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CN111320865A - 一种耐高温色母粒及其制备方法 - Google Patents

一种耐高温色母粒及其制备方法 Download PDF

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CN111320865A
CN111320865A CN201811523121.9A CN201811523121A CN111320865A CN 111320865 A CN111320865 A CN 111320865A CN 201811523121 A CN201811523121 A CN 201811523121A CN 111320865 A CN111320865 A CN 111320865A
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CN
China
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卞明亮
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Shanghai Shuoyan New Materials Technology Co ltd
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Shanghai Shuoyan New Materials Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开一种耐高温色母粒及其制备方法,耐高温色母粒,其主要组分按重量份计为:氧化铁红2‑5份、抗氧剂2‑8份、尼龙70‑100份、钛白粉0.5‑3.5份、炭黑1.1‑4.1份、颜料0.1‑1.9份;方法包括如下步骤:1)将原料按照本发明的色母粒的重量份额配比;2)将步骤1)中的配比的原料放入匀速搅拌机中搅拌,搅拌温度为80℃‑110℃,时间为5‑10min;3)将步骤2)中的搅拌均匀的混合料放入双螺杆挤出机进行熔融共混造粒;综上所述,本发明提供了一种耐受温度高且不变色、不变形的色母粒。

Description

一种耐高温色母粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料领域,尤其涉及一种耐高温色母粒及其制备方法。
背景技术
色母粒是由高比例的着色剂、载体树脂以及各种助剂经过良好分散而制成的一种新型高分子复合着色材料。着色剂是色母粒的基本组成部分,含量一般在20%-80%之间。白色母粒通常采用钛白粉、硫酸钡、锌钡白、硫化锌、碳酸钙等为着色剂,黑色母粒采用炭黑为着色剂,彩色母粒采用偶氮颜料、酞菁颜料、喹吖啶酮颜料、氧化铁红、金属粉、珠光粉以及染料等为着色剂。树脂是色母粒的载体,具有受热软化、冷却硬化的性能,而且不起化学反应等特点。树脂经熔融剪切等工艺,使着色剂均匀分布于其中。为保证载体与被着色塑料的相容性,通常选择与被着色塑料同类树脂作为载体,有利于着色剂更好的分散。分散剂属于助剂,可促使着色剂均匀分散于树脂并且不再凝聚。目前常用的分散剂有聚乙烯低分子蜡、硬脂酸盐、乙二醇等。按制品的用途和性能要求,色母粒制备过程中还需加入其他各种助剂,如抗静电剂、抗氧剂、光亮剂、光稳定剂、发泡剂、抗菌剂、消光剂、阻燃剂等品种,从而赋予塑料制品特殊功能。
色母粒在工业生产中应用越来越广泛,人们对其功能性要求也越来越高。环保压力和下游合成树脂的新需求正在推动色母粒行业的技术进步。以小规模企业为主的色母粒行业必须采取企业联合和产业链合作的研发模式,改进生产工艺,提升清洁生产水平,并针对下游高品质塑料和化纤制品的新需求,开发新工艺、新配方。
公开号为CN 102070820的中国专利,一种耐高温聚乙烯色母粒及其制备方法,公开了一种耐高温聚乙烯色母粒及其制备方法。耐高温聚乙烯色母粒包括基体树脂20-30%、纳米蒙脱土3-5%、分散剂7-15%、阻交联剂0.3-1%、聚硅氧烷有机硅表面活性剂0.5-2%、抗氧化剂1-3%、光稳定剂1-3%、颜料20-70%;所述的阻交联剂为二甲基亚砜、二甲胺或二甲基甲酰胺;所述的分散剂为低分子聚乙烯蜡或乙烯-醋酸乙烯蜡与含氟聚合物的复配物。该发明按比例掺入PE-RT后,能制造出多种色泽的PE-RT管道,保证了PE-RT管材的力学性能不降低而有所提高。
