一种染色组合物及染色工艺制造技术

本发明专利技术提供一种染色组合物、制备方法及染色工艺，所述染色组合物为固体颗粒，以重量百分比计，包括以下组分：3％～75％的颜料，1％～3％的分散剂，5％～10％的高分子聚合物，12％～91％的低分子聚合物，其中，所述高分子聚合物为树脂聚合物，所述低分子聚合物为蜡类物质。本发明专利技术染色组合物的颜料含量最高可达75％，分散性好，使用时容易清理设备和环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及染色
，具体来说，涉及一种染色组合物、制备方法及染色工艺。
技术介绍
当前塑料染色市场，主要有三类主要的染色材料，分别是色粉、色母粒、色浆，具体如下：关于色粉，在塑料制品中，大部分企业目前还是使用的色粉，像炭黑。色粉的优点是单位价格较低，比较适合对成本要求较严格的企业。缺点也很明显：首先，在加工过程中，色粉扬尘污染非常大，并且会造成产品二次污染；其次，由于色粉通常为化学品，因此，色粉的扬尘对员工的健康危害非常，并且在加工过程中，加入色粉的树脂可重复利用性差，特别是一些重要的颜色。色母粒是以树脂作为载体来包裹色粉所制成的粒径为2～4mm的粒子。目前色母粒在电缆料以及各塑料制品中占据了较大市场。但是色母粒本身存在一些缺陷，首先，色母粒本身因为工艺和配方体系所限，设备投资较大，一般需要采用大型的螺杆挤出机和其他配套设备，并且，加工过程是热加工，耗能较高；其次，色母粒由于采用树脂作为载体，色母粒本身的色粉含量不可能做的太高，一旦太高，会导致色母粒容易破碎，成品率低，市场上所谓的浓缩色母粒大多在20～30％，同样着色力情况下色母粒添加量较高。其本身加工所需要的设备、能耗、人力折算成本下来，综合成本和单位价格远高于色粉，特别是对于小批量或者需求较少的订单生产不容易实施。色浆(又可叫色油)其实是类似于色母粒，只是一个载体是固体树脂，一个是液体溶剂。色浆染色存在以下问题：1、存储性能差，一天不用色浆就会沉降并分层；2、色浆存在污染环境和加工设备的缺陷。由于色浆难以清洗干净，每次生产完，工人都需要花大量时间清洗设备、料斗和环境，只
能靠用有机溶剂擦拭，挥发物排到大气中造成废气污染，并且因为色浆有粘性，每次都会有一定的残留和浪费；3、色浆的浓度无法做的更高(目前是5％)。由于本行业色浆添加量通常在万分之三到八，提高色浆浓度的话，色浆添加量更少，如果分散得不够均匀，则容易出现存在颜色不准的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种染色组合物，所述染色组合物为固体颗粒，以重量百分比计，包括以下组分：3％～75％的颜料，1％～3％的分散剂，5％～10％的高分子聚合物，12％～91％的低分子聚合物，其中，所述高分子聚合物为树脂聚合物，所述低分子聚合物为蜡类物质。进一步地，所述染色组合物的平均粒径为0.1～3mm。进一步地，所述高分子聚合物选自马来酸酐类共聚物、乙烯-苯乙烯类共聚树脂、乙烯-丙烯酸类共聚树脂、乙烯-甲基丙烯酸类共聚树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚酯类聚合物、多羟基化合物树脂、酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、硅树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、呋喃树脂、环氧树脂、二甲苯树脂、萜烯树脂、苯并呋喃树脂、聚碳酸树脂或前述物质的任意组合。进一步地，所述低分子聚合物选自脂肪族烃系蜡、氧化脂肪族烃系蜡、植物类蜡或前述物质的任意组合。进一步地，所述分散剂为两性非离子型表面活性剂、抗氧剂、抗静电剂、增塑剂或前述物质的任意组合。进一步地，所述颜料选自无机颜料、有机颜料、染料或前述颜料的任意组合。本专利技术还提供一种染色组合物的制备方法，包括以下步骤：(1)以重量百分比计，将3％～75％的颜料、1％～3％的分散剂、5％～10％的高分子聚合物、12％～91％的低分子聚合物混合并搅拌，其中，所述高分子聚合物为树脂聚合物，所述低分子聚合物为蜡类物质；(2)将所述步骤(1)的物料输送至熔融反应釜加热搅拌；(3)将所述步骤(2)的物料输送至密炼设备，加热捏合；(4)将所述步骤(3)的物料输送至造粒设备进行造粒，干燥除水并收料，得到所述染色组合物。进一步地，所述步骤(2)中的加热温度为120℃～260℃。进一步地，所述步骤(3)中捏合时的加热温度为120℃～260℃。本专利技术还提供一种染色工艺，所述染色工艺采用上述的染色组合物。与现有技术相比，本专利技术提供的染色组合物及其制备方法至少具有以下有益效果：1、本专利技术染色组合物的颜料含量最高可达75％，同样着色力情况下大幅降低了染色组合物的添加量，节省了成本，克服了色母粒和色浆中颜料含量较低的缺陷。2、本专利技术通过将染色组合物制成固体颗粒，并且平均粒径非常小，使其具有非常优异的分散性能，避免了染色过程中需要在设备中进行二次分散的问题，尤其适用于塑料制品的染色；同时由于颜料被制成固体颗粒，染色组合物能够长时间存放而保持性能不变，存储期可长达3年，克服了色浆储存性能差的缺陷。