CN110003573A - 液体色母组合物及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明属于塑料加工技术领域,公开了一种液体色母组合物及其制备方法和用途。本发明的液体色母组合物,包括45‑80份的非表面活性剂型粘度增稠液体和20‑55份的塑料添加剂;非表面活性剂型粘度增稠液体包括50‑99.9份的非表面活性剂型液体和0.1‑50份的粘度增稠剂。液体色母组合物的制备方法如下:1)称取非表面活性剂型液体和粘度增稠剂混合,搅拌至均匀,静置至室温,得到粘度增稠液体载体;2)称取粘度增稠液体载体和塑料添加剂混合,先慢速搅拌,再快速搅拌,得液体色母组合物。本发明的液体色母组合物用于塑料加工时的着色。本发明的液体色母组合物在贮存期间着色剂和添加剂跟液体之间不浮沉、不彼此分离;加工过程中不会引起螺杆滑移,高温中能保持稳定性。
Description
技术领域
本发明属于塑料加工技术领域,具体涉及一种液体色母组合物及其制备方法和用途。
背景技术
在塑料加工成塑料制品过程中,如注塑、挤塑、注吹、挤吹等工艺需要加入颜料或染料使制品具有颜色。通常人们用白矿油或硅油加入混料机,先和塑料颗粒搅拌一会,让塑料颗粒表面粘上一层有黏性的液体,再把粉状颜料(简称色粉)放入搅拌机进行搅拌,让色粉粘在塑料颗粒表面上,最后把混合料加入料斗进行注塑或挤塑。加工成形的塑料制品很多时候有色粉点、颜色分散不均匀或有色斑等缺陷。另一方面,把色粉和塑料加入到混料机里搅拌的过程需要大量的人力投入,例如,要加工一个订单的某一颜色的塑胶件,生产投料量是50吨,工作人员要把2000包25公斤一包装的塑料搬运到一台容量是200公斤的混料机旁边,混料时一共8包塑料,逐包抬起放入混料机,加入白油和色粉,开机15分钟后停机,放出物料,打包再运送到注塑机旁边,需要经过250次这样的操作时间。这过程是肮脏的,由于色粉的飞扬无论是混料车间或注塑车间、挤塑车间受到色粉的污染都不干净,危害工作人员的健康。
另一种着色工艺是用固体色母粒,固体色母粒是由载体树脂和色粉在混合设备里搅拌,之后把混合料加入到挤出机,在高温熔融状态下,由螺杆的转动而再次搅拌,经模头挤出进入水槽冷却凝固,再由切粒机切割成色母粒。在塑料加工时,把固体色母粒和塑料搅拌均匀经加料斗进入到注塑机或挤出机,从而制成颜色制品。虽然色母粒能在一定的程度上改善色粉的外观缺陷,但有时也还是有所说的外观缺陷。在某些情况下,由于固体色母粒和原本塑料在尺寸上大小的不同或两者比重的不同,在加工前的搬运转送的过程当中,两者会分离,导致分布不均匀,从而令到生产中的制品在颜色和品质上有差异。色母粒还有另外的缺点,例如说由于用到另外一种树脂作为载体,它占了制品总重量一定的比例,例如说4%~6%,这种载体可以是同种类型但不同级别的树脂,或是另外一种不同类型但可以是相容的树脂,由于在占此等比例的树脂的加入,在一定程度上会影响到原来树脂制品的性能。固体色母粒在制造的过程中也需要经过用载体树脂和色粉混料的过程,这过程更是肮脏的,色粉也会飞扬,并且经过搅拌后的混料设备的表面上粘有色粉,很难清洗干净,挤出造粒后的挤出机也不好清洗。固体色母粒的制造需要成本高的混料设备和挤出造粒设备,在挤出机造粒成色母粒时,还需要消耗电能去烘干挤出料经过水槽冷却时留下来的水分。另外一个重要的问题是如果把已存在的制品的颜色的色粉配方要转换成色母粒去加工,就不能只是把色粉跟载体树脂在混合设备混均匀再经过挤出机挤出造粒成色母粒,因为色粉除了在注塑机或挤出机等加工设备加工时受热外,还在制造固体色母粒时,又要经过挤出机的另一次加热,由于很多颜料会在不同程度的温度和持续时间的不同的影响下会有颜色上的变化,做成的色母粒会比原先色粉的配方加工制成的制品的颜色有偏差。这样需要注塑模上落人员先把原来的注塑制品的模具安装在注塑机上,调机技术人员调校好注塑参数之后,需要调色人员不断地进行反复试色和调整色粉配方各成份的添加量,再把色粉和载体材料挤出造粒,再在注塑机上试色,如果颜色还是有偏差,又要重复上一步骤,直到加工成的颜色没有偏差,这过程花费不少的时间和浪费不少物料。假如,一家塑料制品加工厂原先拥有5000个色粉颜色配方,想要转换成固体色母粒去生产,其中所花费的时间、物料和人力是可想而知的。固体色母粒还有一个不足之处是因为它的体积大,在储存时还占有一定的储存空间。
液体色母料,也叫色油、色浆。这种工艺是把色粉和液体介质混合,通过研磨机研磨成分散的状态,也可以在高速搅拌机里搅拌成液体色母料。它可以按照传统的方法人工地把塑料颗粒和液体色母料加入进去混料机里搅拌均匀,再放入加料斗进行注塑、挤塑等加工工艺。它也可以通过用色油计量器,把色油从色油桶里泵入导管,再进入注塑机进料口上方的电动搅拌器里跟加工的塑料搅拌均匀,最后落入进料口的方式进行加工,此过程实现了自动化生产,无需人工拌料,也没有了色粉飞扬的污染问题。
先前有工艺CN101421348B提到用液体亚加力做透明塑料制品的液体色母料的载体,但此工艺中用到的液体亚加力虽然有透明度,但用在塑料如透明塑料PCTG,在用量超过0.05%时就会影响制品的透明度,并随着用量的加多,透明度会变得越差。液体亚加力也会在加入到很多塑料,例如加入到AS(SAN)塑料的加工中,会出现注塑机的螺杆滑移的问题而不能进行注塑。
先前又有工艺提到用表面活性剂型的液体作为液体色母料的载体,如专利CN102702658A提到的液体色母料组合成份含有表面活性剂,此专利提到这种液体色母料应用在聚丙烯树脂上。通常这类表面活性剂型载体用在极性类树脂是有效的。但是,表面活性剂的定义是凡是溶于水能够显着降低水的表面能的物质称为表面活性剂。它的特点是可溶于水,它们的性质是极性的,它们跟很多种类型的树脂并不相容,有代表性的不相容树脂是聚烯烃树脂,聚烯烃树脂是非极性的,聚丙烯是其中的一种。这种不相容性,导致在注塑机或挤出机螺杆里混合差,最后的制品的颜色出现分散不均匀和有色粉点的问题。表面活性剂型液体色母料用在聚烯烃树脂和其它某些类型的树脂的加工过程中,会引起螺杆滑移的问题而不能进行注塑。
先前又有工艺CN105802114A提到的液体载体聚醚多元醇,因其气味大,不适合用在食品包装材料。
先前的工艺CN101802051A提到的液体载体聚乙二醇PEG200作为液体载体,用氧化硅增稠剂Cab-O-Sil M5去调节粘度,但实际上当加入塑料着色剂和PEG200搅拌静置后,着色剂和PEG200会彼此分离。
在塑料加工中,可以作为食品包装材料的无毒害性的液体添加剂的白油、非邻苯二甲酸酯增塑剂等,虽然它们可以添加入塑料加工,如果只是想要把它们单独地跟塑料着色剂搅拌制成液体色母料,这是不能成功的。因为它们的粘度低,不能形成均匀的、不浮沉的、不彼此分离、粘稠状的液体色母料;另一方面的问题是在用到白油时,由于白油的添加量多,在加工过程中,会引起螺杆滑移。
先前又有工艺如CN101421348A、CN102702658A提到在制作液体色母料的过程中应用搅拌和混合的设备用三辊研磨机、介质磨、转子定子分散器、高速考尔斯分散器等等,工艺CN105802114A提到先分步用搅拌机高速搅拌,再用两部串联的研磨机分两步研磨,可以是两台砂磨机串联,也可以是一台砂磨机和一台三辊研磨机串联。这些工艺的步骤复杂,设备不但价格昂贵,而且结构复杂,在制作完成后清洁这些设备的每个角落残留的颜料并不容易,并且耗时多,在不断转换制作多种不同颜色的液体色母料的过程中,操作很不方便,很不实际。
因此,需要有非表面活性剂型液体色母料,它的特点是不溶于水,它不但可以和聚烯烃树脂相容,又能有优良的分散性能,做出来的制品无色粉点、无颜色分布不均匀、无色斑,有高着色浓度,它除了可以和聚烯烃树脂相容外,还可以和其它多种树脂相容,螺杆不滑移,在加工中能在高温中稳定,对制品的力学性能影响轻微、无色、无味或微味、无毒无害。另外还需要有非表面活性剂型液体色母料,这种液体色母料不影响透明塑料的透明度,不但可用在透明颜色的制品的多种塑料上,而且可用在不透明颜色制品的多种塑料上。除此之外,还需要有成本低廉、方便操作和易于清洁的设备。