然而,现有技术的色母粒虽然也提出了具有耐高温的功能,但是现有技术的色母粒耐高温效果还需进一步提高。
发明内容
针对上述技术问题,本发明提供了一种耐受温度高且不变色、不变形的色母粒。
本发明的一个方面,提供了一种耐高温色母粒,其特征在于,其主要组分按重量份计为:氧化铁红2-5份、抗氧剂2-8份、尼龙70-100份、钛白粉0.5-3.5份、炭黑1.1-4.1份、颜料0.1-1.9份。
优选地,所述颜料包括镍钛黄。
优选地,镍钛黄、氧化铁红、抗氧剂重量比为0.9-1:2.5-2.7:3.9-4.1。
优选地,所述抗氧剂包括巴斯夫1098、B911中的一种或两种组合。
经过长期研究及大量的试验验证,本发明的色母粒能够长时间处于高温下仍然保持原本颜色以及外形,分析原因可能上由于色母粒配方中的氧化铁、抗氧剂、炭黑等相互协同,在低含量的条件下仍然能够起到了较好的耐高温效果;尤其是在颜料为镍钛黄时产品效果更明显,分析可能是镍钛黄自身具有高耐热,耐光,耐侯等特性,在作为颜料的时候保证高温下不褪色同时还能进一步促进氧化铁、抗氧剂、炭黑等的耐高温效果。
本发明的另一个方面,提供了一种耐高温色母粒的制备方法,包括以下步骤:
1)将原料按照本发明提供的色母粒的重量份额配比;
2)将步骤1)中的配比的原料放入匀速搅拌机中搅拌,搅拌温度为80℃-110℃,时间为5-10min;
3)将步骤2)中的搅拌均匀的混合料放入双螺杆挤出机进行熔融共混造粒。
优选地,所述双螺杆挤出机共有9段,各段温度范围分别为:215℃-225℃、225℃-235℃、245℃-255℃、250℃-260℃、255℃-265℃、255℃-265℃、250℃-260℃、245℃-255℃、245℃-255℃。
由于本发明的色母粒的配方与现有技术存在较大区别,因此本发明色母粒的制造工艺也进行了较大的改进,特别是由传统的双螺杆挤出机由3-7段变成9段,每段对应的温度也从传统的3-7段温度变成了9段温度。分析原因可能是因为本发明的色母粒的配方及配比改变,导致双螺杆挤压过程中需要更多的时间以及通过更多的温梯保证色母粒合格率。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:本发明提供了一种新的色母粒的配方及配比,本发明的色母粒具有较强且长期的对抗高温的优势,并且,本发明还提供了针对本发明的色母粒的制造方法,该方法区别于传统工艺的方法,具有生产本发明色母粒合格率高的优势。
具体实施方式
以下将对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
实施例1
1、色母粒1的原料如下表所示:
Figure BDA0001903716380000031
色母粒的制造工艺为:
1)将上表中的配比的原料放入匀速搅拌机中搅拌,搅拌温度为80℃,时间为10min;
2)搅拌均匀的混合料放入双螺杆挤出机进行熔融共混造粒。双螺杆挤出机共有11段,各段温度范围分别为:215℃、225℃、245℃、250℃、255℃、256℃、250℃、245℃、247℃。
实施例2
1、色母粒2的原料如下表所示:
Figure BDA0001903716380000032
2、色母粒的制造工艺为:
1)将上表中的配比的原料放入匀速搅拌机中搅拌,搅拌温度为90℃,时间为8min;
2)搅拌均匀的混合料放入双螺杆挤出机进行熔融共混造粒。双螺杆挤出机共有11段,各段温度范围分别为:220℃、230℃、250℃、255℃、260℃、255℃、255℃、250℃、255℃。
实施例3
1、色母粒3的原料如下表所示
Figure BDA0001903716380000041
2、色母粒的制造工艺为:
1)将上表中的配比的原料放入匀速搅拌机中搅拌,搅拌温度为100℃,时间为5min;
2)搅拌均匀的混合料放入双螺杆挤出机进行熔融共混造粒。双螺杆挤出机共有11段,各段温度范围分别为:225℃、235℃、255℃、260℃、265℃、260℃、250℃、255℃、250℃。