3、克服了色粉和色浆存在污染的缺陷，使用本专利技术的染色组合物替代色粉和色浆时，无需增加新的设备和更改工艺，在原有设备和工艺条件下即可完成染色，而且由于染色组合物的颜料浓度高，染色使用量少，颗粒流动性好，用普通刷子即可完成清理，因此非常容易清理设备和环境。4、本专利技术染色组合物的加工过程为冷加工，耗能低，单位生产成本下降。具体实施方式现在将更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本专利技术更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。如无特殊说明，本专利技术所述的含量均为重量百分比。本专利技术的染色组合物为固体颗粒，又称颜色微珠，简称色珠，以重量百分比计，包括以下组分：3％～75％的颜料，1％～3％的分散剂，5％～10％的高分子聚合物，12％～91％的低分子聚合物。高分子聚合物为树脂聚合物，包括但不限于马来酸酐类共聚物、乙烯-
苯乙烯类共聚树脂、乙烯-丙烯酸类共聚树脂、乙烯-甲基丙烯酸类共聚树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA树脂)、聚酯类聚合物、多羟基化合物树脂、酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、硅树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、呋喃树脂、环氧树脂、二甲苯树脂、萜烯树脂、苯并呋喃树脂、聚碳酸树脂，及前述物质的任意组合。马来酸酐类共聚物例如包括苯乙烯-马来酸酐共聚物、聚苯乙烯接枝马来酸酐、K胶接枝马来酸酐。乙烯-苯乙烯类共聚树脂中苯乙烯类单体包括包括苯乙烯、以及苯乙烯的衍生物例如邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯等。乙烯-丙烯酸类共聚树脂中丙烯酸类单体包括丙烯酸、以及丙烯酸的酯例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯等。乙烯-甲基丙烯酸类共聚树脂中甲基丙烯酸类单体包括甲基丙烯酸、以及甲基丙烯酸的酯例如甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正辛酯等。低分子聚合物通常选择常用的蜡类物质，包括但不限于脂肪族烃系蜡、氧化脂肪族烃系蜡、植物类蜡等，及前述物质的任意组合。作为示例，可选用的蜡类物质包括聚丙烯蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚酰胺蜡、聚石蜡、巴西棕榈蜡、日本蜡、石蜡等。通常选择熔点为80℃～230℃的蜡，优选80℃～150℃的蜡。本专利技术颜料可选自无机颜料、有机颜料、染料或前述颜料的任意组合，优选使用粒径尺寸小的颜料，如平均粒径为15～30微米的颜料。根据不同需求，颜料加入量最低为3％，最高为75％。无机颜料包括各种金属氧化物、铬酸盐、碳酸盐、硫酸盐、硫化物、有机物燃烧的物质及其组合，作为示例，可以举出铁、钴、铝、镉、铅、铜、钛、镁、铬、锌、锑等的金属氧化物、铬酸盐、碳酸盐、硫酸盐和硫化物、有机物燃烧的黑色颜料及其组合，更具体的示例包括但不限于钛白粉、铁红、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种染色组合物，其特征在于，所述染色组合物为固体颗粒，以重量百分比计，包括以下组分：3％～75％的颜料，1％～3％的分散剂，5％～10％的高分子聚合物，12％～91％的低分子聚合物，其中，所述高分子聚合物为树脂聚合物，所述低分子聚合物为蜡类物质。

【技术特征摘要】
1.一种染色组合物，其特征在于，所述染色组合物为固体颗粒，以重量百分比计，包括以下组分：3％～75％的颜料，1％～3％的分散剂，5％～10％的高分子聚合物，12％～91％的低分子聚合物，其中，所述高分子聚合物为树脂聚合物，所述低分子聚合物为蜡类物质。2.根据权利要求1所述的染色组合物，其特征在于，所述染色组合物的平均粒径为0.1～3mm。3.根据权利要求1或2所述的染色组合物，其特征在于，所述高分子聚合物选自马来酸酐类共聚物、乙烯-苯乙烯类共聚树脂、乙烯-丙烯酸类共聚树脂、乙烯-甲基丙烯酸类共聚树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚酯类聚合物、多羟基化合物树脂、酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、硅树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、呋喃树脂、环氧树脂、二甲苯树脂、萜烯树脂、苯并呋喃树脂、聚碳酸树脂或前述物质的任意组合。4.根据权利要求1或2所述的染色组合物，其特征在于，所述低分子聚合物选自脂肪族烃系蜡、氧化脂肪族烃系蜡、植物类蜡或前述物质的任意组合。5.根据权利要求1或2所述的染色组合物，其特征在于，所述分散剂为两性非离子型表面活...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建，谢栋梁，魏信龙，
申请(专利权)人：上海顺茁塑胶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31