CN110591268A - 一种功能性色母料及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种功能性色母料及其制作方法，所述功能性色母料按重量份数计包括以下组分：基础树脂72‑83份，色料分散剂17‑18份，所述基础树脂包括接枝聚乙烯和高硅粉，所述色料分散剂包括：色粉、磷酸酯偶联剂和分散剂，所述接枝聚乙烯和高硅粉的质量比为9:1，所述接枝聚乙烯按重量份数计包括以下组分：线型低密度聚乙烯96‑98份，马来酸酐1‑2份，柠檬酸1‑2份，所述色料分散剂按重量份数计包括以下组分：色粉10‑20份，磷酸酯偶联剂2‑3份，分散剂2‑5份，经过特殊工艺混合提炼，本发明使色料种类和颜色选择范围广，成本低，加入本发明的塑料制品的冲击性能、韧性和拉伸效果等物理性能不会降低，而且有显著增强。

Description

一种功能性色母料及其制作方法
技术领域
本发明涉及塑料加工领域，特别涉及一种功能性色母料及其制作方法。
背景技术
色母的全称叫色母粒，也叫色种，是一种新型高分子材料专用着色剂，亦称颜料制备物，色母主要用在塑料上，色母由颜料或染料、载体和添加剂三种基本要素所组成，是把超常量的颜料均匀载附于树脂之中而制得的聚集体，可称颜料浓缩物，所以它的着色力高于颜料本身，加工时用少量色母料和未着色树脂掺混，就可达到设计颜料浓度的着色树脂或制品，色母使颜料在制品中具有更好的分散性，但是由于色母粒在高速挤出状态下会由于高聚物分子链降解，分散剂的添加量一般在30％左右，添加色母料后，导致塑料制品物理性能和力学性能降低，成本高，特定的颜色需要不同的载体和添加剂与指定的颜料配合，颜色选择范围小，颜色单一。
发明内容
本发明的目的是解决现有的色母料添加后，导致塑料制品物理性能和力学性能降低，成本高，特定的颜色需要不同的载体和添加剂与指定的颜料配合，颜色选择范围小，颜色单一等问题，提供了一种功能性色母料及其制作方法，色料种类和颜色选择范围广，接枝率显著提高，降低成本，使塑料制品在加入本发明的色母料后的冲击性能、韧性和拉伸效果等物理性能不会降低，而且有显著增强。
本发明提供的技术方案为：
一种功能性色母料，所述功能性色母料按重量份数计包括以下组分：基础树脂72-83份，色料分散剂17-18份，所述基础树脂包括接枝聚乙烯和高硅粉，所述色料分散剂包括：色粉、磷酸酯偶联剂和分散剂。
优选的是，所述接枝聚乙烯和高硅粉的质量比为9:1，所述接枝聚乙烯按重量份数计包括以下组分：线型低密度聚乙烯96-98份，马来酸酐1-2 份，柠檬酸1-2份。
优选的是，所述色料分散剂按重量份数计包括以下组分：色粉10-20 份，磷酸酯偶联剂2-3份，分散剂2-5份。
优选的是，分散剂为高接枝聚乙烯蜡。
优选的是，色粉为有机或无机颜料。
优选的是，所述高硅粉为1级煅烧后的硅藻土经气流粉碎成超过2000 钼以上超微粉体。
一种功能性色母料的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：制备基础树脂
按比例将线型低密度聚乙烯称重加入高速混合机，加入马来酸酐和柠檬酸做引发剂，高速混合3分钟，混料均匀后加入双螺杆挤出机挤出接枝聚乙烯颗粒，将得到接枝聚乙烯按比例与高硅粉混合得到基础树脂；
步骤2：制备色料分散剂
按比例称取聚乙烯蜡在120℃-130℃的条件下经3000L反应釜3-4小时低温长时间反应生成分散剂，将得到的分散剂与色粉和磷酸酯偶联剂按比例混合得到色粉分散剂；
步骤3：混料
将步骤1所得的基础树脂和步骤2所得的色粉分散剂按比例放入高速混料机，经高混料机混料20分钟后得到预成品；
步骤4：成品制备
将步骤3中得到的预成品填入双螺杆挤出机，所述双螺杆挤出机采用同向双螺杆挤出机，生产温度为：一区：180℃，二区：190℃，三区：195℃，四区：195℃，五区：195℃，六区：195℃，七区：195℃，八区：195℃，九区：195℃，十区：195℃。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明采用基础树脂加入高硅粉，使色母料分子带有极性，有利于颜料分散，色料种类和颜色选择范围广，用量减少，远远低于行业内水平添加量，降低成本。
2、本发明采用高接枝聚乙烯蜡经过长时间反应釜低温充分发硬加入特殊催化剂，接枝率显著提高，
3、本发明采用高接枝聚乙烯蜡和高硅粉填入色母料，使色母料更容易在塑料原料中分散，分散剂添加量降低到2-5％远远低于行业内水平添加量，降低成本。
4、本发明采用高硅粉，使塑料制品在加入本发明的色母料后的冲击性能、韧性和拉伸效果等物理性能不会降低，而且有显著增强。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
