CN111961279A - 一种黑色母粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种黑色母粒及其制备方法，所述黑色母粒由以下重量份的组成成分组成，炭黑40％，所述炭黑的DBP吸收值为115×10‑5M3/kg至120×10‑5M3/kg，所述炭黑的D50为45‑50nm，D90为60‑65nm，D10为20‑25nm，苯胺黑5％，线性低密度聚乙烯45％，乙烯基双硬脂酰胺3％，乙烯‑醋酸乙烯酯蜡3.5％，马来酸酐接枝聚丙烯2.5％，亚磷酸二月桂酯1％，所述制备方法包括如下工艺流程，搅拌‑密炼‑造粒‑脱水‑封装。本发明与现有技术相比，通过筛选炭黑的DBP吸收值和粒径分布在特定范围内，使得本发明的黑色母粒极易分散于塑料制品中，同时具有高黑度、高蓝相、高亮度及优良的分散性等优点，对被改性塑料物性的影响小，极具推广价值。

Description

一种黑色母粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种黑色母粒及其制备方法。
背景技术
色母粒是一种新型高分子材料专用着色剂，它通常由颜料、载体和添加剂三种基本要素组成，用于塑料制品的染色。
黑色母粒是塑胶加工中最常用的一种色母粒，它是由高比例的颜料或添加剂与热塑性树脂，经良好分散而成的塑料着色剂，其所选用的树脂对着色剂具有良好润湿和分散作用，并且与被着色材料具有良好的相容性。它广泛应用于塑料加工行业，如注塑成型、挤出成型和吹塑成型等。
对于颜料浓度很高的制品，由于颜料与树脂的亲和性差，制品加工性能欠佳，并且物理机械性能下降。色母粒着色较好地解决了传统塑料着色方法中存在的这些问题，故已逐渐成为获得高质量塑料着色制品的主要手段。
颜料在载体树脂中的分散问题是色母粒应该解决的最重要问题，不同的颜料在载体中分散效果也各不相同，众所周知，炭黑是最难分散的一种颜料，如果炭黑的分散问题得到很好的解决，对其它颜料的分散具有很大的指导意义，并且对指导生产实践具有很现实的意义。
发明内容
本发明提供一种黑色母粒及其制备方法，所述黑色母粒由以下重量份的组成成分组成，炭黑40％，所述炭黑的DBP吸收值为115×10-5M3/kg至120×10-5M3/kg，所述炭黑的D50为45-50nm，D90为60-65nm，D10为20-25nm，苯胺黑5％，线性低密度聚乙烯45％，乙烯基双硬脂酰胺3％，乙烯-醋酸乙烯酯蜡3.5％，马来酸酐接枝聚丙烯2.5％，亚磷酸二月桂酯1％，所述制备方法包括如下工艺流程，搅拌-密炼-造粒-脱水-封装。本发明与现有技术相比，通过筛选炭黑的DBP吸收值和粒径分布在特定范围内，同时在线型低密度聚乙烯中同时添加乙烯基双硬脂酰胺，乙烯-醋酸乙烯酯蜡和马来酸酐接枝聚丙烯，使得本发明的黑色母粒极易分散于塑料制品中，同时具有高黑度、高蓝相、高亮度及优良的分散性等优点，对被改性塑料物性的影响小，极具推广价值。
具体的方案如下：
一种黑色母粒，所述黑色母粒由以下重量份的组成成分组成：
炭黑40％，所述炭黑的DBP吸收值为115×10-5M3/kg至120×10-5M3/kg，所述炭黑的D50为45-50nm，D90为60-65nm，D10为20-25nm
苯胺黑5％
线性低密度聚乙烯45％
乙烯基双硬脂酰胺3％
乙烯-醋酸乙烯酯蜡3.5％
马来酸酐接枝聚丙烯2.5％
亚磷酸二月桂酯1％。
进一步的，所述炭黑的DBP吸收值为118×10-5M3/kg。
进一步的，所述炭黑的D50为48nm，D90为62nm，D10为22nm。