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液体色母组合物及其制备方法和用途。
本发明所采用的技术方案为:
一种液体色母组合物,包括以下质量百分比含量的组分:
45-80份的非表面活性剂型粘度增稠液体和20-55份的塑料添加剂;
所述非表面活性剂型粘度增稠液体包括以下质量百分比含量的组分:
50-99.9份的非表面活性剂型液体和0.1-50份的粘度增稠剂。
进一步优选的是,所述非表面活性剂型液体为C12-20异链烷烃、非邻苯二甲酸酯增塑剂或2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯。
更进一步优选的是,所述非邻苯二甲酸酯增塑剂包括质量百分比大于98%的1,4-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯和质量百分比小于2%的2-乙基己基甲基对苯二甲酸酯。
更进一步优选的是,所述粘度增稠剂为聚异丁烯、聚苯乙烯或聚(甲苯乙烯-co-α-甲基苯乙烯),或粘度增稠剂为二氯二甲基硅烷与二氧化硅的反应得到的生成物;所述聚异丁烯的分子量范围是1000-3500;所述聚苯乙烯的分子量范围是300-1000;所述聚(甲苯乙烯-co-α-甲基苯乙烯)的分子量范围是500-1500。
更进一步优选的是,所述塑料添加剂包括有机颜料、无机颜料、荧光颜料、染料、分散剂和功能性添加剂中的一种或多种的组合。
更进一步优选的是,所述分散剂为乙撑双硬脂酰胺、TAS-2A、油酸、油酸酰胺、硬脂酸锌和硬脂酸钙中的一种或多种的组合。
更进一步优选的是,所述功能性添加剂包括阻燃剂、增亮剂、抗菌剂、抗静电剂、UV吸收剂、成核剂、抗氧化剂和发泡剂中的一种或多种的组合。
一种如上述所述液体色母组合物的制备方法,具体操作步骤如下:
1)分别称取非表面活性剂型液体和粘度增稠剂,将称取的非表面活性剂型液体和粘度增稠剂混合在一起得初步混合液,在温度20-150℃、搅拌速度50-1500r/min的条件下将初步混合液搅拌至均匀,然后静置至室温,得到粘度增稠液体载体;
2)分别称取粘度增稠液体载体和塑料添加剂,将称取的粘度增稠液体载体和塑料添加剂混合在一起得二次混合液,将二次混合液先在搅拌速度为50-400r/min的情况下慢速搅拌,再将慢速搅拌后的二次混合液在搅拌速度为401-3000r/min的情况下快速搅拌,得到可流动的液体色母组合物。
进一步优选的是,所述初步混合液和二次混合液均采用搅拌机的搅拌杆和搅拌头插进搅拌机的搅拌桶中进行搅拌,所述搅拌机为手持式单螺旋单轴的电动型工业搅拌器、手持式双螺旋单轴的电动型工业搅拌器或手持式双螺旋双轴的电动型工业搅拌器。
一种如上述所述液体色母组合物的用途,所述液体色母组合物用于塑料加工时的着色,且塑料中的液体色母组合物的质量百分比范围为0.05%-5%。
本发明的有益效果为:
1、本发明提供的液体色母组合物的制备方法,工艺简单、投资设备少、成本低廉,制得的塑料加工着色液体色母料浓度高。
2、本发明制备的液体色母组合物在贮存期间,着色剂和添加剂跟液体之间不浮沉的、不彼此分离;在加工过程中,不会引起螺杆滑移,并能在高温中保持稳定性,对加工成的对加工成的制品的力学性能影响轻微。
3、本发明制备的液体色母组合物,可用于自动计量的色油机自动添加,实现自动生产,减少人力的投入的操作成本。
4、本发明制备的液体色母组合物,做出来的制品无色粉点、无颜色分布不均匀、无色斑。
5、本发明制备的液体色母组合物的液体成份,是无色、无或微味、无毒、无害,可以用在制作食品包装塑胶材料上。
6、本发明液体色母组合物制备的方法,设备清洁快速、容易;能改善传统方法中环境中的色粉的飞扬、肮脏的问题。
7、本发明液体色母组合物制备的方法,可以把已存在的制品的颜色的色粉配方直接转换成液体色母的方式去投入如注塑、挤塑等塑料着色加工中,颜色没有偏差。
附图说明
图1是手持式双螺旋双轴的电动型工业搅拌器的正面示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
以下将参照附图,通过实施例方式详细地描述本发明提供的技术方案。在此需要说明的是,对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。
在一些例子中,由于一些实施方式属于现有或常规技术,因此并没有描述或没有详细的描述。
此外,本文中记载的技术特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说,易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途,并不暗示要求按照一定的顺序,除非明确说明要求按照某一顺序。
本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,在合理情况下(不构成自相矛盾的情况下),均包括直接和间接连接(联接)。
本发明提供了一种液体色母组合物,包括以下质量百分比含量的组分:45-80份无毒害性的非表面活性剂型粘度增稠液体和20-55份的塑料添加剂;
所述非表面活性剂型粘度增稠液体包括以下质量百分比含量的组分:50-99.9份可用于食品包装材料的无毒无害的非表面活性剂型液体和0.1-50份无毒无害的粘度增稠剂。
其中,所述非表面活性剂型液体为C12-20异链烷烃、非邻苯二甲酸酯增塑剂或2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯。即所述非表面活性剂型液体可以为C12-20异链烷烃,也可以为非邻苯二甲酸酯增塑剂,或者为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯,此处不做具体限定。所述非邻苯二甲酸酯增塑剂包括质量百分比大于98%的1,4-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯和质量百分比小于2%的2-乙基己基甲基对苯二甲酸酯。
所述粘度增稠剂为聚异丁烯、聚苯乙烯或聚(甲苯乙烯-co-α-甲基苯乙烯),或粘度增稠剂为二氯二甲基硅烷与二氧化硅的反应得到的生成物;所述聚异丁烯的分子量范围是1000-3500;所述聚苯乙烯的分子量范围是300-1000;所述聚(甲苯乙烯-co-α-甲基苯乙烯)的分子量范围是500-1500。
所述塑料添加剂包括有机颜料、无机颜料、荧光颜料、染料、分散剂和功能性添加剂中的一种或多种的组合。其中,所述染料包括荧光染料。
进一步需要说明的是,所述分散剂为乙撑双硬脂酰胺、TAS-2A、油酸、油酸酰胺、硬脂酸锌和硬脂酸钙中的一种或多种的组合。即所述分散剂可以为乙撑双硬脂酰胺、TAS-2A、油酸、油酸酰胺、硬脂酸锌或硬脂酸钙,或者分散剂为乙撑双硬脂酰胺、TAS-2A、油酸、油酸酰胺、硬脂酸锌和硬脂酸钙中的任意两种、任意三种或者全部等等,此处不做具体限定。
更进一步需要说明的是,所述功能性添加剂包括阻燃剂、增亮剂、抗菌剂、抗静电剂、UV吸收剂、成核剂、抗氧化剂和发泡剂中的一种或多种的组合。即功能性添加剂可以为阻燃剂、增亮剂、抗菌剂、抗静电剂、UV吸收剂、成核剂、抗氧化剂或发泡剂,也可以为阻燃剂、增亮剂、抗菌剂、抗静电剂、UV吸收剂、成核剂、抗氧化剂和发泡剂中的任意两种、任意三种或者全部等等,此处不做具体限定。
本发明还提供了一种上述液体色母组合物的制备方法,具体操作步骤如下:
1)分别称取非表面活性剂型液体和粘度增稠剂,将称取的非表面活性剂型液体和粘度增稠剂混合在一起得初步混合液,在温度20-150℃、搅拌速度50-1500r/min的条件下将初步混合液搅拌至均匀,然后静置至室温,得到粘度增稠液体载体;
2)分别称取粘度增稠液体载体和塑料添加剂,将称取的粘度增稠液体载体和塑料添加剂混合在一起得二次混合液,将二次混合液先在搅拌速度为50-400r/min的情况下慢速搅拌,再将慢速搅拌后的二次混合液在搅拌速度为401-3000r/min的情况下快速搅拌,得到可流动的液体色母组合物。这样的液体色母组合物在贮存期间,着色剂和添加剂不浮沉的、不彼此分离;在加工过程中,不会引起螺杆滑移,并能在高温中保持稳定性,对加工成的制品的力学性能影轻微。
