CN111499964A - Etfe着色母粒及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高分散性的ETFE着色母粒及其应用，本发明的ETFE着色母粒，包括以下质量份的组份：ETFE树脂100份；纳米级颜料色粉5‑20份；分散剂0.5‑5份；抗氧剂0.1‑1份；颜料处理剂0.5‑2份；分散剂包括第一分散剂和第二分散剂，第一分散剂的熔点高于ETFE树脂的熔点且第一分散剂的粒径为2μm以下，第二分散剂的熔点低于ETFE树脂的熔点。本发明的ETFE着色母粒具有着色性好、分散性好、用量少且对制品的机械性能和电性能影响小的优点。

Description

ETFE着色母粒及其应用
技术领域
本发明涉及树脂着色领域，尤其涉及一种ETFE着色母粒及其应用。
背景技术
ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)常用于线缆中，通常需根据需要对其进行着色，以便对不同线缆进行分类。
ETFE的着色需要通过色母料与其混合。CN 87103955A公开了一种氟树脂着色的颗粒状彩色母料及其制备方法，由细度至少为400目的颜料经过洗涤精制、含氟表面活性分散剂分散、再和氟树脂载体混合后，经烧结、切片、挤出造粒工艺制成。该发明提供的氟树脂彩色母粒，具有使用方便、用量少，并能满足着色的氟树脂对机械强度、电性能和其他物理性能等方面的要求。但是上述彩色母料中所选颜料色粉均为无机色粉，且粒径较粗，仅为400目以下，用这样的色粉制颜色母粒添加量大，着色性差，而且由于粒径较大容易出现粉点颗粒，影响着色制品外观。
CN 109912990A公开了一种ETFE着色用色母料，该ETFE着色用母料包括以下质量份数，着色剂0.5-2份、载体树脂20-40份、分散剂0.5-2份、偶联剂1-4份、塑料增塑剂4-6份、抗静电剂1-5份、热稳定剂1-5份、陶瓷微粉1-6份、抗霉剂0-6份，抗氧剂3-7份，在色母料的成分中添加了热稳定剂和陶瓷微粉，降低了湿热环境下的电线的外径受热膨胀变化程度，防止了电线受热开裂导致电性能受到影响，通过陶瓷微粉代替部分热稳定剂，保证电线的各项性能的同时减少成本，通过在色母粒的成分中添加了抗霉剂，在湿热环境霉菌容易生产的环境下，抗霉剂对霉菌在电线的生长和蔓延起到抑制作用。但是上述着色用色母料添加色粉量太少，浓度不够，使用其对白色制品着色时，需要添加的母粒量太大，同时由于该母粒含有其他成分太多，容易对制品性能产生影响。
目前ETFE着色用色母料在对透明或半透明ETFE制品着色时，其添加量较少，但是对带有颜色尤其是白色ETFE制品着色时，其添加量通常为5％以上。着色用色母料用量较大时，会严重影响制品的机械性能和电性能。因此，开发一种分散性高、着色性好、用量少且对制品性能影响较小的色母粒十分必要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种高分散性的ETFE着色母粒及其应用，其具有着色性好、分散性好、用量少且对制品的机械性能和电性能影响小的优点。
在一方面，本发明提供了一种ETFE着色母粒，包括以下质量份的组份：
Figure BDA0002551251100000021
分散剂包括第一分散剂和第二分散剂，第一分散剂的熔点高于ETFE树脂的熔点且第一分散剂的粒径为2μm以下，第二分散剂的熔点低于ETFE树脂的熔点。
进一步地，第一分散剂的熔点高于260℃，第二分散剂的熔点低于250℃。
进一步地，ETFE着色母粒包括以下质量份的组份：
Figure BDA0002551251100000022
进一步地，第一分散剂为聚四氟乙烯微粉。
进一步地，第二分散剂选自乙撑基双硬脂酰胺和/或硬脂酸锌。
进一步地，纳米级颜料色粉的粒径为20-500nm，纳米级颜料色粉包括有机颜料或无机颜料。优选地，纳米级颜料色粉的粒径为20-200nm。
进一步地，纳米级颜料色粉包括酞青蓝、钴蓝、酞青绿、钴绿、铁红、颜料红、颜料黄、颜料紫、炭黑和钛白粉中的一种或几种。
进一步地，抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098和抗氧剂168中的一种或几种。优选地，抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098中的一种和抗氧剂168复配使用。
