一种可降解受压变色塑料色母粒及其制备方法技术

一种可降解受压变色塑料色母粒，由以下质量分数的物质组成：颜料10~30%、填料10~40%、偶联剂0.1~1%、润滑剂0.5~5%、载体40~80%、压敏变色材料4~10%；本发明专利技术以聚乳酸或对苯二甲酸丁二酯为载体,优化颜料以及添加剂的配比得到的可降解且受压变色的色母粒,具有着色均匀、成本低、加工工艺易于控制、分散性能优异等优点，拥有广阔的工业应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种可降解受压变色塑料色母粒及其制备方法
本专利技术属于塑料着色领域，具体涉及一种可降解受压变色塑料色母粒及其制备方法。
技术介绍
色母粒是20世纪60年代开发的一种塑料着色产品，它是把颜料超常量均匀的载附于树脂中而制得的聚合物的复合物，具有使用方便、色泽稳定的优点；色母粒进入中国已有40多年的历史，品种从无到有，产量和质量与发展之初相比有了大幅度的提高，在薄膜、塑料制品、化纤、电缆、建筑材料等塑料产品领域也广泛采用色母粒着色。专利107973957A公开了一种防析出型色母粒，由如下重量份数的组分组成：聚乙烯15-50份、颜料5-50份、助剂10-30份、填料5-10份。该专利技术不含有小分子物质，增加了色母的耐油和耐熔剂性，提高了色母的耐迁移性，不能在塑料制品中产生析出现象，但该制备方法中所用的载体为聚乙烯不可降解材料，且采用的颜料和助剂中，存在重金属超标的情况，导致土地被严重污染，不能再次种植。另外，目前大多色母粒在制得载重类塑料成品后，如：水管、齿轮、外壳等，当其载重达到或超过警戒重量时，并无相关的智能监测系统对其实时监控，来显示其受压破损程度，无形之中增加了塑料成品的破损率以及使用成本。
技术实现思路
为解决以上技术问题,本专利技术提供一种可降解受压变色塑料色母粒及其制备方法,以聚乳酸或对苯二甲酸丁二酯为载体,优化颜料以及添加剂的配比得到的可降解且受压变色的色母粒,具有着色均匀、成本低、加工工艺易于控制、分散性能优异等优点，拥有广阔的工业应用前景。本专利技术提供的技术方案如下：一种可降解受压变色塑料色母粒，由以下质量分数的物质组成：颜料10~30%、填料10~40%、偶联剂0.1~1%、润滑剂0.5~5%、载体40~80%、压敏变色材料4~10%，其中，所述载体为聚乳酸或对苯二甲酸丁二酯。优选地，所述载体为聚乳酸或对苯二甲酸丁二酯。优选地，所述填料为膨润土、黏土、木粉、淀粉、二氧化硅改性碳酸钙中的一种或几种。优选地，所述颜料为有机颜料或无机颜料，其中有机颜料为60#蓝、蓝L7460、耐晒大红、永固红、有机黄、群青、永固紫中的一种或几种；无机颜料为钛白粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄中的一种或几种。优选地，所述润滑剂为硬脂酸、乙撑双硬脂酰胺、脂肪酸酰胺中的一种或几种。优选地，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂和硼酸酯偶联剂中的一种或几种。所述压敏变色材料为二乙烯基蒽类PAIE化合物、四苯乙烯类PAIE化合物、氰基乙烯类PAIE化合物、噻咯类PAIE化合物、羧基取代四苯丁二烯PAIE化合物。本专利技术还公开了一种制备上述可降解受压变色塑料色母粒的方法，包括以下步骤：步骤A：将颜料、润滑剂和填料投入高速搅拌机，95~105℃下高速搅拌5~10min；步骤B：再向高速搅拌机内加入偶联剂、压敏变色材料，高速搅拌5~10min；步骤C：最后向高速搅拌机内加入载体，高速搅拌3~5min，出料后得混合料；步骤D：将步骤C得到的混合料通过双螺挤出机熔融共混，挤出造粒，冷却、干燥，铝箔袋包装，即得可降解受压变色塑料色母粒。优选地，步骤D中，所述挤出机各区温度设置为第一区90℃；第二区和第三区130~140℃；其它各区为150~160℃。优选地，步骤D中，生产时，在挤出机模头需加筛网，具体为30目两层、200目一层。优选地，步骤D中，干燥时，色母的水分含量需控制在1000ppm以内。