硬質(zhì)pvc色母配方及其制備方法
本發(fā)明提供一種硬質(zhì)PVC色母，配方以重量份計(jì)算，包含以下組分：PVC基料，35%?50%；色粉，5%?15%；填料，15%?25%；塑化劑，20%?30%；分散劑，2%?10%；潤(rùn)滑劑，0.1%?5%；熱穩(wěn)定劑，1%?5%；抗氧劑，0.1%?3%；光穩(wěn)定劑，0.1%?3%。該色母是通過雙螺桿擠出機(jī)對(duì)基料、加工助劑和色粉混合擠出而得到的。本發(fā)明的有益效果是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中PVC塑料用色粉染色的缺陷，將染色用的顏料做成色母，在PVC制品生產(chǎn)中將會(huì)減少污染、簡(jiǎn)化工藝。
技術(shù)領(lǐng)域
本文屬于PVC材料領(lǐng)域，尤其涉及一種硬質(zhì)PVC色母及其制備方法。
背景技術(shù)
PVC即聚氯乙烯，是最早工業(yè)化的塑料品種之一，應(yīng)用極為廣泛。目前我國(guó)PVC樹脂年產(chǎn)量超過100萬噸，隨著PVC高檔產(chǎn)品的出現(xiàn)和連續(xù)化生產(chǎn)的需要，對(duì)PVC塑料制品著色的要求也越來越高。因而，采用傳統(tǒng)的“浮染法”和“色漿法”對(duì)PVC塑料進(jìn)行著色已不能滿足生產(chǎn)需要。
色母在塑料中使用時(shí)，可以使顏料在制品中具有更好的分散性，有利于保持顏料的化學(xué)穩(wěn)定性，保持環(huán)境的潔凈，工序簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)色容易，節(jié)省時(shí)間和原材料，因此在塑料行業(yè)應(yīng)用非常廣泛，但由于PVC的塑化能力弱，且在高溫下會(huì)分解，PVC色母的制作有一定的難度，因此，一般廠家用色粉(即顏料)對(duì)PVC進(jìn)行染色，而色粉染色有以下缺陷：
(1)攪拌色粉時(shí)污染大；
(2)更換顏色需花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間清理料筒；
(3)分散性較差；
目前少數(shù)國(guó)內(nèi)的PVC色母并不是PVC為基料，而是以聚乙烯等為基料進(jìn)行制作，使用這種色母會(huì)導(dǎo)致管材性能較低。以PVC為基料進(jìn)行色母的制作存在擠出物無法成條、色母中存在糊料等問題。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種以聚氯乙烯為基料，制備硬質(zhì)PVC色母的配方及其制備方法。本發(fā)明涉及的一種硬質(zhì)PVC色母粒，分散性高，同時(shí)具有較高的耐候，用于硬質(zhì)PVC材料的染色。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：
一種硬質(zhì)PVC色母，該色母是通過雙螺桿擠出機(jī)對(duì)基料、加工助劑和
混合擠出而得到的。
其配方以重量份計(jì)算，包含以下組分：
上述組分為：
上述組分為：
上述硬質(zhì)PVC色母，所述基料為PVC顆粒。
上述硬質(zhì)PVC色母，所述填料為碳酸鈣、硫酸鋇、滑石粉中的一種或一種以上混合。
上述硬質(zhì)PVC色母，所述塑化劑為鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、鄰苯二甲酸二正辛酯(DNOP或DnOP)、鄰苯二甲酸丁芐酯(BBP)、鄰苯二甲酸二仲辛酯(DCP)、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯(DCHP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)、鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)、鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)、鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP)中的一種或一種以上混合。
上述硬質(zhì)PVC色母，所述分散劑為硬脂酸、硬脂酸鋅、石蠟、聚乙烯蠟、N,N-二甲基乙酰胺中的一種或一種以上混合。