进一步地，颜料处理剂为硅烷偶联剂和/或钛酸酯偶联剂。优选地，硅烷偶联剂选自KH550、KH560和KH570中的一种或几种，钛酸酯偶联剂为单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯。
进一步地，ETFE着色母粒的制备方法包括以下步骤：
(1)将纳米级颜料色粉与颜料处理剂均匀混合；
(2)将分散剂、抗氧剂、ETFE树脂与经步骤(1)预处理的纳米级颜料色粉混合均匀；
(3)将步骤(2)得到的混合均匀的物料用双螺杆挤出机挤出造粒，烘干后得到ETFE着色母粒；挤出加工温度260-310℃。
进一步地，在步骤(1)和步骤(2)中均采用高混机进行高速搅拌处理以实现物料的均匀混合。步骤(1)中，利用颜料处理剂对纳米级颜料色粉提前预处理，可减少颜料色粉团聚，提高其与ETFE树脂基材的相容性，使颜料色粉的分散性更好。
进一步地，在步骤(2)中，所用双螺杆挤出机为氟塑料专用且经过防腐处理。
另一方面，本发明公开了上述ETFE着色母粒在ETFE着色中的应用：
ETFE呈白色，ETFE着色母粒的质量占ETFE质量的1-3％；或
ETFE呈透明或半透明，ETFE着色母粒的质量占ETFE质量的1-2％。
本发明的ETFE着色母粒在对白色ETFE制品着色时，用量低于传统着色母料，制品着色后表面光滑，且制品的机械性能和电性能变化较小。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
本发明的着色母粒以ETFE树脂为基材，通过添加纳米级的颜料色粉提高产品着色性，由于添加了颜料处理剂，其可以提高颜料色粉在ETFE树脂中的分散性和与ETFE树脂的相容性。
本发明的着色母粒通过选用高于和低于ETFE树脂熔点的分散剂，第一分散剂在加工温度下不熔融，充当固体润滑剂，第二分散剂在加工过程中先于ETFE树脂熔融，作为液体润滑剂，两者共同使用具有协同效果。
由于本发明的ETFE着色母粒着色性好，分散性好，颜料色粉浓度高，因此在对ETFE着色时具有添加量少的优势，不会对制品表面产生影响，使用后制品表面光滑无颗粒，并且对制品性能影响很小，微乎其微。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合详细说明如后。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本发明的一种ETFE着色母粒，其由以下质量份的组份组成：
ETFE树脂100份；
纳米级颜料色粉10份；纳米级颜料色粉为酞青蓝，其粒径中值为50nm；
分散剂2份；分散剂为聚四氟乙烯微粉和硬脂酸锌，聚四氟乙烯微粉的粒径为2μm以下；
抗氧剂0.5份；抗氧剂为1010；
颜料处理剂1份；颜料处理剂为KH550。
以上ETFE着色母粒的制备方法如下：
(1)先将纳米级颜料色粉用颜料处理剂在高混机中高速搅拌处理；
(2)然后将分散剂、抗氧剂、ETFE树脂与步骤(1)处理好的颜料色粉在高混机中高混混合均匀；
(3)将步骤(2)得到的所有混合好的物料，用双螺杆挤出机挤出造粒、烘干，挤出加工温度260-310℃。所用双螺杆挤出机为氟塑料专用，且经过防腐处理。
将得到的ETFE着色母粒用于白色ETFE制品着色，添加量为ETFE制品质量的2％，即可达到正常的蓝色。测试白色ETFE制品在添加ETFE着色母粒前后的性能，结果如表1所示。结果表明，本发明的ETFE着色母粒在对制品性能影响非常小。
表1白色ETFE制品在添加ETFE着色母粒前后的性能测试结果
Figure BDA0002551251100000041
将得到的ETFE着色母粒用于半透明ETFE制品着色，添加量为ETFE制品质量的1％，即可达到与白色ETFE制品相近的蓝色。测试半透明色ETFE制品在添加ETFE着色母粒前后的性能，结果如表2所示。结果表明，本发明的ETFE着色母粒在对制品性能影响非常小。
表2半透明色ETFE制品在添加ETFE着色母粒前后的性能测试结果
Figure BDA0002551251100000042
对比例1
