CN112812359A - 一种无载体高光泽油黑色母及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无载体高光泽油黑色母及其制备方法和应用。原料包括以下组分，按重量份计，炭黑35‑50份，染料30‑45份，分散剂15‑25份，抗氧剂1‑5份。本发明制备无载体高光泽油黑色母，排除了因载体树脂造成的不利影响，分散性好，色牢度高，着色效果佳，应用后得到的产品高光度，表面无留痕，无麻点，色泽油黑。
Description
技术领域
本发明涉及色母技术领域，特别是涉及一种无载体高光泽油黑色母及其制备方法和应用。
背景技术
色母粒着色是现今最普遍的塑料着色法，包装、建筑、汽车行业等行业都离不开色母粒着色，巨大的需求也推动了色母粒市场的迅速发展。色母由颜料或染料、载体和添加剂三种基本要素组成，是把超常量的颜料均匀载附于树脂之中而制得的聚集体，所以它的着色力高于颜料本身。随着社会的发展，消费者越来越关注产品的美观和环保，对色母粒也提出了更高的要求。但色母粒依靠载体特点阻碍了其发展。
首先是都相容性问题，色母粒依靠树脂作为载体，常规情况下色母粒载体树脂与制品的基体树脂应选择相同类型的聚合物，目的是保证载体树脂与基体树脂具有化学相容性。但由于树脂种类众多，并没有通用的载体树脂，一旦使用相容性不好的树脂会对制品造成不利影响。其次由于载体的存在，导致色母粒中色料含量偏低，色母粒用量大，着色度不佳，很难做出高品质产品。
本发明通过制备无载体色母粒，排除了因载体树脂造成不利的影响，分散性好，色牢度高，着色性效果佳，应用后得到的产品高光度，表面留痕，无麻点，色泽油黑。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种无载体高光泽油黑色母，原料包括以下组分，按重量份计，炭黑35-50份，染料30-45份，分散剂15-25份，抗氧剂1-5份。
作为一种优选的技术方案，所述炭黑为炭黑M880。
作为一种优选的技术方案，所述染料包括油溶染料、溶剂染料的一种或几种。
作为更进一步的一种优选的技术方案，所述油溶染料为油溶黑B，所述溶剂染料包括溶剂红179，溶剂绿5的一种或几种。
作为一种优选的技术方案，所述分散剂为乙烯共聚物。
作为更进一步的一种优选的技术方案，所述分散剂为乙烯/醋酸乙烯酯共聚物。
作为一种优选的技术方案，所述抗氧剂为主抗氧剂和辅助抗氧剂复配。
作为一种优选的技术方案，所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。
作为更进一步的一种优选的技术方案，所述受阻酚类抗氧剂为抗氧化剂1010。
作为一种优选的技术方案，所述辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。
作为更进一步的一种优选的技术方案，所述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧化剂168。
炭黑作着色时，黑度主要基于对光的吸收，同时有效的防止材料受阳光照射而产生光氧化降解。并且由于受粒子表面几何机构的影响而产生了具有增亮效应的光散射。
染料以分子状态或分散状态使材料获得鲜明和牢固色泽。本申请通过选用油溶染料和溶剂染料，使得黑色母着色力强，吸光性能强，颜色稳固性能十分好，上色神速。
分散剂除具有良好的润湿作用外，还能使颜料长期分散悬浮，避免絮凝。乙烯共聚物是低分子量物质，其乙烯/醋酸乙烯酯共聚物带有极性基团，与颜料的亲和性好，热粘度低，具有良好的润湿和分散作用。除良好的分散性和着色性外，由于在分子链中引入了醋酸乙烯单体，还能降低高结晶度，提高柔韧性、抗冲击性、填料相溶性和热密封性能。