上述硬質(zhì)PVC色母，所述潤(rùn)滑劑為硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撐雙硬脂酰胺中的一種或一種以上混合。
上述硬質(zhì)PVC色母，所述熱穩(wěn)定劑為二鹽基硬脂酸鉛、三鹽基硫酸鉛、二鹽基鄰苯二甲酸鉛、二鹽基亞磷酸鉛中的一種或一種以上混合。
上述硬質(zhì)PVC色母，所述抗氧劑為四季戊四醇酯(KY-1010)、丙酸十八碳醇酯(KY-1076)、亞磷酸三酯(PKY-168)、雙季戊四醇二亞磷酸酯(JC-242)中的一種或一種以上混合。
上述硬質(zhì)PVC色母，所述光穩(wěn)定劑為2-(2′-羥基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(UV-326)、2-(2′-羥基-3′,5′-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑(UV-327)、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV-531)中的一種或一種以上混合。
本發(fā)明還提供了上述硬質(zhì)PVC色母的制備方法：
(1)將PVC基料35％-50％，填料15％-25％、分散劑2％-10％、潤(rùn)滑劑0.1％-5％、熱穩(wěn)定劑1％-5％、抗氧劑0.1％-3％、光穩(wěn)定劑0.1％-3％置入高速混合機(jī)中，混合均勻。
(2)降低混料溫度到30-45℃向步驟(1)得到的混合物加入20％-30％塑化劑進(jìn)行混合。
(3)提高混料溫度到40-65℃向步驟(2)得到的混合物加入5％-15％色粉進(jìn)行混合。將混合物送如雙螺桿擠出機(jī)的料斗中。
(4)調(diào)整各個(gè)分區(qū)的溫度170-210℃之間，控制螺桿轉(zhuǎn)速為20-70r/min。
(5)擠出成條，冷卻切粒，干燥，即制得色母粒。
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中PVC塑料用色粉染色的缺陷，將染色用的顏料做成色母，在PVC制品生產(chǎn)中將會(huì)減少污染、簡(jiǎn)化工藝。
本發(fā)明中添加的填料比例與PVC制品中填料占比接近，減小了因加入色母導(dǎo)致PVC制品本身韌性降低強(qiáng)度降低的可能性，并可以減少一定的成本。
本發(fā)明中添加的塑化劑因其分子插入到聚合物分子鏈之間，削弱了聚合物分子鏈間的應(yīng)力，增加了聚合物分子鏈移動(dòng)的可能，降低了分子鏈之間的纏繞，從而使PVC樹脂塑性增加，使其更容易加工，減少糊料的產(chǎn)生。
本發(fā)明中添加的分散劑和潤(rùn)滑劑具有協(xié)同作用，通過對(duì)顏料分子的潤(rùn)濕作用降低了顏料分散過程所需要的能量，改善顏料粒子表面性質(zhì)，防止顏料分子凝聚，使顏料可以更好的分散，增加顏色飽和度，并在成型加工使增加熔體的流動(dòng)性，使PVC更易于加工。
本發(fā)明中添加的潤(rùn)滑劑可以提高熔體的流動(dòng)性，減小熔體與設(shè)備間的粘性，降低色母的熔點(diǎn)，讓色母更易于分散。
本發(fā)明中添加的熱穩(wěn)定劑可以有效的抑制PVC加工時(shí)的脫氯化氫反應(yīng)。PVC樹脂熱穩(wěn)定性差，通過加入熱穩(wěn)定劑消除了引起開始脫氯化氫反應(yīng)的不穩(wěn)定性部位，有效抑制了PVC樹脂的降解。
本發(fā)明中添加的抗氧劑可以提高產(chǎn)品的抗氧化能力，增長(zhǎng)色母的氧化誘導(dǎo)時(shí)間，降低使用色母著色的產(chǎn)品減少氧化誘導(dǎo)時(shí)間的可能性，延長(zhǎng)制品的使用壽命。
本發(fā)明中添加的光穩(wěn)定劑屬于紫外線吸收劑，可以有效的吸收波長(zhǎng)240-380納米的紫外線，從而達(dá)到對(duì)PVC樹脂的保護(hù)作用，抑制聚合物的自我氧化和降解，延遲光老化的過程，延長(zhǎng)顏料和PVC制品的使用壽命。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例為對(duì)上述發(fā)明內(nèi)容的進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
一種硬質(zhì)PVC色母，該色母是通過雙螺桿擠出機(jī)對(duì)基料、加工助劑和色粉混合擠出而得到的。