需要进一步说明的是,所述初步混合液和二次混合液均采用搅拌机的搅拌杆和搅拌头插进搅拌桶中进行搅拌,所述搅拌机为手持式单螺旋单轴的电动型工业搅拌器、手持式双螺旋单轴的电动型工业搅拌器或手持式双螺旋双轴的电动型工业搅拌器(如图1所示)。即搅拌机可以为手持式单螺旋单轴的电动型工业搅拌器、也可以为手持式双螺旋单轴的电动型工业搅拌器、或者可以为手持式双螺旋双轴的电动型工业搅拌器、此处不做具体限定,这类型搅拌器不但价格低廉,而且操作方便。本发明的液体色母组合物的搅拌混合设备,还可以采用三辊研磨机、介质磨、转子定子分散器、高速“考尔斯(Cowles)”分散器等设备。上述电动型工业搅拌器的结构包括有手提电动机和由手提电动机驱动的搅拌器,搅拌器的握手呈方形的方向盘式,两侧带有两个两相对称的把手,可以双手握持方便操作。所述搅拌器包括两种类型:一种是手持式单螺旋(或双螺旋)单轴搅拌器,上端部与所述手提电动机相连接的搅拌轴以及环绕在搅拌轴的下部的外周且沿所述搅拌轴的轴心线方向延伸的呈“S”状螺旋叶片,搅拌轴的下部顶端是防护圈,防止螺旋叶与桶底碰撞。在液体色母料的搅拌过程中,在螺旋叶跟载体、颜料、添加剂的碰撞中快速搅拌,使它们分散并搅拌均匀;双螺旋单轴搅拌器的搅拌轴上有分为上下的两个“S”状螺旋叶片,因此,它能同时上下搅拌物料。另一种是手持式双螺旋双轴搅拌器,双轴各有一个“S”状螺旋叶片,这种搅拌器的电机转轴上设有主动齿轮,搅拌机上设有两搅拌棒,两搅拌棒的转动轴上分别连接有与主动齿轮相配合的从动齿轮,两搅拌棒的上端分别设有两转动轴相配合的连接头,两搅拌棒的转动轴与电机转轴间通过齿轮转动,两搅拌头可将被搅动物挤向同一方向,搅拌更均匀,操作者更省力。这两种搅拌机清洁方便,当搅拌完成后,把搅拌器的带有螺旋叶螺旋杆插入装有煤油的桶里再开动搅拌器就会自动地很快清洁干净粘附的残留物。
本发明可以把已存在的制品的颜色的色粉配方直接转换成液体色母组合物的方式去投入如注塑、挤塑等塑料着色加工中,颜色没有偏差。并且可用于自动计量的色油机实现自动生产。
这些材料分别说明如下:
低分子量的聚异丁烯(化学品文摘登记号:9003-27-4),分子量在先自范围1500-3500,优选是分子量2000-3000,它不溶于水,它符合GB 9685-2016《食品接触材料及制品用添加剂使用标准》中的添加剂清单,序号是FCA0955。
C12-20异链烷烃(化学品文摘登记号:64742-46-7),是轻质精制白油,初沸点和沸程是205~400℃,它不溶于水。根据化学工业出版社出版《危险化学品技术说明书》、《新编危险化学品手册》、《有毒化学品卫生与安全使用手册》的参考,在急性毒理学中,此物质的服食毒性是﹙鼠﹚:LD50>50克/公斤。根据物质的半致死剂量LD50值,美国科学院把毒性物质危险划分为五个等级:
①“0”:无毒性,LD50>15克/公斤;
②“1”:实际无毒性,5克/公斤<LD50<15克/公斤;
③“2”:轻度毒性,0.5克/公斤<LD50<5克/公斤;
④“3”:中度毒性,50毫克/公斤<LD50<500毫克/公斤;
⑤“4”:毒性,LD50<50毫克/公斤。
再根据(2015版)《危险化学品目录》的参考,此物质未列入其中;又根据欧盟危险物质/配制品指示的标准,对人体健康无害。
油酸(化学品文摘登记号:112-80-1),它不溶于水,它符合GB 9685-2016《食品接触材料及制品用添加剂使用标准》中的添加剂清单,序号是FCA1301。
低分子量的聚苯乙烯(化学品文摘登记号:9003-53-6),它是聚苯乙烯树脂,它不溶于水,不具有毒性。它是烃类树脂,无色、略微味物质。
聚(甲苯乙烯-co-α-甲基苯乙烯)(化学品文摘登记号:9017-27-0),它是烃类树脂,无色、略微味物质。它在水里的溶解度是微不足道的,此物质的服食毒性﹙鼠﹚:LD50>100克/公斤,所以,它是无毒的。又根据(2015版)《危险化学品目录》的参考,此物质未列入其中。
非邻苯二甲酸酯增塑剂(成分是:1,4-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯>98%,和2-乙基己基甲基对苯二甲酸酯<2%),它是无色、无味的透明状的液体塑料增塑剂,它在水中的溶解度是<0.00001克/升,当物质的溶解度<0.1克/升时,它就是属于难溶(或不溶)的;它的折射率是1.487-1.492,熔点和凝固点是-67.2℃,沸点是375℃。所以,在低温下能有好的柔韧性,又有高的沸点,不易挥发的特性;另外的特点是它有优良的抗迁移性、低的初粘度和能很好地保持粘度。研究显明此增塑剂不是致癌、诱导有机体突变、和引起生殖毒性的物质。因此,它适合用于食品包装材料。这种增塑剂的主要成分是1,4-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯(化学品文摘登记号:6422-86-2),它符合GB 9685-2016《食品接触材料及制品用添加剂使用标准》中的添加剂清单,序号是FCA0073;它的另一种微量成分是2-乙基己基甲基对苯二甲酸酯(化学品文摘登记号:63468-13-3),根据(2015版)《危险化学品目录》的参考,此物质未列入其中。
二氯二甲基硅烷与二氧化硅的反应得到的生成物,即二氯二甲基硅烷与二氧化硅的反应物(化学品文摘登记号:68611-44-9),别名是二甲基硅烷基化硅石。它不溶于水,它是气相二氧化硅,用作增加液体的粘度。此物质符合GB 9685-2016《食品接触材料及制品用添加剂使用标准》中的添加剂清单,序号是FCA0748。
2,2,4-三甲基戊二醇异丁酯(化学品文摘登记号:6846-50-0),它也是一种非邻苯二甲酸酯增塑剂,它是无色、略微带果味的透明液体,它在水中的溶解度是<0.0009-0.013克/升,沸点是281.5℃,熔点和凝固点是-70℃。所以,在低温下能有好的柔韧性,又有高的沸点,不易挥发的特性。此物质的服食毒性﹙鼠﹚:LD50>20克/公斤,所以,它是无毒的。此物质符合GB 9685-2016《食品接触材料及制品用添加剂使用标准》中的添加剂清单,序号是FCA0131。
本发明还提供了一种上述所述液体色母组合物的用途,其中的液体色母组合物为上述任意一种液体色母组合物,或采用上述任意一种制备方法制备出的液体色母组合物,所述液体色母组合物用于塑料加工时的着色,且塑料中的液体色母组合物的质量百分比范围为0.05%-5%,即可以为0.05%、0.25%或0.5%等等,具体的数值不做具体限定。
需要进一步说明的是,所述塑料中的液体色母组合物的质量百分比范围优选为0.1%-3%,即可以为0.1%、0.15%或0.3%等等,具体的数值不做具体限定。塑料中的液体色母组合物的质量百分比范围更进一步优选则为0.3%-1.5%,即可以为0.3%、0.9%或1.5%等等,只要满足其质量百分比范围即可,具体的数值不做具体限定。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果。
1、本发明提供的液体色母组合物的制备方法,工艺简单、投资设备少、成本低廉,制得的塑料加工着色液体色母料浓度高。
2、本发明制备的液体色母组合物在贮存期间,着色剂和添加剂跟液体之间不浮沉的、不彼此分离;在加工过程中,不会引起螺杆滑移,并能在高温中保持稳定性,对加工成的对加工成的制品的力学性能影响轻微。
3、本发明制备的液体色母组合物,可用于自动计量的色油机自动添加,实现自动生产,减少人力的投入的操作成本。
4、本发明制备的液体色母组合物,做出来的制品无色粉点、无颜色分布不均匀、无色斑。
5、本发明制备的液体色母组合物的液体成份,是无色、无或微味、无毒、无害,可以用在制作食品包装塑胶材料上。
6、本发明液体色母组合物制备的方法,设备清洁快速、容易;能改善传统方法中环境中的色粉的飞扬、肮脏的问题。
7、本发明液体色母组合物制备的方法,可以把已存在的制品的颜色的色粉配方直接转换成液体色母的方式去投入如注塑、挤塑等塑料着色加工中,颜色没有偏差。
实施例一