实施例1
一种功能性色母料，所述功能性色母料按重量份数计包括以下组分：基础树脂72份，色料分散剂17份，所述基础树脂包括接枝聚乙烯和高硅粉，所述色料分散剂包括：色粉、磷酸酯偶联剂和分散剂。
优选的是，所述接枝聚乙烯和高硅粉的质量比为9:1，所述接枝聚乙烯按重量份数计包括以下组分：线型低密度聚乙烯96份，马来酸酐1份，柠檬酸1份。
优选的是，所述色料分散剂按重量份数计包括以下组分：色粉10份，磷酸酯偶联剂2份，分散剂2份。
优选的是，分散剂为高接枝聚乙烯蜡。
优选的是，色粉为有机或无机颜料，按照需求选择颜料即可，通常生产中黑色母添加颜料为炭黑，白色母添加颜料为太白粉。
优选的是，所述高硅粉为1级煅烧后的硅藻土经气流粉碎成超过2000 钼以上超微粉体。
一种功能性色母料的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：制备基础树脂
按比例将线型低密度聚乙烯称重加入高速混合机，加入马来酸酐和柠檬酸做引发剂，高速混合3分钟，混料均匀后加入双螺杆挤出机挤出接枝聚乙烯颗粒，将得到接枝聚乙烯按比例与高硅粉混合得到基础树脂；
步骤2：制备色料分散剂
按比例称取聚乙烯蜡在120℃的条件下经3000L反应釜4小时低温长时间反应生成分散剂，将得到的分散剂与色粉和磷酸酯偶联剂按比例混合得到色粉分散剂；
步骤3：混料
将步骤1所得的基础树脂和步骤2所得的色粉分散剂按比例放入高速混料机，经高混料机混料20分钟后得到预成品；
步骤4：成品制备
将步骤3中得到的预成品填入双螺杆挤出机，所述双螺杆挤出机采用同向双螺杆挤出机，生产温度为：一区：180℃，二区：190℃，三区：195℃，四区：195℃，五区：195℃，六区：195℃，七区：195℃，八区：195℃，九区：195℃，十区：195℃。
实施例2
一种功能性色母料，所述功能性色母料按重量份数计包括以下组分：基础树脂77份，色料分散剂17.5份，所述基础树脂包括接枝聚乙烯和高硅粉，所述色料分散剂包括：色粉、磷酸酯偶联剂和分散剂。
优选的是，所述接枝聚乙烯和高硅粉的质量比为9:1，所述接枝聚乙烯按重量份数计包括以下组分：线型低密度聚乙烯97份，马来酸酐1.5份，柠檬酸1-2份。
优选的是，所述色料分散剂按重量份数计包括以下组分：色粉15份，磷酸酯偶联剂2.5份，分散剂3.5份。
优选的是，分散剂为高接枝聚乙烯蜡。
优选的是，色粉为有机或无机颜料，按照需求选择颜料即可，通常生产中黑色母添加颜料为炭黑，白色母添加颜料为太白粉。
优选的是，所述高硅粉为1级煅烧后的硅藻土经气流粉碎成超过2000 钼以上超微粉体。
一种功能性色母料的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：制备基础树脂
按比例将线型低密度聚乙烯称重加入高速混合机，加入马来酸酐和柠檬酸做引发剂，高速混合3分钟，混料均匀后加入双螺杆挤出机挤出接枝聚乙烯颗粒，将得到接枝聚乙烯按比例与高硅粉混合得到基础树脂；
步骤2：制备色料分散剂
按比例称取聚乙烯蜡在125℃的条件下经3000L反应釜3.5小时低温长时间反应生成分散剂，将得到的分散剂与色粉和磷酸酯偶联剂按比例混合得到色粉分散剂；
步骤3：混料
将步骤1所得的基础树脂和步骤2所得的色粉分散剂按比例放入高速混料机，经高混料机混料20分钟后得到预成品；
步骤4：成品制备
将步骤3中得到的预成品填入双螺杆挤出机，所述双螺杆挤出机采用同向双螺杆挤出机，生产温度为：一区：180℃，二区：190℃，三区：195℃，四区：195℃，五区：195℃，六区：195℃，七区：195℃，八区：195℃，九区：195℃，十区：195℃。
实施例3
一种功能性色母料，所述功能性色母料按重量份数计包括以下组分：基础树脂83份，色料分散剂18份，所述基础树脂包括接枝聚乙烯和高硅粉，所述色料分散剂包括：色粉、磷酸酯偶联剂和分散剂。
优选的是，所述接枝聚乙烯和高硅粉的质量比为9:1，所述接枝聚乙烯按重量份数计包括以下组分：线型低密度聚乙烯98份，马来酸酐2份，柠檬酸2份。
优选的是，所述色料分散剂按重量份数计包括以下组分：色粉20份，磷酸酯偶联剂3份，分散剂5份。
优选的是，分散剂为高接枝聚乙烯蜡。
优选的是，色粉为有机或无机颜料，按照需求选择颜料即可，通常生产中黑色母添加颜料为炭黑，白色母添加颜料为太白粉。
优选的是，所述高硅粉为1级煅烧后的硅藻土经气流粉碎成超过2000 钼以上超微粉体。
一种功能性色母料的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：制备基础树脂