抗氧剂能帮助捕获并中和自由基，从而祛除自由基对材料的损坏。主抗氧剂包括芳香胺类抗氧剂和受阻酚类抗氧剂，芳香胺类抗氧剂抗氧性好，但芳香胺类抗氧剂本身多是带色的，而且在氧和光的作用下更会变成深色，容易产生色污；受阻酚类抗氧剂与因氧化产生的氧化自由基R·、ROO·反应，中断活性链的增长，虽然抗氧性能较芳香胺类抗氧剂弱，但没有污染性，不易变色。辅助抗氧剂主要是硫代二丙酸酯等硫代酯和亚磷酸酯两大类，辅助抗氧剂可以通过自身分子中的磷或硫原子化合价的变化，把高活性的氢过氧化物分解成低活性分子，常与酚类抗氧剂并用产生协同效应，增强抗氧效果。
本发明的第二个方面提供了一种无载体高光泽油黑色母的制备方法，包括以下步骤：按照配方称取各物质，依次投入高速搅拌锅内混合，将搅拌好的混合料投入双螺杆挤出机中，挤出造粒得到无载体高光泽油黑色母。
作为一种优选的技术方案，所述混合时间为3-8min；所述挤出造粒过程的挤出温度为150-200℃。
作为更进一步的一种优选的技术方案，所述混合时间为5min；所述挤出温度中挤出一区温度和二区温度为160±5℃，所述挤出温度中挤出三区温度和四区温度为165±5℃，所述挤出温度中挤出五区温度和六区温度为170±5℃，所述挤出温度中挤出七区温度和八区温度为175±5℃，所述挤出温度中挤出九区温度和机头温度为180±5℃，所述挤出温度中熔体温度为180±5℃。
作为再进一步的一种优选的技术方案，所述挤出温度中挤出一区温度和二区温度为160℃，所述挤出温度中挤出三区温度和四区温度为165℃，所述挤出温度中挤出五区温度和六区温度为170℃，所述挤出温度中挤出七区温度和八区温度为175℃，所述挤出温度中挤出九区温度和机头温度为180℃，所述挤出温度中熔体温度为180℃。
作为一种优选的技术方案，所述制备方法的生产工艺为：双螺杆挤出机的主机转速为350-450r/min，喂料转速为15-20r/min，所述熔体温度为170-190℃。
作为更进一步的一种优选的技术方案，主机转速400r/min，喂料转速为18r/min，熔体温度为180℃，真空度为0.05MPA。
本发明的第三个方面提供了一种所述一种无载体高光泽油黑色母或所述一种无载体高光泽油黑色母的制备方法得到的无载体高光泽油黑色母的应用，可用于高光泽AS，ABS，PC，PC/ABS，PMMA等材料的注塑，挤出等，如电视面板，电脑面板，汽车内饰等。
有益效果：本发明制备的色母粒，排除了因载体树脂造成的不利影响，分散性好，色牢度高，着色效果佳，应用后得到的产品高光度，表面留痕，无麻点，色泽油黑。
1)本发明不添加载体树脂，避免了因使用不相容树脂作为载体而受到不利影响，相容性好，使用范围广。
2)本发明通过限定各组分含量并选择合适的助剂，炭黑、染料分散均匀，得到的色母粒流变性和流动性好，色散度高。
3)本发明通过限定染料和助剂种类，并且色料添加量高，得到色母粒不仅具有良好的分散性，而且覆盖力强，稳定性好，具有良好的着色效果和着色能力。
具体实施方式
为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种无载体高光泽油黑色母，原料包括以下组分，按重量份计，炭黑35-50份，染料30-45份，分散剂15-25份，抗氧剂1-5份。
作为一种优选的技术方案，所述炭黑为炭黑M880。
作为一种优选的技术方案，所述染料包括油溶染料、溶剂染料的一种或几种。
作为更进一步的一种优选的技术方案，所述油溶染料为油溶黑B，所述溶剂染料包括溶剂红179，溶剂绿5的一种或几种。
作为一种优选的技术方案，所述分散剂为乙烯共聚物。
作为更进一步的一种优选的技术方案，所述分散剂为乙烯/醋酸乙烯酯共聚物。
作为一种优选的技术方案，所述抗氧剂为主抗氧剂和辅助抗氧剂复配。
作为一种优选的技术方案，所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。
作为更进一步的一种优选的技术方案，所述受阻酚类抗氧剂为抗氧化剂1010。
作为一种优选的技术方案，所述辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。
作为更进一步的一种优选的技术方案，所述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧化剂168。