称取40公斤分子量为2400的聚异丁烯、57公斤C12-20异链烷烃,一起放入可加热的搅拌装置,启动加热器和带双螺旋单轴的电动搅拌器,转速调为500转/分钟,聚异丁烯和C12-20异链烷烃搅拌成均匀的液体,切断搅拌装置的电源,静置1小时。
按表1所示的材料比例,称取型号是R69的钛白粉102.653公斤、科莱恩公司的商品名是PV Fast Yellow HG的黄色颜料43克、无机颜料钛铬棕290克和3公斤油酸,以及上述的所制备的液体载体97公斤,把它们放入桶里,用带双螺旋单轴的电动搅拌器先慢速200转/分钟搅拌10分钟,再用快速700转/分钟搅拌30分钟成分散均匀状态即成液体色母料。
表1
制成的液体色母料的编通号是Q610-2-2奶白色颜色,通过用广东省东莞巿同锐机械有限公司的TORIGHT牌型号是GCO-600TE的色油计量机把液体色母自动化地计量添加量是1.4%,输进注塑机的加料斗,在加料斗的搅拌器和型号是PP544T的聚丙烯树脂一起搅拌混合后进入螺杆注塑成型制成的塑料咖啡杯,颜色分散均匀、无色斑、无色粉点,连续生产15天颜色稳定,塑料杯表面上可用油墨印刷图案。产品送交认证测试中心进行食物接触安全测试,符合美国FDA21CFR177.1520,符合欧盟食品接触条例(EU)NO 10/2011测试,符合中国GB-4806.7-2016“食品安全国家标准食品接触用塑料材料及制品”测试,以及符合无双酚A测试。
美国FDA 21CFR177.1520测试结果:
塑料种类:共聚聚丙烯。
测试产品:奶白色杯,编通号Q610-2-2,PP544T。
双酚A(BPA)含量:
(测试方法:用有机溶剂萃取样品,然后用液质联用仪LCMS分析)
测试物 测试产品 结果(mg/kg)
双酚A 奶白色杯 ND
备注:mg/kg=毫克/公斤;ND=无检测到(浓度在0.1mg/kg以下)。
FDA7117.06和7117.07和加州65号提案可溶出镉和铅的测试结果:
测试产品:奶白色杯,编通号是Q610-2-2,PP544T
备注:ml=毫克
方法:AOAC 973.32(2007):铅和镉的含量由原子吸收光谱仪分析法测得。
欧盟食物接触总迁移测试结果。
测试要求:按照欧盟(EU)No 10/2012,2011年1月14日的法令和修正案,判定总迁移量。
测试方法:参照欧盟(EU)No 10/2012,2011年1月14日的附件三和附件五的测试条件的选择,EN1186-1:2002的测试方法的选择。
EN1186-3:2002食物水系模拟液,由全浸没的测试法。
EN1186-9:2002食物水系模拟液,由物品内装满的测试法。
模拟液 | 时间 | 温度 | 最大可允许的限度 | 总迁移 | 结论 |
3%(W/V)醋酸水溶液 | 2小时 | 70℃ | 10毫克/分米<sup>2</sup> | <3毫克/分米<sup>2</sup> | 通过 |
50%(V/V)乙醇水溶液 | 2小时 | 70℃ | 10毫克/分米<sup>2</sup> | <3毫克/分米<sup>2</sup> | 通过 |
注:按照欧盟(EU)No 10/2012,2011年1月14日的附件五,测试件是用作多次重复再用的物品,报告第三次萃取结果。
嗅觉和味觉试验的感官检查。
测试要求:按照欧盟2004年10月27日发布的食品接触物质的指令2004/1935/EC,判定嗅觉和味觉试验的感官检查。
测试方法:参照DIN10955:2004。
测试介貭:蒸馏水。
个案评分小组成员:6位。
测试项目 | 限度 | 奶白色杯 |
时间 | – | 2小时 |
温度 | – | 70℃ |
嗅觉的感官检查(绩点评分) | 2.5 | 0 |
味觉的感官检查(绩点评分) | 2.5 | 0 |
结论 | 通过 |
注:绩点评分评估:0―没有可觉知的差别;1―刚有可觉知的差别;2―有轻微的差别;3―显着差别;4―强的差别。
初级芳香胺的特定迁移。
测试要求:按照欧盟(EU)No 10/2012,2011年1月14日的法令和修正案,判定初级芳香胺的特定迁移量。
测试方法:参照EN13130-1:2004,用紫外-可见光吸收光谱仪UV-Vis分析。
所用的模拟液:3%(W/V)醋酸水溶液。
测试条件:70℃,2小时。
结论:通过。
重金属的特定迁移
测试要求:按照欧盟(EU)No 10/2012,2011年1月14日的法令和修正案,判定重金属的特定迁移量。
测试方法:参照EN13130-1:2004,用电感耦合等离子体发射光谱仪ICP-OES分析。
所用的模拟液:3%(W/V)醋酸水溶液。
测试条件:70℃,2小时。
结论:通过。
中国GB-4806.7-2016“食品安全国家标准食品接触用塑料材料及制品”测试结果。
一、感官要求
样品:色泽正常,无异臭,无不洁物。
浸泡液:迁移试验所得浸泡液无浑浊、沉淀、异臭等感官性的劣变。
二、理化指标
1.总迁移量(测试方法:GB31604.8-2016)
(1)测试条件
时间与温度(水系模拟液) |
100℃,1小时 |
(2)测试结果
2.高锰酸钾消耗量(水,60℃,2小时)(测试方法:GB31604.2-2016)
测试部件 | 结果(毫克/分米<sup>2</sup>) | 限量值(毫克/分米<sup>2</sup>) |
奶白色杯 | <1.0 | 10 |
3.重金属(以铅计)(4%乙酸(体积分数,60℃,2小时)(测试方法:GB31604.9-2016)
测试部件 | 结果(毫克/分米<sup>2</sup>) | 限量值(毫克/分米<sup>2</sup>) |
奶白色杯 | <1.0 | 1 |
4.脱色试验(测试方法:GB31604.7-2016)
测试部件 | 模拟液 | 结果(毫克/公斤) | 限量 |
奶白色杯 | 无水乙醇 | 阴性 | 阴性 |
奶白色杯 | 植物油 | 阴性 | 阴性 |
奶白色杯 | 浸泡液 | 阴性 | 阴性 |
备注:奶白色杯S/V=2.51/473(分米2/毫升)
检出限:总迁移量1.0毫克/分米2,高锰酸钾消耗量1.0毫克/公斤,重金属(以铅计)1毫克/公斤。
对比例一
参照实施例一表1的配方,只称取色粉配方,不称取和加入液体载体。
材料名称 | 占基料PP料的比例 |
R69钛白粉 | 0.708% |
科莱恩的PV fast yellow HG | 0.0003% |
钛铬棕 | 0.002% |
PP料型号PP544T | 100% |
把对比例一的色粉配方和塑料PP544T混合均匀,放入锁模力是55吨的注塑机的加料斗里注塑成色板,和把添加量是1.4%的实施例一的液体色母料在同一台注塑机和相同的注塑参数注塑成的色板作颜色对比,两者颜色相同,没有偏差。
实施例二
称取4公斤分子量为2400的聚异丁烯、5.7公斤非邻苯二甲酸酯增塑剂(成分是:1,4-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯>98%,2-乙基己基甲基对苯二甲酸酯<2%),一起放入可加热的搅拌装置,启动加热器和手持式单螺旋单轴的电动型工业搅拌器,转速调为500次/分钟,聚异丁烯和C12-20异链烷烃搅拌成均匀的液体,切断搅拌装置的电源,静置1小时。
按表2所示的材料比例,称取型号是R69的钛白粉1364克、科莱恩公司的商品名是PV Fast Red D3G的红色颜料2273克、商品名是3330A的P.R.254颜料红1136克、0.3公斤油酸,以及上述的所制备的液体载体9.7公斤,把它们放入桶里,用手持式单螺旋单轴的电动型工业搅拌器先慢速200转/分钟搅拌10分钟,再用快速800转/分钟搅拌30分钟成分散均匀状态即成液体色母料。
表2
材料名称 | 占基料PP料的比例 | 重量(公斤) |
R69钛白粉 | 0.06% | 1.364 |
科莱恩的PV fast Red D3G | 0.10% | 2.273 |
3330A P.R.254 | 0.05% | 1.136 |
油酸 | 0.01% | 0.3 |
液体载体 | 0.43% | 9.7 |
液体色母料的总量 | 0.65% | 14.773 |
PP料型号PP544T | 100% | 2273 |