按比例将线型低密度聚乙烯称重加入高速混合机，加入马来酸酐和柠檬酸做引发剂，高速混合3分钟，混料均匀后加入双螺杆挤出机挤出接枝聚乙烯颗粒，将得到接枝聚乙烯按比例与高硅粉混合得到基础树脂；
步骤2：制备色料分散剂
按比例称取聚乙烯蜡在130℃的条件下经3000L反应釜3小时低温长时间反应生成分散剂，将得到的分散剂与色粉和磷酸酯偶联剂按比例混合得到色粉分散剂；
步骤3：混料
将步骤1所得的基础树脂和步骤2所得的色粉分散剂按比例放入高速混料机，经高混料机混料20分钟后得到预成品；
步骤4：成品制备
将步骤3中得到的预成品填入双螺杆挤出机，所述双螺杆挤出机采用同向双螺杆挤出机，生产温度为：一区：180℃，二区：190℃，三区：195℃，四区：195℃，五区：195℃，六区：195℃，七区：195℃，八区：195℃，九区：195℃，十区：195℃。
所得塑料制品性能试验
在PA6，PA6GF，PP/T30S分别加入本发明提供的功能性色母料进行着色，所述功能性色母料成分配比按照实施例1-3中进行配比，此处色粉选择炭黑，对得到的成品进行冲击强度、弯曲强度和拉伸强度等性能测试，每组成品实验次数为5次取平均值。
所述成品成分：
第1组：100％PA6
第2组：95％PA6，5％功能性色母料
第3组：95％PA6，5％市售色母料
第4组：100％PA6GF
第5组：95％PA6GF，5％功能性色母料
第6组：95％PA 6GF，5％市售色母料
第7组：100％PP/T30S
第8组：95％PP/T30S，5％功能性色母料
第9组：95％PP/T30S，5％市售色母料
试验结果：
成品冲击强度(悬臂梁缺口)测试表
成品弯曲强度Mpa测试表
成品拉伸强度Mpa测试表
实验分析：
实验对所料成品做了冲击强度、弯曲强度和拉伸强度试验，由上表可以得出，添加了功能性色母料的成品，PA6、PA6GF和PP/T30S冲击强度均增大，其弯曲强度在PA6中增强，在PA6GF和PP/T30S中略有下降，其拉伸长度在PA6、PA6GF和PP/T30S成品中基本变化不大，所述添加了市售的色母粒的成品，在所有的材料中冲击强度、弯曲强度和拉伸强度等性能均明显下降，加入本发明的色母料后的冲击性能、韧性和拉伸效果等物理性能不会降低，而且冲击强度有显著增强。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (7)

1.一种功能性色母料，其特征在于，所述功能性色母料按重量份数计包括以下组分：基础树脂72-83份，色料分散剂17-18份，所述基础树脂包括接枝聚乙烯和高硅粉，所述色料分散剂包括：色粉、磷酸酯偶联剂和分散剂。
2.根据权利要求1所述的一种功能性色母料，其特征在于，所述接枝聚乙烯和高硅粉的质量比为9:1，所述接枝聚乙烯按重量份数计包括以下组分：线型低密度聚乙烯96-98份，马来酸酐1-2份，柠檬酸1-2份。
3.根据权利要求1所述的一种功能性色母料，其特征在于，所述色料分散剂按重量份数计包括以下组分：色粉10-20份，磷酸酯偶联剂2-3份，分散剂2-5份。
4.根据权利要求2所述的一种功能性色母料，其特征在于，分散剂为高接枝聚乙烯蜡。
5.根据权利要求3所述的一种功能性色母料，其特征在于，色粉为有机或无机颜料。
6.根据权利要求1所述的一种功能性色母料，其特征在于，所述高硅粉为1级煅烧后的硅藻土经气流粉碎成超过2000钼以上超微粉体。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的功能性色母料的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：制备基础树脂
按比例将线型低密度聚乙烯称重加入高速混合机，加入马来酸酐和柠檬酸做引发剂，高速混合3分钟，混料均匀后加入双螺杆挤出机挤出接枝聚乙烯颗粒，将得到的接枝聚乙烯按比例与高硅粉混合得到基础树脂；
步骤2：制备色料分散剂
按比例称取聚乙烯蜡在120℃-130℃的条件下经3000L反应釜3-4小时低温长时间反应生成分散剂，将得到的分散剂与色粉和磷酸酯偶联剂按比例混合得到色粉分散剂；
步骤3：混料
将步骤1所得的基础树脂和步骤2所得的色粉分散剂按比例放入高速混料机，经高混料机混料20分钟后得到预成品；
步骤4：成品制备
将步骤3中得到的预成品填入双螺杆挤出机，所述双螺杆挤出机采用同向双螺杆挤出机，生产温度为：一区：180℃，二区：190℃，三区：195℃，四区：195℃，五区：195℃，六区：195℃，七区：195℃，八区：195℃，九区：195℃，十区：195℃。
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