在市场上购买了某ETFE蓝色母粒添加到ETFE白色制品中，达到和实施例1基本相同的颜色，该市购色母粒添加量为10％，而且对ETFE白色制品性能影响较大，结果见表3.。
表3添加实施例1色母粒与市购ETFE色母粒对ETFE白色制品性能影响对比
Figure BDA0002551251100000051
实施例2
本发明的一种ETFE着色母粒，其由以下质量份的组份组成：
ETFE树脂100份；
纳米级颜料色粉5份；纳米级颜料色粉为钴蓝，其粒径中值为50nm；
分散剂0.5份；分散剂为聚四氟乙烯微粉和乙撑基双硬脂酰胺和硬脂酸锌，聚四氟乙烯微粉的粒径为2μm以下；
抗氧剂0.1份；抗氧剂为1098和168；
颜料处理剂0.5份；颜料处理剂为KH550。
实施例3
本发明的一种ETFE着色母粒，其由以下质量份的组份组成：
ETFE树脂100份；
纳米级颜料色粉20份；纳米级颜料色粉为酞青蓝，其粒径中值为20nm；
分散剂5份；分散剂为聚四氟乙烯微粉和硬脂酸锌，聚四氟乙烯微粉的粒径为2μm以下；
抗氧剂1份；抗氧剂为1010；
颜料处理剂2份；颜料处理剂为KH550和单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯。
以上实施例2-3中ETFE着色母粒的制备方法与实施例1相同。将得到的ETFE着色母粒用于白色ETFE制品着色，添加量为ETFE制品质量的1％，即可达到正常的蓝色，且白色ETFE制品在添加ETFE着色母粒后，制品的机械性能和体积电阻率均未发生明显改变。以上仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种ETFE着色母粒，其特征在于，包括以下质量份的组份：
Figure FDA0002551251090000011
所述分散剂包括第一分散剂和第二分散剂，所述第一分散剂的熔点高于ETFE树脂的熔点且第一分散剂的粒径为2μm以下，所述第二分散剂的熔点低于ETFE树脂的熔点。
2.根据权利要求1所述的ETFE着色母粒，其特征在于，包括以下质量份的组份：
Figure FDA0002551251090000012
3.根据权利要求1所述的ETFE着色母粒，其特征在于：所述第一分散剂为聚四氟乙烯微粉。
4.根据权利要求1所述的ETFE着色母粒，其特征在于：所述第二分散剂选自乙撑基双硬脂酰胺和/或硬脂酸锌。
5.根据权利要求1所述的ETFE着色母粒，其特征在于：所述纳米级颜料色粉的粒径为20-500nm，所述纳米级颜料色粉包括有机颜料或无机颜料。
6.根据权利要求1所述的ETFE着色母粒，其特征在于：所述纳米级颜料色粉包括酞青蓝、钴蓝、酞青绿、钴绿、铁红、颜料红、颜料黄、颜料紫、炭黑和钛白粉中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的ETFE着色母粒，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098和抗氧剂168中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的ETFE着色母粒，其特征在于：所述颜料处理剂为硅烷偶联剂和/或钛酸酯偶联剂。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的ETFE着色母粒，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
(1)将所述纳米级颜料色粉与颜料处理剂均匀混合；
(2)将分散剂、抗氧剂、ETFE树脂与经步骤(1)预处理的纳米级颜料色粉混合均匀；
(3)将步骤(2)得到的混合均匀的物料用双螺杆挤出机挤出造粒，烘干后得到所述ETFE着色母粒；挤出加工温度260-310℃。
10.权利要求9所述的ETFE着色母粒在ETFE着色中的应用，其特征在于：
所述ETFE呈白色，所述ETFE着色母粒的质量占ETFE质量的1-3％；或
所述ETFE呈透明或半透明，所述ETFE着色母粒的质量占ETFE质量的1-2％。
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