制成的液体色母料的编通号是Q150-1-1的不透明红色,通过用普立万旗下公司ColorMatrix的型号是CMG3000的色油计量机把液体色母自动化地计量添加量是0.65%,输进注塑机的加料斗,在加料斗的搅拌器和型号是PP544T的聚丙烯树脂一起搅拌混合后进入螺杆注塑成型制成的塑料杯颜色分散均匀、无色斑、无色粉点。产品送交认证测试中心进行测试,符合FDA 21CFR177.1520,以及符合欧盟食品接触条例(EU)NO 10/2011。
对比例二
参照实施例二表2的配方,只称取色粉配方,不称取和加入液体载体。
材料名称 | 占基料PP料的比例 |
R69钛白粉 | 0.06% |
科莱恩的PV fast Red D3G | 0.10% |
3330A P.R.254 | 0.05% |
PP料型号PP544T | 100% |
把对比例二的色粉配方和塑料PP544T混合均匀,放入锁模力是55吨的注塑机的加料斗注塑成色板,和把添加量是0.65%的实施例二的液体色母料在同一台注塑机和相同的注塑参数注塑成的色板作颜色对比,两者颜色相同,没有偏差。
实施例三
称取12.5公斤低分子量聚苯乙烯、36公斤非邻苯二甲酸酯增塑剂(成分是:1,4-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯>98%,2-乙基己基甲基对苯二甲酸酯<2%),一起放入可加热的搅拌装置,启动加热器和单螺旋单轴的电动搅拌器,转速调为500转/分钟,直到低分子量聚苯乙烯跟非邻苯二甲酸酯增塑剂搅拌成均匀的液体。切断搅拌装置的电源,静置1小时。
按表3所示的材料比例,称取卡博特碳黑R660R 0.8公斤,科莱恩公司溶剂蓝染料型号是solvent blue 2B 150克、溶剂红52染料100克、分散剂乙撑双硬脂酰胺23.95公斤和1.5公斤油酸,以及上述所制备的液体载体48.5公斤,把它们放入桶里,用单螺旋单轴的电动搅拌器先慢速200转/分钟搅拌10分钟,再用快速1000转/分钟搅拌30分钟成分散均匀状态即成液体色母料。
表3
材料名称 | 占基料GPPS料的比例 | 重量(公斤) |
卡博特碳黑R660R | 0.0032% | 0.8 |
科莱恩的solvent blue 2B | 0.0006% | 0.15 |
R4006溶剂红52 | 0.0004% | 0.1 |
乙撑双硬脂酰胺 | 0.0958% | 23.95 |
油酸 | 0.0060% | 1.5 |
液体载体 | 0.194% | 48.5 |
液体色母料的总量 | 0.30% | 75 |
Sturolution PS 158K | 100% | 25000 |
制成的液体色母料是高透明蓝色,通过用广东省东莞巿同锐机械有限公司的TORIGHT牌型号是GCO-600TE的色油计量机,把液体色母自动化地计量添加量是0.3%,输进注塑机的加料斗,在加料斗的搅拌器和型号是Sturolution PS 158K料的GPPS树脂一起搅拌混合后进入螺杆注塑成型制成的塑料水杯有高透明度的颜色,染料分散均匀、无色斑、无色粉点。产品送交认证测试中心进行FDA测试,符合21CFR177.1640食品接触条例测试。
对比例三
参照实施例三表3的配方,只称取色粉配方,不称取和加入液体载体。
把对比例三的色粉配方和塑料Sturolution PS158K混合均匀,放入锁模力是55吨的注塑机的加料斗注塑成色板,和把添加量是0.3%的实施例三的液体色母料在同一台注塑机和相同的注塑参数注塑成的色板作颜色对比,两者颜色相同,没有偏差。
实施例四
称取12.5公斤聚(甲苯乙烯-co-α-甲基苯乙烯)、36公斤非邻苯二甲酸酯增塑剂(成分是:1,4-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯>98%,2-乙基己基甲基对苯二甲酸酯<2%),一起放入可加热的搅拌装置,启动加热器手持式双螺旋双轴的电动型工业搅拌器,转速调为500转/分钟,直到聚(甲苯乙烯-co-α-甲基苯乙烯)跟非邻苯二甲酸酯增塑剂搅拌成均匀的液体,切断搅拌装置的电源,静置1小时。
按表4所示的材料比例,称取科莱恩公司的型号是solvent yellow NG的溶剂黄染料3.5公斤,科莱恩公司型号是solvent Orange 3G的溶剂橙染料0.8公斤、分散剂乙撑双硬脂酰胺25.7公斤和1.5公斤油酸,以及上述的所制备的液体载体48.5公斤,把它们放入桶里,用手持式双螺旋双轴的电动型工业搅拌器先慢速200转/分钟搅拌10分钟,再用快速700转/分钟搅拌30分钟成分散均匀状态即成液体色母料。
表4
制成的液体色母料的编通号T015-1-1的高透明黄色,通过用普立万旗下公司ColorMatrix型号是CMG3000的色油计量机把液体色母自动化地计量添加量是0.32%,输进注塑机的加料斗,在加料斗的搅拌器和型号是SAN C552485料的AS树脂一起搅拌混合后进入螺杆注塑成型制成的耐热型塑料咖啡杯高透明度的颜色,染料分散均匀、无色斑、无色粉点。产品送交认证测试中心进行测试,符合FDA 21CFR181.32食品接触条例测试,以及符合欧盟食品接触条例(EU)NO 10/2011的测试。
对比例四
参照实施例四表4的配方,只称取色粉配方,不称取和加入液体载体。
材料名称 | 占基料AS(SAN)料的比例 | 重量(公斤) |
科莱恩的solvent yellow NG | 0.0032% | 3.5 |
科莱恩的solvent Orange 3G | 0.014% | 0.8 |
乙撑双硬脂酰胺 | 0.1028% | 25.7 |
SAN C552485 | 100% | 25000 |
把对比例四的色粉配方和塑料SAN C552485混合均匀,放入锁模力是55吨的注塑机的加料斗注塑成色板,和把添加量是0.32%的实施例四的液体色母料在同一台注塑机和相同的注塑参数注塑成的色板作颜色对比,两者颜色相同,没有偏差。
实施例五
称取9.96公斤非邻苯二甲酸酯增塑剂(成分是:1,4-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯>98%,2-乙基己基甲基对苯二甲酸酯<2%)和40克稠度调节剂(二氯二甲基硅烷与二氧化硅的反应物),一起放入搅拌桶,双螺旋双轴的电动搅拌器,转速调为500转/分钟,直到稠度调节剂融入非邻苯二甲酸酯增塑剂成均匀透明的载体液体。
按表5所示的材料比例,称取科莱恩公司染料红型号是Sandoplast Red BB 31.25克、溶剂活性红195染料3.13克、分散剂乙撑双硬脂酰胺7.778公斤,以及上述的所制备的液体载体10公斤,把它们放入桶里,用双螺旋双轴的电动搅拌器先慢速200转/分钟搅拌10分钟,再用快速800转/分钟搅拌30分钟成分散均匀状态即成液体色母料。
表5
材料名称 | 占基料TX1001料的比例 | 重量(公斤) |
科莱恩的Sandoplast Red BB | 0.0004% | 0.03125 |
活性红195 | 0.00004% | 0.00313 |
乙撑双硬脂酰胺 | 0.0996% | 7.778 |
液体载体 | 0.128% | 10 |
液体色母料的总量 | 0.23% | 17.813 |
EASTMAN Tritan TX1001 | 100% | 7812.5 |
制成的液体色母料是T605-3-2高透明紫红色,通过用广东省东莞巿同锐机械有限公司的TORIGHT牌型号是GCO-600TE的色油计量机,把液体色母自动化地计量添加量是0.23%,输进注塑机的加料斗,在加料斗的搅拌器和伊斯曼公司的PCTG料,型号是EASTMANTritan TX1001树脂一起搅拌混合后进入螺杆注塑吹塑成型制成的耐热型塑料瓶,有高透明度的颜色,染料分散均匀、无色斑、无色粉点。产品送交认证测试中心进行测试,符合FDA21CFR177.1520,符合欧盟食品接触条例测试,符合中国GB-4806.7-2016“食品安全国家标准食品接触用塑料材料及制品”测试,以及符合无双酚A测试。
对比例五
参照实施例五表5的配方,只称取色粉配方,不称取和加入液体载体。