实施例4
采用实施例1、实施例2、实施例3的色母粒,色母粒1、色母粒2、色母粒3制作电器接插件,分别命名为接插件1、接插件2、接插件3,三个接插件外形、大小完全一致。
将接插件1、接插件2、接插件3按照如下方法进行试验:
1)将接插件1、接插件2、接插件3穿孔,保持接插件1、接插件2、接插件3的孔径相同。
2)测量接插件1、接插件2、接插件3孔径,分别记为R1、R2、R3,且R1、R2、R3任意两两之差不大于0.1cm。
3)将3个500g铁球穿过接插件1、接插件2、接插件3的孔悬挂。
4)将接插件1、接插件2、接插件3放入120℃环境下,持续1h。
5)再次测量接插件1、接插件2、接插件3孔径,分别记为R4、R5、R6。
上述铁球悬挂试验结果如下表:
试验前孔径(R) 试验后孔径(R) 孔径差(△R)
接插件1 R1=1.50cm R4=1.51cm 0.01cm
接插件2 R2=1.50cm R5=1.50cm 0
接插件3 R3=1.55 R6=1.57cm 0.02cm
依照上表可知,色母粒1、色母粒2、色母粒3制作的接插件1、接插件2、接插件3在120℃环境下,持续1h,以及500g铁球负重的条件下仍然仅仅只有0-0.02cm的形状改变,可见,本申请的色母粒在高温下具有良好的塑性优势。
实施例5
将色母粒1、色母粒2、色母粒3进行如下实验:
1)记录色母粒1、色母粒2、色母粒3的色调,分别为CT1、CT2、CT3,且CT1、CT2、CT3相差不大于0.1。
2)将色母粒1、色母粒2、色母粒3置于100℃蒸汽环境下,持续10h。
3)再次检测色母粒1、色母粒2、色母粒3的色调,分别为CT4、CT5、CT6。
上述试验结果如下表:
试验前色调(CT) 试验后色调(CT) 色调差(△CT)
接插件1 CT1=-16.1 CT4=-16.5 0.4
接插件2 CT2=-16.0 CT5=-16.2 0.2
接插件3 CT3=-16.2 CT6=-16.8 0.6
依照上表可知,色母粒1、色母粒2、色母粒3在100℃蒸汽环境下,持续10h,色差变化为0.2-0.6。可见,本申请的色母粒在高温、高湿度环境下具有良好的保持色调的性能。
实施例6
将色母粒1、色母粒2、色母粒3进行如下实验:使用母粒1、色母粒2、色母粒3进行注塑成型,温度设置为60℃-320℃,产品颜色一致。表明,采用本发明色母粒进行注塑成型,在温度高达320℃的条件下,仍然无色差。
综上所述,本申请的色母粒在高温、高湿度、负重的条件下仍然能保持产品的外形、颜色几乎不发生变化,本发明的色母粒能够真正实现长久耐高温。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种耐高温色母粒,其特征在于,其主要组分按重量份计为:
氧化铁红2-5份、抗氧剂2-8份、尼龙70-100份、钛白粉0.5-3.5份、炭黑1.1-4.1份、颜料0.1-1.9份。
2.如权利要求1所述耐高温色母粒,其特征在于,所述颜料包括镍钛黄。
3.如权利要求2所述耐高温色母粒,其特征在于,镍钛黄、氧化铁红、抗氧剂重量比为0.9-1:2.5-2.7:3.9-4.1。
4.如权利要求1所述耐高温色母粒,其特征在于,所述抗氧剂包括巴斯夫1098、巴斯夫B911中的一种或两种组合。
5.权利要求1-4任意一项所述的耐高温色母粒的制备方法,包括以下步骤:
1)将原料按照权利要求1所述的重量份额配比;
2)将步骤1)中的配比的原料放入匀速搅拌机中搅拌,搅拌温度为80℃-110℃,时间为5-10min;
3)将步骤2)中的搅拌均匀的混合料放入双螺杆挤出机进行熔融共混造粒。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述双螺杆挤出机共有9段,各段温度范围分别为:215℃-225℃、225℃-235℃、245℃-255℃、250℃-260℃、255℃-265℃、255℃-265℃、250℃-260℃、245℃-255℃、245℃-255℃。
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