CN110157165A - 一种高光幻彩珠光pet母粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高光幻彩珠光PET母粒，其特征在于，其组分按重量份计为：PET75‑85份，PMMA8‑15份，色粉3‑8份，耐刮擦剂0.2‑3份，润滑剂0.1‑0.5份。上述高光幻彩珠光PET母粒的制备方法为：将称取的上述重量份配比的原料投入高速混合机中搅拌均匀后投入到同向双螺杆挤出机中进行共混、挤出、牵引，切粒得到母粒初品，最后将母粒初品干燥得到母粒成品。与现有技术相比，本发明在完全不添加珠光粉的前提下，制备了具有面状珍珠般光泽的高光幻彩珠光PET母粒，该珠光母粒具有良好的分散性和着色力，而且加工和使用的过程中无尘环保，其制作工艺简单，生产成本低，用途广泛。

Description

一种高光幻彩珠光PET母粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种母粒及其制备方法，特别涉及一种高光幻彩珠光PET母粒及其制备方法。
背景技术
珠光粉为色粉的一种，在色粉的生产过程中，最终工序一般都是通过过滤、干燥、粉碎制为成品，而色粉在干燥过程中受到高温很容易使颜料分子二次团聚，从而在随后的使用中造成不易分散、品质下降和加工工艺繁琐等问题。
珠光效果是由于TiO2或其他金属氧化物包覆于基材上，光线被多重平行反射形成珍珠光泽。为达到良好的珠光效果，珠光粉的添加量大，约为20-40%，而且珠光粉表面为金属氧化物，与树脂材料不相容，分散性和分散稳定性极差，需经过表面改性，如偶联剂、表面活性剂、有机硅等，这使得珠光粉在使用中存在成本高、工艺复杂、基材限制等缺点，也限制了珠光粉在种类繁多的树脂材料中的应用。传统的珠光母粒的基体材料主要是PP、PE，PP、PE包覆珠光粉，制得的成品呈现的是点状的珠光效果，但受PP、PE材料本身的限制，只能应用于薄膜领域。PET虽然具有良好的加工性能和光泽度，但其包覆力不如PP、PE，珠光粉的添加效果不佳。
发明内容
为了克服现有珠光粉添加量大，成本高，制造工艺和后续使用到母粒中的加工工艺繁琐，限制了珠光效果在更多基体材料中应用的问题，本发明提供了一种高光幻彩珠光PET母粒及其制备方法，在完全不添加珠光粉的前提下，以聚对苯二甲酸乙二酯PET为基体材料，利用聚对苯二甲酸乙二酯PET与聚甲基丙烯酸甲酯PMMA不相容和不同流动性的特点，在晶态PET与非晶态PMMA之间的界面产生“镜面”，形成面状的珍珠般光泽。且珠光母粒具有良好的分散性和着色力，加工和使用的过程中无尘环保。
为实现上述目的，本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
本发明提供了一种高光幻彩珠光PET母粒，其特征在于，其组分按重量份计为：PET75-85份，PMMA8-15份，色粉3-8份，耐刮擦剂0.2-3份，润滑剂0.1-0.5份。
进一步的，所述色粉为炭黑、氧化铁红、钴蓝、氧化铬绿、铬黄、酞青蓝中的一种或几种。
进一步的，所述耐刮擦剂为AST-50、SR-100、FSX803中的一种或几种。
进一步的，所述润滑剂为硬脂酸、酰胺中的一种或几种。
本发明还提供了一种实现上述高光幻彩珠光PET母粒的制备方法，包括如下步骤：
① 称取所述高光幻彩珠光PET母粒重量份配比的原料；
② 将原料投入高速混合机中搅拌，使原料混合均匀；
③ 将混合均匀的原料投入到同向双螺杆挤出机中进行共混、挤出、牵引；
④ 切粒得到母粒初品；
⑤ 将母粒初品干燥得到高光幻彩珠光PET母粒成品。
进一步的，所述高速混合机的搅拌速度为800-1200r/min，搅拌时间为3-5min。