(1)將35％PVC顆粒、20％碳酸鈣、5％石蠟、1％乙撐雙硬脂酸酰胺、4％三鹽基硫酸鉛、0.5％丙酸十八碳醇酯、0.5％2-(2′-羥基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(UV-326)，置入1500-3000r/min的高速混合機(jī)中，設(shè)置溫度為60℃，混合均勻。
(2)降低混料溫度為35℃向步驟(1)得到的混合物加入20％DOP進(jìn)行混合。
(3)提高混料溫度為60℃向步驟(2)得到的混合物加入14％顏料進(jìn)行混合，通過上料機(jī)將混合物送入雙螺桿擠出機(jī)的料斗中。
(4)調(diào)整各溫區(qū)溫度在170-190℃之間，機(jī)頭溫度190℃，螺桿轉(zhuǎn)速為60r/min。
(5)擠出成條，冷卻切粒，干燥，即制得色母粒。
實(shí)施例2
一種硬質(zhì)PVC色母，該色母是通過雙螺桿擠出機(jī)對(duì)基料、加工助劑和色粉混合擠出而得到的。
(1)將40％PVC顆粒、15％碳酸鈣、5％聚乙烯蠟、1％乙撐雙硬脂酸酰胺、5％二鹽基硬脂酸鉛、0.5％四季戊四醇酯、0.5％2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV-531)，置入1500-3000r/min的高速混合機(jī)中，設(shè)置溫度為60℃，混合均勻。
(2)降低混料溫度為30℃向步驟(1)得到的混合物加入23％DOP進(jìn)行混合。
(3)提高混料溫度為55℃向步驟(2)得到的混合物加入10％顏料進(jìn)行混合，通過上料機(jī)將混合物送入雙螺桿擠出機(jī)的料斗中。
(4)調(diào)整各溫區(qū)溫度在180-200℃之間，機(jī)頭溫度200℃，螺桿轉(zhuǎn)速為60r/min。
(5)擠出成條，冷卻切粒，干燥，即制得色母粒。
實(shí)施例3
一種硬質(zhì)PVC色母粒，該色母粒是通過雙螺桿擠出機(jī)對(duì)基料、加工助劑和色粉混合擠出而得到的。
(1)將42％PVC顆粒、10％碳酸鈣、2％硫酸鋇、3％滑石粉、5％硬脂酸鋅、5％油酰胺、2％二鹽基硬脂酸鉛、1％亞磷酸三酯(PKY-168)、2％2-(2′-羥基-3′,5′-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑(UV-327)，置入1500-3000r/min的高速混合機(jī)中，設(shè)置溫度為60℃，混合均勻。
(2)降低混料溫度為40℃向步驟(1)得到的混合物加入10％DCP、10％DBP進(jìn)行混合。
(3)提高混料溫度為60℃向步驟(2)得到的混合物加入8％顏料進(jìn)行混合，通過上料機(jī)將混合物送入雙螺桿擠出機(jī)的料斗中。
(4)調(diào)整各溫區(qū)溫度在180-200℃之間，機(jī)頭溫度200℃，螺桿轉(zhuǎn)速為60r/min。
(5)擠出成條，冷卻切粒，干燥，即制得色母粒。
實(shí)施例4
一種硬質(zhì)PVC色母，該色母是通過雙螺桿擠出機(jī)對(duì)基料、加工助劑和色粉混合擠出而得到的。
(1)將45％PVC顆粒、10％碳酸鈣、5％硫酸鋇、4％聚乙烯蠟、2％硬脂酸、1％石蠟、2％乙撐雙硬脂酸酰胺、2％二鹽基亞磷酸鉛、1.5％丙酸十八碳醇酯(KY-1076)、2.5％2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV-531)，置入1500-3000r/min的高速混合機(jī)中，設(shè)置溫度為60℃，混合均勻。
(2)降低混料溫度為35℃向步驟(1)得到的混合物加入20％DMP進(jìn)行混合。
(3)提高混料溫度為60℃向步驟(2)得到的混合物加入5％顏料進(jìn)行混合，通過上料機(jī)將混合物送入雙螺桿擠出機(jī)的料斗中。
(4)調(diào)整各溫區(qū)溫度在180-200℃之間，機(jī)頭溫度200℃，螺桿轉(zhuǎn)速為60r/min。
(5)擠出成條，冷卻切粒，干燥，即制得色母粒。
實(shí)施例5
一種硬質(zhì)PVC色母，該色母是通過雙螺桿擠出機(jī)對(duì)基料、加工助劑和色粉混合擠出而得到的。
(1)將50％PVC顆粒、15％碳酸鈣、2％N,N-二甲基乙酰胺、0.1％乙撐雙硬脂酸酰胺、1％三鹽基硫酸鉛、0.6％亞磷酸三酯(PKY-168)、0.2％2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV-531)、0.2％2-(2′-羥基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(UV-326)，置入1500-3000r/min的高速混合機(jī)中，設(shè)置溫度為60℃，混合均勻。