材料名称 | 占基料TX1001料的比例 |
科莱恩的Sandoplast Red BB | 0.0004% |
活性红195 | 0.00004% |
乙撑双硬脂酰胺 | 0.0996% |
EASTMAN Tritan TX1001 | 100% |
把对比例五的色粉配方和塑料EASTMAN Tritan TX1001混合均匀,放入锁模力是55吨的注塑机的加料斗注塑成色板,和把添加量是0.23%的实施例五的液体色母料注塑成的色板作颜色对比,两者颜色相同,没有偏差。
实施例六
称取9.96公斤非邻苯二甲酸酯增塑剂(成分是:1,4-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯>98%,2-乙基己基甲基对苯二甲酸酯<2%)和40克稠度调节剂(二氯二甲基硅烷与二氧化硅的反应物),一起放入搅拌桶,启动单螺旋单轴的电动搅拌器,转速调为500转/分钟,直到稠度调节剂融入非邻苯二甲酸酯增塑剂成均匀透明的载体液体。
按表6所示的材料比例,称取型号是R69的钛白粉3.125公斤,科莱恩公司型号是solvent yellow NG的溶剂黄染料343.8克,卡博特碳黑R660R 6.3克、溶剂黄98染料437.5公斤、分散剂乙撑双硬脂酰胺1.088公斤,以及上述的所制备的液体载体10公斤,把它们放入桶里,用单螺旋单轴的电动搅拌器先慢速200转/分钟搅拌10分钟,再用快速1000转/分钟搅拌30分钟成分散均匀状态即成液体色母料。
表6
制成的液体色母料编通号是171C的不透明的黄色,通过用广东省东莞巿同锐机械有限公司TORIGHT牌型号是GCO-600TE的色油计量机,把液体色母自动化地计量添加量是0.3%,输进注塑机的加料斗,在加料斗的搅拌器和Styrolution公司型号是的Luran SANC552485料的AS树脂一起搅拌混合后进入螺杆注塑成型制成的耐热型塑料咖啡杯不透明的颜色,染料分散均匀、无色斑、无色粉点。产品送交认证测试中心进行测试,符合欧盟食品接触条例(EU)NO 10/2011。
对比例六
参照实施例六表6的配方,只称取色粉配方,不称取和加入液体载体。
把对比例六的色粉配方和塑料SAN C552485混合均匀,放入锁模力是55吨的注塑机的加料斗注塑成色板,和把添加量是0.3%的实施例六的液体色母料注塑成的色板作颜色对比,两者颜色相同,没有偏差。
实施例七
称取9.96公斤2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯和40克稠度调节剂(二氯二甲基硅烷与二氧化硅的反应物),一起放入搅拌桶,启动单螺旋单轴的电动搅拌器,转速调为500转/分钟,直到稠度调节剂融入2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯成均匀透明的载体液体。
按表7所示的材料比例,称取型号是GP-58的群青颜料0.6公斤、分散剂乙撑双硬脂酰胺5.4公斤,以及上述的所制备的液体载体10公斤,把它们放入桶里,用单螺旋单轴的电动搅拌器,先慢速200转/分钟搅拌10分钟,再用快速1000转/分钟搅拌30分钟成分散均匀状态即成液体色母料。
表7
制成的液体色母料的编通号是T605-1-3的高透明浅蓝色,通过用广东省东莞巿同锐机械有限公司的TORIGHT牌子型号是GCO-600TE的色油计量机,把液体色母自动化地计量添加量是0.27%,输进注塑机的加料斗,在加料斗的搅拌器和AS树脂一起搅拌混合后进入螺杆注塑成型制成的塑料杯,有高透明度的颜色,染料分散均匀、无色斑、无色粉点。产品送交认证测试中心进行测试,符合欧盟食品接触条例(EU)NO 10/2011。
对比例七
参照实施例七表7的配方,只称取色粉配方,不称取和加入液体载体。
材料名称 | 占基料AS(SAN)料的比例 |
群青GP-58 | 0.01% |
乙撑双硬脂酰胺 | 0.09% |
SAN C552485 | 100% |
把对比例七的色粉配方和塑料SAN C552485混合均匀,放入锁模力是55吨的注塑机的加料斗注塑成色板,和把添加量是0.27%的实施例七的液体色母料注塑成的色板作颜色对比,两者颜色相同,没有偏差。
实施例八
称取9.96公斤非邻苯二甲酸酯增塑剂(成分是:1,4-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯>98%,2-乙基己基甲基对苯二甲酸酯<2%)和40克稠度调节剂(二氯二甲基硅烷与二氧化硅的反应物),一起放入搅拌桶,启动手持式双螺旋双轴的电动型工业搅拌器,转速调为500转/分钟,直到稠度调节剂融入非邻苯二甲酸酯增塑剂成均匀透明的载体液体。
按表8所示的材料比例,称取美利肯公司的型号是NX8000的成核剂7.5公斤,以及上述的所制备的液体载体10公斤,把它们放入桶里,用双螺旋双轴的电动搅拌器先慢速200转/分钟搅拌10分钟,再用快速800转/分钟搅拌30分钟成分散均匀状态即成液体色母料。
表8
材料名称 | 占基料PP料的比例 | 重量(公斤) |
美利肯成核剂NX8000 | 0.20% | 7.5 |
液体载体 | 0.267% | 10 |
液体色母料的总量 | 0.47% | 17.5 |
PPRJ766MO | 100% | 2500 |
制成的液体色母料是透明成核剂增透母料,通过用广东省东莞巿同锐机械有限公司TORIGHT牌型号是GCO-600TE的色油计量机,把液体色母自动化地计量添加量是0.47%,输进注塑机的加料斗,在加料斗的搅拌器和Borouge博禄公司的型号是PPRJ766MO料的PP树脂一起搅拌混合后进入螺杆注塑成型制成的耐热型塑料咖啡杯有着增透明的效果。产品送交认证测试中心进行FDA测试,符合21CFR177.1520测试,以及符合无双酚A测试。
实施例九
称取29.88公斤非邻苯二甲酸酯增塑剂(成分是:1,4-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯>98%,2-乙基己基甲基对苯二甲酸酯<2%)和120克稠度调节剂(二氯二甲基硅烷与二氧化硅的反应物),一起放入搅拌桶,启动手持式双螺旋双轴的电动型工业搅拌器,转速调为500转/分钟,直到稠度调节剂融入非邻苯二甲酸酯增塑剂成均匀透明的载体液体。
按表9所示的材料比例,称取型号是R69的钛白粉2.667公斤、科莱恩公司的型号是PV fast Green GNX的绿色颜料8公斤、科莱恩公司的型号是Solvent Yellow NG的黄色染料3.333公斤、卡博特碳黑R660 213克、型号是Fisorb B5435的紫外线吸收剂10公斤,乙撑双硬脂酰胺分散剂3.12公斤,以及上述的所制备的液体载体30公斤,把它们放入桶里,用手持式双螺旋双轴的电动型工业搅拌器,先慢速200转/分钟搅拌10分钟,再用快速800转/分钟搅拌30分钟成分散均匀状态即成液体色母料。
表9
制成的液体色母料的编通号是3425C的不透明绿色,通过用普立万旗下公司ColorMatrix型号是CMG3000的色油计量机把液体色母自动化地计量添加量是1.85%,输进注塑机的加料斗,在加料斗的搅拌器和型号是奇美ABS777D的ABS树脂一起搅拌混合后进入螺杆注塑成型制成户外用的塑料杯的盖扣,颜色分散均匀、无色斑、无色粉点,根据用紫外线的照射测试的结果,能有效抵抗UV黄变。产品送交认证测试中心进行测试,符合欧盟1907/2006/EC REACH法规。
实施例十
称取14.94公斤非邻苯二甲酸酯增塑剂(成分是:1,4-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯>98%,2-乙基己基甲基对苯二甲酸酯<2%)和60克稠度调节剂(二氯二甲基硅烷与二氧化硅的反应物),一起放入搅拌桶,启动单螺旋单轴的电动工业搅拌器,转速调为500转/分钟,直到稠度调节剂融入非邻苯二甲酸酯增塑剂成均匀透明的载体液体。