进一步的，一种制备所述黑色母粒的方法，所述方法包括，按照重量比，将线性低密度聚乙烯20％，乙烯基双硬脂酰胺3％，乙烯-醋酸乙烯酯蜡3.5％，马来酸酐接枝聚丙烯2.5％和亚磷酸二月桂酯1％依次投入高速搅拌机进行搅拌，搅拌温度为70℃，搅拌时间是30分钟，得到混合物a，将所述混合物a和炭黑40％、苯胺黑5％和线性低密度聚乙烯25％依次置入连续式双螺杆密炼机密炼，所述双螺杆密炼机的温度分布为,一段温度52℃、二段温度100℃，所述出料口的温度是245℃，所述双螺杆密炼机的转速为每分钟360转，密炼后得到混合物b；将混合物b输入单螺杆挤出机，所述单螺杆挤出机的温度分布是，从入料口到挤出机切粒模头一段，分别是140℃、200℃、200℃，螺杆水温是35℃，切粒模头温度是250℃，切粒水温是60℃，所述单螺杆挤出机料压是100MPa。
本发明具有如下有益效果：
发明人发现，当炭黑的DBP吸收值为DBP吸收值满足115×10-5M3/kg至120×10-5M3/kg，炭黑的粒径满足D50为45-50nm，D90为60-65nm，D10为20-25nm时，能够提高炭黑在线性低密度聚乙烯中的分散性能。当线性低密度聚乙烯中含有特定含量的乙烯基双硬脂酰胺，乙烯-醋酸乙烯酯蜡，和马来酸酐接枝聚丙烯时，能够使得线性低密度聚乙烯能够润湿并较好地包覆上述特定参数的炭黑，使炭黑粒子不再凝聚，能够稳定存在，从而是线性低密度聚乙烯替代了成本昂贵的聚乙烯蜡而起到分散剂的作用。
具体实施方式
本发明下面将通过具体的实施例进行更详细的描述，但本发明的保护范围并不受限于这些实施例。按照重量比，将线性低密度聚乙烯20％，乙烯基双硬脂酰胺3％，乙烯-醋酸乙烯酯蜡3.5％，马来酸酐接枝聚丙烯2.5％和亚磷酸二月桂酯1％依次投入高速搅拌机进行搅拌，搅拌温度为70℃，搅拌时间是30分钟，得到混合物a，将所述混合物a和炭黑40％、苯胺黑5％和线性低密度聚乙烯25％依次置入连续式双螺杆密炼机密炼，所述双螺杆密炼机的温度分布为,一段温度52℃、二段温度100℃，所述出料口的温度是245℃，所述双螺杆密炼机的转速为每分钟360转，密炼后得到混合物b；将混合物b输入单螺杆挤出机，所述单螺杆挤出机的温度分布是，从入料口到挤出机切粒模头一段，分别是140℃、200℃、200℃，螺杆水温是35℃，切粒模头温度是250℃，切粒水温是60℃，所述单螺杆挤出机料压是100MPa。
实施例1
炭黑40％，所述炭黑的DBP吸收值为115×10-5M3/kg，所述炭黑的D50为45nm，D90为60nm，D10为20nm
苯胺黑5％
线性低密度聚乙烯45％
乙烯基双硬脂酰胺3％
乙烯-醋酸乙烯酯蜡3.5％
马来酸酐接枝聚丙烯2.5％
亚磷酸二月桂酯1％。
实施例2
炭黑40％，所述炭黑的DBP吸收值为120×10-5M3/kg，所述炭黑的D50为50nm，D90为65nm，D10为25nm
苯胺黑5％
线性低密度聚乙烯45％
乙烯基双硬脂酰胺3％
乙烯-醋酸乙烯酯蜡3.5％
马来酸酐接枝聚丙烯2.5％
亚磷酸二月桂酯1％。
实施例3
炭黑40％，所述炭黑的DBP吸收值为118×10-5M3/kg，所述炭黑的D50为48nm，D90为62nm，D10为22nm
苯胺黑5％
线性低密度聚乙烯45％
乙烯基双硬脂酰胺3％
乙烯-醋酸乙烯酯蜡3.5％
马来酸酐接枝聚丙烯2.5％
亚磷酸二月桂酯1％。
对比例1
炭黑40％，所述炭黑的DBP吸收值为100×10-5M3/kg，所述炭黑的D50为48nm，D90为62nm，D10为22nm
苯胺黑5％
线性低密度聚乙烯45％
乙烯基双硬脂酰胺3％
乙烯-醋酸乙烯酯蜡3.5％
马来酸酐接枝聚丙烯2.5％
亚磷酸二月桂酯1％。
对比例2
炭黑40％，所述炭黑的DBP吸收值为118×10-5M3/kg，所述炭黑的D50为50nm，D90为75nm，D10为15nm
苯胺黑5％
线性低密度聚乙烯45％
乙烯基双硬脂酰胺3％
乙烯-醋酸乙烯酯蜡3.5％
马来酸酐接枝聚丙烯2.5％
亚磷酸二月桂酯1％。
对比例3
炭黑40％，所述炭黑的DBP吸收值为118×10-5M3/kg，所述炭黑的D50为48nm，D90为62nm，D10为22nm