进一步的，所述同向双螺杆挤出机的螺杆直径D=62mm，长径比L/D=48，主机转速为450-550Hz，螺筒温度控制设置如下：1区200℃，2区220℃，3-11区240℃，模头温度为250℃。
进一步的，所述母粒初品的干燥条件为相对湿度45-50%，温度15-25℃，干燥时间10-15小时。
进一步的，所述切粒方式为水冷切粒。
本发明的有益效果是：本发明完全不添加珠光粉，加工时PET和PMMA流速稳定均匀，不同的流速使两种材料间形成镜面，呈现面状珠光效果。珠光母粒具有良好的分散性和着色力，而且加工和使用的过程中无尘环保。本产品制作工艺简单，大大降低成本，用途广泛，是一种环保且功能性强的新型材料。利用本发明工艺制造出来的珠光PET母粒可直接用于塑料、油漆、涂料等领域材料的着色，解决了珠光粉在不同树脂材料中的限制性问题。
具体实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明，但这些实施例只是示例性的，本发明并不局限于此。
本发明的高光幻彩珠光PET母粒，其组分按重量份计为：PET75-85份，PMMA8-15份，色粉3-8份，耐刮擦剂0.2-3份，润滑剂0.1-0.5份。其中：色粉为炭黑、氧化铁红、钴蓝、氧化铬绿、铬黄、酞青蓝中的一种或几种； 耐刮擦剂为AST-50、SR-100、FSX803中的一种或几种，其中：AST-50和FSX803均为有机硅氧烷聚合物，SR-100为巴斯夫耐刮擦剂IRGASURF SR100；润滑剂为硬脂酸、酰胺中的一种或几种。
目前对于珠光有两种描述，一种是传统的光线在金属氧化物上进行多重平行反射形成点状珠光，珠光效果程度可通过调节珠光粉添加量来实现，另一种是通过两种材料间流动性不同、相容性不佳而在接触界面处形成“镜面”，达到面状珠光效果，即为一层一层波浪似的反光。本发明制备的母粒产生的珠光效果，为面状珠光效果。
基体PET具有较强的结晶取向性，结晶态的PET为不透明乳白色或淡黄色颗粒，但其结晶温度高（约为160-170℃），结晶速率慢。在PET基体中添加少量熔点比PET低的PMMA时（PET熔点为265-280℃，PMMA熔点为205-245℃），可降低PET结晶温度，较低的温度可促进晶核生长，结晶速率加快；而温度较高时，热运动激烈，则不利于晶核的形成。但添加过多的PMMA则会成为杂质，阻碍链段运动，使晶核不易生成，结晶速率下降，因此添加适量的PMMA能降低PET的结晶温度和加快PET的结晶速率。同时，PMMA本身具有良好的透明度，被称为“有机玻璃”，其与PET的相容性不佳，流动性也不同，在PET和PMMA共混体系中，结晶态的不透明PET和透明PMMA之间形成“镜面”，从而产生视觉上面状的珍珠光泽。本发明则正是利用PET与PMMA的不相容性和不同流动性的特点，晶态PET与非晶态PMMA之间的界面产生“镜面”，形成面状的珍珠般光泽。此外，本发明制备的高光幻彩珠光PET母粒，具有良好的加工性能，已成功应用于化妆品瓶等日化包装中，填补了珠光效果在片材领域的空白。
本发明制备的PET珠光母粒是主要用于日化包装瓶，如洗发水瓶、化妆品瓶等，为减少生产、运输、使用过程中瓶体摩擦、碰撞而产生划痕、凹坑，从而添加耐刮擦剂。添加润滑剂则是为改善瓶体表面质量，使瓶体表面更光滑，光泽度更好，更好的呈现珠光效果。
本发明的高光幻彩珠光PET母粒的制备方法为：首先称取所述高光幻彩珠光PET母粒重量份配比的原料；然后将原料投入高速混合机中搅拌，在搅拌速度为800-1200r/min条件下，搅拌3-5min，使原料混合均匀；再将混合均匀的原料投入到同向双螺杆挤出机中进行共混、挤出、牵引，切粒得到母粒初品，同向双螺杆挤出机的螺杆直径D=62mm，长径比L/D=48，主机转速为450-550Hz，螺筒温度控制设置如下：1区200℃，2区220℃，3-11区240℃，模头温度为250℃，切粒方式为水冷切粒；最后将母粒初品在相对湿度45-50%、温度15-25℃的条件下，干燥10-15小时得到高光幻彩珠光PET母粒成品。