按表10所示的材料比例,称取R69钛白粉1.5公斤、科莱恩的PV fast Green GNX1.5公斤、科莱恩的Solvent Yellow HGR 0.8公斤、卡博特碳黑R660R57.5克、美利肯公司的型号是HyperformHPN-68L的成核剂1.875公斤,美利肯公司的型号是HyperformHPN-20E1.875公斤,分散剂硬脂酸锌893克,以及上述的所制备的液体载体15公斤,把它们放入桶里,用单螺旋单轴的电动搅拌器先慢速200转/分钟搅拌10分钟,再用快速1000转/分钟搅拌30分钟成分散均匀状态即成液体色母料。
表10
制成的液体色母料是刚性成核剂增刚母料,颜色是编通号3425C的不透明绿色,通过用广东省东莞巿同锐机械有限公司TORIGHT牌型号是GCO-600TE的色油计量机,把液体色母自动化地计量添加量是1.88%,输进注塑机的加料斗,在加料斗的搅拌器和韩国三星TOTAL PPHJ730L的PP树脂一起搅拌混合后进入螺杆注塑成型制成的耐热型塑料杯盖有着高度坚硬和刚性的效果。产品送交认证测试中心进行FDA测试,符合21CFR177.1520,以及符合欧盟食品接触条例(EU)NO 10/2011的测试,以及符合欧盟1907/2006/EC REACH法规。
实施例十一
称取9.96公斤非邻苯二甲酸酯增塑剂(成分是:1,4-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯>98%,2-乙基己基甲基对苯二甲酸酯<2%)和40克稠度调节剂(二氯二甲基硅烷与二氧化硅的反应物),一起放入搅拌桶,启动手持式双螺旋双轴的电动型工业搅拌器,转速调为300转/分钟,直到稠度调节剂融入非邻苯二甲酸酯增塑剂成均匀透明的载体液体。
按表11所示的材料比例,称取卡博特公司的型号是R69钛白粉3.5公斤、R136溶剂黄33 15克、科莱恩的PV fast Green GNX 34克、卡博特碳黑R660R 140克、乙撑双硬脂酰胺2.311公斤,以及上述的所制备的液体载体10公斤,把它们放入桶里,用双螺旋双轴的电动搅拌器先慢速200转/分钟搅拌10分钟,再用快速800转/分钟搅拌30分钟成分散均匀状态即成液体色母料。
表11
制成的液体色母料编通号是18-0510TPX的灰色母料,通过用广东省东莞巿同锐机械有限公司TORIGHT牌子型号是GCO-600TE的色油计量机,把液体色母自动化地计量添加量是0.64%,输进注塑机的加料斗,在加料斗的搅拌器和牌号是21SPC PA66的尼龙66树脂一起搅拌混合后进入螺杆注塑成型制成的制保温箱品插头连接螺母颜色分散均匀、无色斑、无色粉点。产品送交认证测试中心进行FDA测试,符合21CFR177.1500,以及符合无双酚A测试。
对比例十一
参照实施例十一表11的配方,只称取色粉配方,不称取和加入液体载体。
把对比例十一的色粉配方和塑料尼龙66混合均匀,放入锁模力是55吨的注塑机的加料斗注塑成色板,和把添加量是0.64%的实施例十一的液体色母料注塑成的色板作颜色对比,两者颜色相同,没有偏差。
实施例十二
称取9.96公斤非邻苯二甲酸酯增塑剂(成分是:1,4-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯>98%,2-乙基己基甲基对苯二甲酸酯<2%)和40克稠度调节剂(二氯二甲基硅烷与二氧化硅的反应物),一起放入搅拌桶,启动手持式双螺旋双轴的电动型工业搅拌器,转速调为300转/分钟,直到稠度调节剂融入非邻苯二甲酸酯增塑剂成均匀透明的载体液体。
按照表12所示的材料比例,称取溶剂橙63染料632克,溶剂黄98染料379克,科莱恩公司的型号是Sandoplast Red BB的溶剂红染料1516克,乙撑双硬脂酰胺分散剂3.789公斤,以及上述的所制备的液体载体10公斤,把它们放入桶里,用双螺旋双轴的电动搅拌器先慢速200转/分钟搅拌10分钟,再用快速800转/分钟搅拌30分钟成分散均匀状态即成液体色母料。
表12
制成的液体色母料的编通号是T605-3-1透明的红紫色,通过用广东省东莞巿同锐机械有限公司TORIGHT牌型号是GCO-600TE的色油计量机,把液体色母自动化地计量添加量是0.26%,输进注塑机的加料斗,在加料斗的搅拌器和Styrolution公司型号是的LuranSAN C552485料的AS树脂一起搅拌混合后进入螺杆注塑成型制成的耐热型塑料咖啡杯不透明的颜色,染料分散均匀、无色斑、无色粉点。产品送交认证测试中心进行FDA测试,符合21CFR181.32食品接触条例和符合无双酚A测试。
对比例十二
参照实施例十二表12的配方,只称取色粉配方,不称取和加入液体载体。
材料名称 | 占基料AS(SAN)料的比例 |
溶剂橙63 | 0.01% |
溶剂黄98 | 0.01% |
科莱恩的Sandoplast Red BB | 0.02% |
乙撑双硬脂酰胺 | 0.06% |
SAN C552485 | 100% |
把对比例十二的色粉配方和塑料AS(SAN)混合均匀,放入锁模力是55吨的注塑机的加料斗注塑成色板,和把添加量是0.26%的实施例十二的液体色母料注塑成的色板作颜色对比,两者颜色相同,没有偏差。
实施例十三
称取4.98公斤非邻苯二甲酸酯增塑剂(成分是:1,4-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯>98%,2-乙基己基甲基对苯二甲酸酯<2%)和20克稠度调节剂(二氯二甲基硅烷与二氧化硅的反应物),一起放入搅拌桶,启动手持式双螺旋双轴的电动型工业搅拌器,转速调为300转/分钟,直到稠度调节剂融入非邻苯二甲酸酯增塑剂成均匀透明的载体液体。
按照表13所示的材料比例,称取R69钛白粉1.25公斤,科莱恩的PV Fast YellowHGR颜料175克,科莱恩公司的型号是PV Fast Green GNX颜料425克,卡博特碳黑R660R37.5克,科莱恩的PV Fast Blue BG颜料75克,乙撑双硬脂酰胺分散剂1.05公斤,以及上述的所制备的液体载体5公斤,把它们放入桶里,用双螺旋双轴的电动搅拌器先慢速200转/分钟搅拌10分钟,再用快速800转/分钟搅拌30分钟成分散均匀状态即成液体色母料。
表13
材料名称 | 占基料TPE料的比例 | 重量(公斤) |
R69钛白粉 | 0.20% | 1.25 |
科莱恩的PV Fast Yellow HGR | 0.03% | 0.175 |
科莱恩的PV Fast Green GNX | 0.07% | 0.425 |
卡博特碳黑R660R | 0.01% | 0.0375 |
科莱恩的PV Fast Blue BG | 0.01% | 0.075 |
乙撑双硬脂酰胺 | 0.17% | 1.05 |
液体载体 | 0.80% | 5 |
液体色母料的总量 | 1.28% | 8 |
TPE OM3060-1 | 100% | 625 |
制成的液体色母料的编通号是3425C的不透明绿色,通过用广东省东莞巿同锐机械有限公司TORIGHT牌型号是GCO-600TE的色油计量机,把液体色母自动化地计量添加量是1.28%,输进注塑机的加料斗,在加料斗的搅拌器和PolyOne普立万公司型号是VersaflexTMOM3060-1的TPE树脂一起搅拌混合后进入螺杆注塑成型制成的耐热型塑料咖啡杯的盖扣包胶部件是不透明的绿色,染料分散均匀、无色斑、无色粉点。产品送交认证测试中心进行测试,符合欧盟食品接触条例(EU)NO 10/2011的测试,以及符合欧盟1907/2006/EC REACH法规。
对比例十三
参照实施例十三表13的配方,只称取色粉配方,不称取和加入液体载体。
材料名称 | 占基料TPE料的比例 |
R69钛白粉 | 0.20% |
科莱恩的PV Fast Yellow HGR | 0.03% |
科莱恩的PV Fast Green GNX | 0.07% |
卡博特碳黑R660R | 0.01% |
科莱恩的PV Fast Blue BG | 0.01% |
乙撑双硬脂酰胺 | 0.17% |
Versaflex<sup>TM</sup>OM3060-1TPE | 100% |