苯胺黑5％
线性低密度聚乙烯45％
乙烯-醋酸乙烯酯蜡5％
马来酸酐接枝聚丙烯4％
亚磷酸二月桂酯1％。
对比例4
炭黑40％，所述炭黑的DBP吸收值为118×10-5M3/kg，所述炭黑的D50为48nm，D90为62nm，D10为22nm
苯胺黑5％
线性低密度聚乙烯45％
乙烯基双硬脂酰胺5％
马来酸酐接枝聚丙烯4％
亚磷酸二月桂酯1％。
对比例5
炭黑40％，所述炭黑的DBP吸收值为118×10-5M3/kg，所述炭黑的D50为48nm，D90为62nm，D10为22nm
苯胺黑5％
线性低密度聚乙烯45％
乙烯基双硬脂酰胺4％
乙烯-醋酸乙烯酯蜡5％
亚磷酸二月桂酯1％。
对比例6
炭黑40％，所述炭黑的DBP吸收值为118×10-5M3/kg，所述炭黑的D50为48nm，D90为62nm，D10为22nm
苯胺黑5％
线性低密度聚乙烯45％
乙烯基双硬脂酰胺9％
亚磷酸二月桂酯1％。
对比例7
炭黑40％，所述炭黑的DBP吸收值为118×10-5M3/kg，所述炭黑的D50为48nm，D90为62nm，D10为22nm
苯胺黑5％
线性低密度聚乙烯45％
乙烯-醋酸乙烯酯蜡9％
亚磷酸二月桂酯1％。
对比例8
炭黑40％，所述炭黑的DBP吸收值为118×10-5M3/kg，所述炭黑的D50为48nm，D90为62nm，D10为22nm
苯胺黑5％
线性低密度聚乙烯45％
马来酸酐接枝聚丙烯9％
亚磷酸二月桂酯1％。
测试及结果
塑料改性测试
以树脂PC为例，研究由实施例1-3和对比例1-8得到的本黑色母粒对被改性塑料物性的影响，测试结果见表1。由表1可知，加入本发明实施例的色母粒，由于炭黑分散度较高，对树脂PC的物性影响小；且反色率亮度轴L的数值变小，黑度高，黄蓝轴B的数值较小，蓝相高。
表1
Figure BDA0002652397080000061
Figure BDA0002652397080000071
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但是应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种黑色母粒，所述黑色母粒由以下重量份的组成成分组成：
炭黑40％，所述炭黑的DBP吸收值为115×10-5M3/kg至120×10-5M3/kg，所述炭黑的D50为45-50nm，D90为60-65nm，D10为20-25nm
苯胺黑5％
线性低密度聚乙烯45％
乙烯基双硬脂酰胺3％
乙烯-醋酸乙烯酯蜡3.5％
马来酸酐接枝聚丙烯2.5％
亚磷酸二月桂酯1％。
2.如上述权利要求所述的黑色母粒，所述炭黑的DBP吸收值为118×10-5M3/kg。
3.如上述权利要求所述的黑色母粒，所述炭黑的D50为48nm，D90为62nm，D10为22nm。
4.一种制备权利要求1-3任一项所述黑色母粒的方法，所述方法包括，按照重量比，将线性低密度聚乙烯20％，乙烯基双硬脂酰胺3％，乙烯-醋酸乙烯酯蜡3.5％，马来酸酐接枝聚丙烯2.5％和亚磷酸二月桂酯1％依次投入高速搅拌机进行搅拌，搅拌温度为70℃，搅拌时间是30分钟，得到混合物a，将所述混合物a和炭黑40％、苯胺黑5％和线性低密度聚乙烯25％依次置入连续式双螺杆密炼机密炼，所述双螺杆密炼机的温度分布为,一段温度52℃、二段温度100℃，所述出料口的温度是245℃，所述双螺杆密炼机的转速为每分钟360转，密炼后得到混合物b；将混合物b输入单螺杆挤出机，所述单螺杆挤出机的温度分布是，从入料口到挤出机切粒模头一段，分别是140℃、200℃、200℃，螺杆水温是35℃，切粒模头温度是250℃，切粒水温是60℃，所述单螺杆挤出机料压是100MPa。
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