实施例1：
本实施例的高光幻彩珠光PET母粒，其组分按重量份配比为：84份PET，9份PMMA，6份颜料蓝60，0.6份SR-100，0.4份硬脂酸。
本实施例的无纺布柔软母粒制备方法为：首先称取上述重量份配比的原料；然后将原料投入高速混合机中搅拌，在搅拌速度为1100r/min条件下，搅拌5min，使原料混合均匀；再将混合均匀的原料投入到同向双螺杆挤出机中进行共混、挤出、牵引，切粒得到母粒初品，同向双螺杆挤出机的螺杆直径D=62mm，长径比L/D=48，主机转速为490Hz，螺筒温度控制设置如下：1区200℃，2区220℃，3-11区240℃，模头温度为250℃，切粒方式为水冷切粒；最后将母粒初品在相对湿度45%、温度25℃的条件下，干燥12小时得到高光幻彩珠光PET母粒成品。
本实施例所制备的珠光母粒，其珠光等级为2级（有明显的珠光效果），使用该母粒制得的日化包装瓶，其耐划痕性能△L为1.1；光泽度GU60°为87。
实施例2：
本实施例的高光幻彩珠光PET母粒，其组分按重量份配比为：85份PET，9份PMMA，3份颜料黄128，1.8份FSX803，0.2份油酸酰胺。
本实施例的无纺布柔软母粒制备方法为：首先称取上述重量份配比的原料；然后将原料投入高速混合机中搅拌，在搅拌速度为1000r/min条件下，搅拌4min，使原料混合均匀；再将混合均匀的原料投入到同向双螺杆挤出机中进行共混、挤出、牵引，切粒得到母粒初品，同向双螺杆挤出机的螺杆直径D=62mm，长径比L/D=48，主机转速为490Hz，螺筒温度控制设置如下：1区200℃，2区220℃，3-11区240℃，模头温度为250℃，切粒方式为水冷切粒；最后将母粒初品在相对湿度45%、温度25℃的条件下，干燥12小时得到高光幻彩珠光PET母粒成品。
本实施例所制备的珠光母粒，其珠光等级为2级（有明显的珠光效果），使用该母粒制得的日化包装瓶，其耐划痕性能△L为0.7；光泽度GU60°为83。
实施例3：
本实施例的高光幻彩珠光PET母粒，其组分按重量份配比为：83份PET，8份PMMA，6份颜料红10，2.5份AST-50，0.5份油酸酰胺。
本实施例的无纺布柔软母粒制备方法为：首先称取上述重量份配比的原料；然后将原料投入高速混合机中搅拌，在搅拌速度为1100r/min条件下，搅拌4min，使原料混合均匀；再将混合均匀的原料投入到同向双螺杆挤出机中进行共混、挤出、牵引，切粒得到母粒初品，同向双螺杆挤出机的螺杆直径D=62mm，长径比L/D=48，主机转速为490Hz，螺筒温度控制设置如下：1区200℃，2区220℃，3-11区240℃，模头温度为250℃，切粒方式为水冷切粒；最后将母粒初品在相对湿度45%、温度25℃的条件下，干燥12小时得到高光幻彩珠光PET母粒成品。
本实施例所制备的珠光母粒，其珠光等级为2级（有明显的珠光效果），使用该母粒制得的日化包装瓶，其耐划痕性能△L为0.5；光泽度GU60°为86。
对比例1：
本对比例的PET母粒，其组分按重量份配比为：95份PET，3份颜料红10，2份AST-50。
本对比例所制备的母粒，其珠光等级为0级（没有珠光效果），使用该母粒制得的日化包装瓶，其耐划痕性能△L为0.5；光泽度GU60°为79。
对比例2：
本对比例的PET母粒，其组分按重量份配比为：75份PET，20份PMMA，3.2份颜料黄128，0.8份油酸酰胺。
本对比例所制备的母粒，其珠光等级为1级（不明显的珠光效果），使用该母粒制得的日化包装瓶，其耐划痕性能△L为2.3；光泽度GU60°为82。