把对比例十三的色粉配方和塑料VersaflexTMOM3060-1TPE混合均匀,放入锁模力是55吨的注塑机的加料斗注塑成色板,和把添加量是1.28%的实施例十三的液体色母料注塑成的色板作颜色对比,两者颜色相同,没有偏差。
实施例十四
称取9.96公斤2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯和40克稠度调节剂(二氯二甲基硅烷与二氧化硅的反应物),一起放入搅拌桶,启动单螺旋单轴的电动搅拌器,转速调为500转/分钟,直到稠度调节剂融入2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯成均匀透明的载体液体。
按表14所示的材料比例,称取溶剂红149染料0.21公斤、卡博特碳黑R660R30克、钛铬棕30克、分散剂乙撑双硬脂酰胺7.23公斤,以及上述的所制备的液体载体10公斤,把它们放入桶里,用单螺旋单轴的电动搅拌器,先慢速200转/分钟搅拌10分钟,再用快速1000转/分钟搅拌30分钟成分散均匀状态即成液体色母料。
表14
材料名称 | 占基料PCTG的比例 | 重量(公斤) |
溶剂红149 | 0.0028% | 0.21 |
卡博特碳黑R660R | 0.0004% | 0.03 |
钛铬棕 | 0.0004% | 0.03 |
乙撑双硬脂酰胺 | 0.0964% | 7.23 |
液体载体 | 0.13% | 10 |
液体色母料的总量 | 0.23% | 17.5 |
EASTMAN TX1001 | 100% | 7500 |
制成的液体色母料的编通号是T085-3-5的高透明粉红色,通过用广东省东莞巿同锐机械有限公司的TORIGHT牌型号是GCO-600TE的色油计量机,把液体色母自动化地计量添加量是0.23%,输进注塑机的加料斗,在加料斗的搅拌器和TX1001树脂一起搅拌混合后进入螺杆注塑成型制成的塑料杯,有高透明度的颜色,染料分散均匀、无色斑、无色粉点。产品送交认证测试中心进行测试,符合日本食品接触条例的测试。
对比例十四
参照实施例十四表14的配方,只称取色粉配方,不称取和加入液体载体。
把对比例十四的色粉配方和塑料EASTMAN TX1001混合均匀,放入锁模力是55吨的注塑机的加料斗注塑成色板,和把添加量是0.23%的实施例十四的液体色母料注塑成的色板作颜色对比,两者颜色相同,没有偏差。
实施例十五
称取12.5公斤低分子量聚苯乙烯和36公斤非邻苯二甲酸酯增塑剂(成分是:1,4-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯>98%,2-乙基己基甲基对苯二甲酸酯<2%),一起放入可加热的搅拌装置,启动加热器和单螺旋单轴的电动搅拌器,转速调为500转/分钟,直到低分子量聚苯乙烯跟非邻苯二甲酸酯增塑剂成均匀的液体,切断搅拌装置的电源,静置1小时。
按表15所示的材料比例,称取R69钛白粉20公斤、科莱恩的solvent Red G溶剂红0.26公斤、型号是R-3009溶剂红149 64克、油酸1.5公斤、分散剂乙撑双硬脂酰胺3.676公斤,以及上述的所制备的液体载体48.5公斤,把它们放入桶里,用单螺旋单轴的电动搅拌器,先慢速200转/分钟搅拌10分钟,再用快速1000转/分钟搅拌30分钟成分散均匀状态即成液体色母料。
表15
制成的液体色母料的编通号是1767C的不透明粉红色,通过用广东省东莞巿同锐机械有限公司的TORIGHT牌型号是GCO-600TE的色油计量机,把液体色母自动化地计量添加量是1.48%,输进注塑机的加料斗,在加料斗的搅拌器和AS树脂一起搅拌混合后进入螺杆注塑成型制成的塑料杯盖,颜料分散均匀、无色斑、无色粉点。产品送交认证测试中心进行测试,符合中国GB-4806.7-2016“食品安全国家标准食品接触用塑料材料及制品”测试。
对比例十五
参照实施例十五表15的配方,只称取色粉配方,不称取和加入液体载体。
材料名称 | 占基料AS(SAN)料的比例 |
R69钛白粉 | 0.40% |
科莱恩的solvent Red G | 0.005% |
R-3009溶剂红149 | 0.0013% |
乙撑双硬脂酰胺 | 0.074% |
SAN C552485 | 100% |
把对比例十五的色粉配方和塑料AS混合均匀,放入锁模力是55吨的注塑机的加料斗注塑成色板,和把添加量是1.48%的实施例十五的液体色母料注塑成的色板作颜色对比,两者颜色相同,没有偏差。
本发明不局限于上述可选实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种液体色母组合物,其特征在于:包括以下质量百分比含量的组分:
45-80份的非表面活性剂型粘度增稠液体和20-55份的塑料添加剂;
所述非表面活性剂型粘度增稠液体包括以下质量百分比含量的组分:
50-99.9份的非表面活性剂型液体和0.1-50份的粘度增稠剂。
2.根据权利要求1所述的液体色母组合物,其特征在于:所述非表面活性剂型液体为C12-20异链烷烃、非邻苯二甲酸酯增塑剂或2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯。
3.根据权利要求2所述的液体色母组合物,其特征在于:所述非邻苯二甲酸酯增塑剂包括质量百分比大于98%的1,4-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯和质量百分比小于2%的2-乙基己基甲基对苯二甲酸酯。
4.根据权利要求1所述的液体色母组合物,其特征在于:所述粘度增稠剂为聚异丁烯、聚苯乙烯或聚(甲苯乙烯-co-α-甲基苯乙烯),或粘度增稠剂为二氯二甲基硅烷与二氧化硅的反应得到的生成物;所述聚异丁烯的分子量范围是1000-3500;所述聚苯乙烯的分子量范围是300-1000;所述聚(甲苯乙烯-co-α-甲基苯乙烯)的分子量范围是500-1500。
5.根据权利要求4所述的液体色母组合物,其特征在于:所述塑料添加剂包括有机颜料、无机颜料、荧光颜料、染料、分散剂和功能性添加剂中的一种或多种的组合。
6.根据权利要求5所述的液体色母组合物,其特征在于:所述分散剂为乙撑双硬脂酰胺、TAS-2A、油酸、油酸酰胺、硬脂酸锌和硬脂酸钙中的一种或多种的组合。
7.根据权利要求5所述的液体色母组合物,其特征在于:所述功能性添加剂包括阻燃剂、增亮剂、抗菌剂、抗静电剂、UV吸收剂、成核剂、抗氧化剂和发泡剂中的一种或多种的组合。
8.一种如权利要求1-7中任一项所述液体色母组合物的制备方法,其特征在于:具体操作步骤如下:
1)分别称取非表面活性剂型液体和粘度增稠剂,将称取的非表面活性剂型液体和粘度增稠剂混合在一起得初步混合液,在温度20-150℃、搅拌速度50-1500r/min的条件下将初步混合液搅拌至均匀,然后静置至室温,得到粘度增稠液体载体;
2)分别称取粘度增稠液体载体和塑料添加剂,将称取的粘度增稠液体载体和塑料添加剂混合在一起得二次混合液,将二次混合液先在搅拌速度为50-400r/min的情况下慢速搅拌,再将慢速搅拌后的二次混合液在搅拌速度为401-3000r/min的情况下快速搅拌,得到可流动的液体色母组合物。
9.根据权利要求8所述的液体色母组合物的制备方法,其特征在于:所述初步混合液和二次混合液均采用搅拌机的搅拌杆和搅拌头插进搅拌机的搅拌桶中进行搅拌,所述搅拌机为手持式单螺旋单轴的电动型工业搅拌器、手持式双螺旋单轴的电动型工业搅拌器或手持式双螺旋双轴的电动型工业搅拌器。
10.一种如权利要求1-7中任一项所述液体色母组合物的用途,其特征在于:所述液体色母组合物用于塑料加工时的着色,且塑料中的液体色母组合物的质量百分比范围为0.05%-5%。
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CN201910157184.5A CN110003573A (zh) | 2019-03-01 | 2019-03-01 | 液体色母组合物及其制备方法和用途 |
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