(2)降低混料溫度為35℃向步驟(1)得到的混合物加入18％DINP、2％DOP進(jìn)行混合。
(3)提高混料溫度為50℃向步驟(2)得到的混合物加入12％顏料進(jìn)行混合，通過上料機(jī)將混合物送入雙螺桿擠出機(jī)的料斗中。
(4)調(diào)整各溫區(qū)溫度在180-200℃之間，機(jī)頭溫度200℃，螺桿轉(zhuǎn)速為60r/min。
(5)擠出成條，冷卻切粒，干燥，即制得色母粒。
以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
1.一種硬質(zhì)PVC色母，其特征在于：其配方以重量份計(jì)算，包含以下組分：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硬質(zhì)PVC色母，其特征在于：所述基料為PVC顆粒。該色母是通過雙螺桿擠出機(jī)對(duì)基料、加工助劑和色粉混合擠出而得到的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硬質(zhì)PVC色母，其特征在于：所述填料為碳酸鈣、硫酸鋇、滑石粉中的一種或一種以上混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硬質(zhì)PVC色母，其特征在于：上述硬質(zhì)PVC色母，所述塑化劑為鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二正辛酯、鄰苯二甲酸丁芐酯、鄰苯二甲酸二仲辛酯、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯中的一種或多種的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硬質(zhì)PVC色母，其特征在于：所述分散劑為硬脂酸、硬脂酸鋅、石蠟、聚乙烯蠟、N,N-二甲基乙酰胺中的一種或一種以上混合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硬質(zhì)PVC色母，其特征在于：所述潤(rùn)滑劑為硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撐雙硬脂酰胺中的一種或一種以上混合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硬質(zhì)PVC色母，其特征在于：所述熱穩(wěn)定劑為二鹽基硬脂酸鉛、三鹽基硫酸鉛、二鹽基鄰苯二甲酸鉛、二鹽基亞磷酸鉛中的一種或一種以上混合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硬質(zhì)PVC色母，其特征在于：所述抗氧劑為四季戊四醇酯、丙酸十八碳醇酯、亞磷酸三酯、雙季戊四醇二亞磷酸酯中的一種或一種以上混合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硬質(zhì)PVC色母，其特征在于：所述光穩(wěn)定劑為2-(2′-羥基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2′-羥基-3′,5′-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一種或多種的混合物。
10.權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)硬質(zhì)PVC色母的制備方法，包括以下步驟：
(1)將PVC基料35％-50％，填料15％-25％、分散劑2％-10％、潤(rùn)滑劑0.1％-5％、熱穩(wěn)定劑1％-5％、抗氧劑0.1％-3％、光穩(wěn)定劑0.1％-3％置入高速混合機(jī)中，混合均勻；
(2)降低混料溫度到30-45℃，向步驟(1)得到的混合物加入20％-30％塑化劑進(jìn)行混合；
(3)提高混料溫度到40-65℃，向步驟(2)得到的混合物加入5％-15％色粉進(jìn)行混合。將混合物送如雙螺桿擠出機(jī)的料斗中；
(4)調(diào)整各個(gè)分區(qū)的溫度170-210℃之間，控制螺桿轉(zhuǎn)速為20-70r/min；
(5)擠出成條，冷卻切粒，干燥，即制得色母粒。
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