本发明的第二个方面提供了一种所述一种无载体高光泽油黑色母的制备方法，包括以下步骤：按照配方称取各物质，依次投入高速搅拌锅内混合，将搅拌好的混合料投入双螺杆挤出机中，挤出造粒得到无载体高光泽油黑色母。
作为一种优选的技术方案，所述混合时间为3-8min；所述挤出造粒过程的挤出温度为150-200℃。
作为更进一步的一种优选的技术方案，所述混合时间为5min；所述挤出温度中挤出一区温度和二区温度为160±5℃，所述挤出温度中挤出三区温度和四区温度为165±5℃，所述挤出温度中挤出五区温度和六区温度为170±5℃，所述挤出温度中挤出七区温度和八区温度为175±5℃，所述挤出温度中挤出九区温度和机头温度为180±5℃
所述挤出温度中熔体温度为180±5℃。
作为再进一步的一种优选的技术方案，所述挤出温度中挤出一区温度和二区温度为160℃，所述挤出温度中挤出三区温度和四区温度为165℃，所述挤出温度中挤出五区温度和六区温度为170℃，所述挤出温度中挤出七区温度和八区温度为175℃，所述挤出温度中挤出九区温度和机头温度为180℃，所述挤出温度中熔体温度为180℃。
作为一种优选的技术方案，所述制备方法的生产工艺为：双螺杆挤出机的主机转速为350-450r/min，喂料转速为15-20r/min，所述熔体温度为170-190℃。
作为更进一步的一种优选的技术方案，主机转速400r/min，喂料转速为18r/min，熔体温度为180℃，真空度为0.05MPA。
本发明的第三个方面提供了一种所述一种无载体高光泽油黑色母或所述一种无载体高光泽油黑色母的制备方法得到的无载体高光泽油黑色母的应用，可用于高光泽AS，ABS，PC，PC/ABS，PMMA等材料的注塑，挤出等，如电视面板,电脑面板，汽车内饰等。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售得到的。
实施例
实施例1
为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种无载体高光泽油黑色母，原料包括以下组分，按重量份计，炭黑40份，染料40份，分散剂18份，抗氧化剂2份。
所述炭黑为炭黑M880(CAS号：1333-86-4)。所述炭黑M880购自上海凯茵化工有限公司。
所述染料包括油溶染料和溶剂染料。
所述油溶染料为油溶黑B(CAS号：149315-87-7)，所述溶剂染料包括溶剂红179(CAS号：6829-22-7)和溶剂绿5(CAS号：2744-50-5)。
所述油溶黑B购自苏州三威染料化学有限公司。所述溶剂红179购自温州美尔诺化工有限公司。所述溶剂绿5购自上海吉至生化科技有限公司。
所述分散剂为乙烯共聚物。
所述分散剂为乙烯/醋酸乙烯酯共聚物，牌号为EVA3。所述分散剂EVA3购自上海粒诺新材料科技有限公司。
所述抗氧剂为主抗氧剂和辅助抗氧剂复配。
所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。
所述受阻酚类抗氧剂为抗氧化剂1010(CAS号：6683-19-8)。所述抗氧化剂1010购自广州达茵新型材料股份有限公司。
所述辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。
所述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧化剂168(CAS号：31570-04-4)。所述抗氧化剂168购自山东君瑞医药科技有限公司。
综上，所述各组分按重量份计，炭黑M880为40份，油溶黑B为20份，溶剂红179为10份，溶剂绿5为10份，分散剂EVA3为18份，抗氧化剂1010为1份，抗氧化剂168为1份。
一种无载体高光泽油黑色母的制备方法，包括以下步骤：按照配方重量份称取各物质，将炭黑、油溶黑B、溶剂红、溶剂绿、分散剂、抗氧化剂1010、抗氧化剂168依次投入高速搅拌锅内混合，将搅拌好的混合料投入双螺杆挤出机中，挤出造粒得到无载体高光泽油黑色母。
