：按照ISO-178标准测试；
简支梁缺口冲击强度：按照ISO-179标准测试；
亮度：将制品在日光照射条件下，放置8h，之后将制品转移到黑暗环境中，10min后，通过测光仪测试制品的荧光亮度。
表2：实施例1-3和对比例1-3的实验结果
从表2测试可以看出，实施例所得制品性能优异，可以在黑暗条件下发出明显的荧光，同时含荧光剂的线性低密度聚乙烯分布于制品的外表面，减少了荧光剂的添加量，降低了生产成本。而对比例1中，线性低密度聚乙烯含量较低，分布于制品外表面的荧光剂含量少，制品亮度较低。对比例2中，若直接将两种树脂均混后造粒，线性低密度聚乙烯难以均匀分布在制品的外表面，且荧光剂在两种树脂中分散均匀，起不到降低荧光剂添加量的作用。对比例3中，需要添加较多的荧光剂才能达到实施例的亮度，生产成本较高。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种荧光滚塑专用料，其特征在于，按照重量配比的组分包括：
高密度聚乙烯 60-85份
线性低密度聚乙烯 15-40份
加工助剂 1.5-2.5份
相容剂 0.5-1份
荧光剂 1.5-3份；
所述的高密度聚乙烯的熔融指数为3-6g/10min，在2.16kg/190℃条件下测试；
所述的线性低密度聚乙烯熔融指数为8-20g/10min，在2.16kg/190℃条件下测试；
所述荧光滚塑专用料的制备步骤如下所示：
步骤一、按重量配比称取高密度聚乙烯和加工助剂，然后加入高速混合机中混合均匀；之后将所得混合物投入双螺杆挤出机中挤出造粒，得到粒料a;
步骤二、按重量配比称取线性低密度聚乙烯、加工助剂、相容剂和荧光剂，然后加入高速混合机中混合均匀；之后将所得混合物投入双螺杆挤出机中挤出造粒，得到粒料b;
步骤三、将以上两步骤得到的粒料a和粒料b按重量配比在高速混合机中混合均匀，之后在氮气的保护下，使用磨粉机将混合均匀后的粒子磨成40目左右的粉末，即得该滚塑专用料；或者，将以上两步骤得到的粒料a和粒料b分别在氮气的保护下，使用磨粉机磨成40目的粉末，之后将两种粉料按重量配比在高速混合机中混合均匀，即得该滚塑专用料。
2.根据权利要求1所述的荧光滚塑专用料，其特征在于，所述的高密度聚乙烯的拉伸屈服强度≥20MPa。
3.根据权利要求1所述的荧光滚塑专用料，其特征在于，所述的线性低密度聚乙烯为含有α-烯烃的共聚聚乙烯，拉伸屈服强度≥14MPa。
4.根据权利要求3所述的荧光滚塑专用料，其特征在于，所述的线性低密度聚乙烯为含有1-己烯或1-辛烯的共聚聚乙烯，拉伸屈服强度≥14MPa。
5.根据权利要求1所述的荧光滚塑专用料，其特征在于，所述加工助剂为抗氧剂、润滑剂、抗紫外剂、色粉、偶联剂、阻燃剂和成核剂中的一种或其组合。
6.根据权利要求1所述的荧光滚塑专用料，其特征在于，所述相容剂为聚乙烯和POE的接枝共聚物中的一种或其组合。
7.根据权利要求1所述的荧光滚塑专用料，其特征在于，所述的荧光剂为荧光颜料或长效荧光粉中的一种或其组合。
8.一种如权利要求1所述的荧光滚塑专用料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、按重量配比称取高密度聚乙烯和加工助剂，然后加入高速混合机中混合均匀；之后将所得混合物投入双螺杆挤出机中挤出造粒，得到粒料a;
步骤二、按重量配比称取线性低密度聚乙烯、加工助剂、相容剂和荧光剂，然后加入高速混合机中混合均匀；之后将所得混合物投入双螺杆挤出机中挤出造粒，得到粒料b;
步骤三、将以上两步骤得到的粒料a和粒料b按重量配比在高速混合机中混合均匀，之后在氮气的保护下，使用磨粉机将混合均匀后的粒子磨成40目左右的粉末，即得该滚塑专用料；或者，将以上两步骤得到的粒料a和粒料b分别在氮气的保护下，使用磨粉机磨成40目的粉末，之后将两种粉料按重量配比在高速混合机中混合均匀，即得该滚塑专用料。
9.根据权利要求8所述的荧光滚塑专用料制备方法，其特征在于，所述高速混合机混合的工艺参数为：转速10-50rpm，混合时间3-8min。
10.根据权利要求9所述的荧光滚塑专用料制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的工艺参数为：温度170-210℃，转速400-500rpm，熔体压力≤10Mpa；所述磨粉机的工艺参数为磨粉电流60-90A，磨盘转速2000-4000rpm，出口粉料温度≤70℃。
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