为更进一步说明本发明与对比例的优越效果，对本发明制备的珠光母粒及应用该母粒制得的日化包装瓶的产品性能与对比例产品进行比较，具体产品技术参数对比表如下：
本发明与对比例产品技术参数对比表
上表中珠光性能等级分为0、1、2三个等级，其中：0级表示没有珠光效果，1级表示不明显的珠光效果，2级表示明显的珠光效果。
从上表可以看出，相比对比例1和对比例2，本发明制备的高光幻彩珠光PET母粒，由于在PET基体中添加了一定量熔点较PET低的PMMA，降低了PET的结晶温度，促进PET晶核的生长，加快了其结晶速率，在PET和PMMA共混体系中，结晶态的不透明PET和透明PMMA之间形成“镜面”，从而产生了明显的面状珍珠光泽，PMMA的加入量以8-9%为最优。
由对比例1可知：当PET基体中不添加PMMA时，PET为单一的透明非晶态，无法形成镜面，母粒也达不到珠光效果。
由对比例2可知：当PET基体中添加的PMMA过多时，PMMA成为杂质，阻碍链段运动，使晶核不易生成，结晶速率下降，不利于镜面的形成，母粒的珠光效果也较差，并因未添加耐刮擦剂，耐刮擦性能也不佳。
同时，添加一定量的润滑剂可增加日化包装瓶瓶体的光泽度，以加入量为0.4-0.5%为最佳。
显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种高光幻彩珠光PET母粒，其特征在于，其组分按重量份计为：基体聚对苯二甲酸乙二酯75-85份，聚甲基丙烯酸甲酯8-15份，色粉3-8份，耐刮擦剂0.2-3份，润滑剂0.1-0.5份。
2.根据权利要求1所述的高光幻彩珠光PET母粒，其特征在于，所述色粉为炭黑、氧化铁红、钴蓝、氧化铬绿、铬黄、酞青蓝中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的高光幻彩珠光PET母粒，其特征在于，所述耐刮擦剂为AST-50、SR-100、FSX803中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的高光幻彩珠光PET母粒，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸、酰胺中的一种或几种。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的高光幻彩珠光PET母粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
① 称取所述高光幻彩珠光PET母粒重量份配比的原料；
② 将原料投入高速混合机中搅拌，使原料混合均匀；
③ 将混合均匀的原料投入到同向双螺杆挤出机中进行共混、挤出、牵引；
④ 切粒得到母粒初品；
⑤ 将母粒初品干燥得到高光幻彩珠光PET母粒成品。
6.根据权利要求5所述的高光幻彩珠光PET母粒的制备方法，其特征在于，所述高速混合机的搅拌速度为800-1200r/min，搅拌时间为3-5min。
7.根据权利要求5所述的高光幻彩珠光PET母粒的制备方法，其特征在于，所述同向双螺杆挤出机的螺杆直径D=62mm，长径比L/D=48，主机转速为450-550Hz，螺筒温度控制设置如下：1区200℃，2区220℃，3-11区240℃，模头温度为250℃。
8.根据权利要求5所述的高光幻彩珠光PET母粒的制备方法，其特征在于，所述母粒初品的干燥条件为相对湿度45-50%，温度15-25℃，干燥时间10-15小时。
9.根据权利要求5所述的高光幻彩珠光PET母粒的制备方法，其特征在于，所述切粒方式为水冷切粒。
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