所述混合时间为5min；
所述挤出温度中挤出一区温度和二区温度为160℃，所述挤出温度中挤出三区温度和四区温度为165℃，所述挤出温度中挤出五区温度和六区温度为170℃，所述挤出温度中挤出七区温度和八区温度为175℃，所述挤出温度中挤出九区温度和机头温度为180℃。
所述制备方法的生产工艺为：主机转速400r/min，喂料转速为18r/min，熔体温度为180℃，真空度为0.05MPA。
实施例2
一种无载体高光泽油黑色母，具体实施方式与实施例1相同，不同之处在于，炭黑35份，染料30份，分散剂15份，抗氧化剂1份。其中所述各组分按重量份计，炭黑M880为35份，油溶黑B为26份，溶剂红179为7份，溶剂绿5为7份，分散剂EVA3为15份，抗氧化剂1010为0.7份，抗氧化剂168为0.3份。
实施例3
一种无载体高光泽油黑色母，具体实施方式与实施例1相同，不同之处在于，炭黑50份，染料45份，分散剂25份，抗氧化剂5份。其中所述各组分按重量份计，炭黑M880为50份，油溶黑B为20份，溶剂红179为13份，溶剂绿5为12份，分散剂EVA3为25份，抗氧化剂1010为3份，抗氧化剂168为2份。
对比例1
一种无载体高光泽油黑色母，具体实施方式与实施例1相同，不同之处在于炭黑70份。
对比例2
一种无载体高光泽油黑色母，具体实施方式与实施例1相同，不同之处在于分散剂10份。
对比例3
一种无载体高光泽油黑色母，具体实施方式与实施例1相同，不同之处在于分散剂为硬脂酸。
性能测试
将上述实施例制备的色母粒与ABS混合均匀，色母粒添加量为PP质量的1.5％。注塑成ABS复合材料板，测量L值和光泽度，观察表面效果。
黑度(L值)：采用分光光度仪进行测试，采用排除镜面光(SCE)模式，每次测试5个ABS复合材料板，结果取算术平均值。
光泽度测试：按照ASTMD523—2008标准，使用光泽度测试仪对ABS复合材料板进行光泽度测试，镜面板的测试角度为20°，每次测试5个标准板，结果取算术平均值。
表面效果：用扫描电子显微镜观察ABS复合材料板。
表1
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种无载体高光泽油黑色母，其特征在于，原料包括以下组分，按重量份计，炭黑35-50份，染料30-45份，分散剂15-25份，抗氧剂1-5份。
2.根据权利要求1所述一种无载体高光泽油黑色母，其特征在于，所述染料包括油溶染料、溶剂染料的一种或几种。
3.根据权利要求1所述一种无载体高光泽油黑色母，其特征在于，所述分散剂为乙烯共聚物。
4.根据权利要求1所述一种无载体高光泽油黑色母，其特征在于，所述抗氧剂为主抗氧剂和辅助抗氧剂复配。
5.根据权利要求4所述一种无载体高光泽油黑色母，其特征在于，所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。
6.根据权利要求4所述一种无载体高光泽油黑色母，其特征在于，所述辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述一种无载体高光泽油黑色母的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照配方称取各物质，依次投入高速搅拌锅内混合，将搅拌好的混合料投入双螺杆挤出机中，挤出造粒得到无载体高光泽油黑色母。
8.根据权利要求7所述一种无载体高光泽油黑色母的制备方法，其特征在于，所述混合时间为3-8min；所述挤出造粒过程的挤出温度为150-200℃。
9.根据权利要求7所述一种无载体高光泽油黑色母的制备方法，其特征在于，所述制备方法的生产工艺为：双螺杆挤出机的主机转速为350-450r/min，喂料转速为15-20r/min。
10.一种根据权利要求1-6任一项所述一种无载体高光泽油黑色母在塑料色母着色领域的应用。
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