与现有技术相比，本专利技术具有以下技术优势：（1）本专利技术以生物降解塑料——聚乳酸和对苯二甲酸丁二酯为载体，加上颜料、填料及助剂，经过双螺杆挤出机挤出，制得生物降解塑料色母粒，其颜料分散性优异，并与生物降解塑料具有良好的匹配性；由于生物降解塑料载体将颜料和空气、水分隔离，有利于保持颜料的化学稳定性；色母粒与待着色树脂的颗粒度相近，在计量上更方便准确，混合时不会粘附于容器上，与待着色树脂的混合也较均匀，因此保证了色母粒添加量的稳定，从而保证了不同批次制品颜色的稳定；色母粒着色时，不会产生粉尘；保护了操作人员的健康及环境的清洁。（2）本专利技术制得的色母粒内添加有压敏变色材料，其性能要求与普通色母粒相同，压敏变色材料的添加对色母粒不会产生负面影响，将色母粒用于水管、齿轮、外壳等塑料制品中，其外观颜色将随所受压力的不同而发生变化，技术人员可依此来判断塑料制品的损伤程度，及时更换，以避免危险事故的发生。附图说明图1为本专利技术的制备工艺流程图。具体实施例实施例1一种可降解受压变色塑料色母粒，由以下质量分数的物质组成：钛白粉10%、淀粉10%、钛酸酯偶联剂0.5%、硬脂酸0.5%、聚乳酸75%、二乙烯基蒽类PAIE化合物4%。一种可降解受压变色塑料色母粒的方法，包括以下步骤：步骤A：将钛白粉、硬脂酸和淀粉投入高速搅拌机，95℃下高速搅拌5min；步骤B：再向高速搅拌机内加入钛酸酯偶联剂、二乙烯基蒽类PAIE化合物，高速搅拌5min；步骤C：最后向高速搅拌机内加入聚乳酸，高速搅拌3min，出料后得混合料；步骤D：将步骤C得到的混合料通过双螺挤出机熔融共混，挤出造粒，冷却、干燥，铝箔袋包装，即得可降解受压变色塑料色母粒，其中，挤出机各区温度设置为第一区90℃；第二区和第三区130℃；其它各区为150℃，在挤出机模头需加筛网，具体为30目两层、200目一层；干燥后色母的水分含量为900ppm。实施例2一种可降解受压变色塑料色母粒，由以下质量分数的物质组成：永固红15%、二氧化硅改性碳酸钙20%、硅烷偶联剂0.1%、乙撑双硬脂酰胺0.9%、对苯二甲酸丁二酯59%、四苯乙烯类PAIE化合物5%。一种制备可降解受压变色塑料色母粒的方法，包括以下步骤：步骤A：将永固红、乙撑双硬脂酰胺和二氧化硅改性碳酸钙投入高速搅拌机，100℃下高速搅拌7min；步骤B：再向高速搅拌机内加入硅烷偶联剂、四苯乙烯类PAIE化合物，高速搅拌7min；步骤C：最后向高速搅拌机内加入对苯二甲酸丁二酯，高速搅拌4min，出料后得混合料；步骤D：将步骤C得到的混合料通过双螺挤出机熔融共混，挤出造粒，冷却、干燥，铝箔袋包装，即得可降解受压变色塑料色母粒，其中，挤出机各区温度设置为第一区90℃；第二区和第三区135℃；其它各区为155℃，在挤出机模头需加筛网，具体为30目两层、200目一层；干燥后色母的水分含量为800ppm。实施例3一种可降解受压变色塑料色母粒，由以下质量分数的物质组成：炭黑30%、黏土14%、硼酸酯偶联剂1%、脂肪酸酰胺5%、聚乳酸40%、噻咯类PAIE化合物10%，其中，所述载体为聚乳酸或对苯二甲酸丁二酯。一种制备可降解受压变色塑料色母粒的方法，包括以下步骤：步骤A：将炭黑、脂肪酸酰胺和黏土投入高速搅拌机，105℃下高速搅拌10min；步骤B：再向高速搅拌机内加入硼酸酯偶联剂、噻咯类PAIE化合物，高速搅拌10min；步骤C：最后向高速搅拌机内加入聚乳酸，高速搅拌5min，出料后得混合料；步骤D：将步骤C得到的混合料通过双螺挤出机熔融共混，挤出造粒，冷却、干燥，铝箔袋包装，即得可降解受压变色塑料色母粒，其中，所述挤出机各区温度设置为第一区90℃；第二区和第三区140℃；其它各区为160℃，生产时，在挤出机模头需加筛网，具体为30目两层、200目一层；干燥后色母的水分含量为850ppm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可降解受压变色塑料色母粒，其特征在于由以下质量分数的物质组成：颜料10~30%、填料10~40%、偶联剂0.1~1%、润滑剂0.5~5%、载体40~80%、压敏变色材料4~10%，其中，所述载体为聚乳酸或对苯二甲酸丁二酯。

【技术特征摘要】
1.一种可降解受压变色塑料色母粒，其特征在于由以下质量分数的物质组成：颜料10~30%、填料10~40%、偶联剂0.1~1%、润滑剂0.5~5%、载体40~80%、压敏变色材料4~10%，其中，所述载体为聚乳酸或对苯二甲酸丁二酯。2.根据权利要求1所述的一种可降解受压变色塑料色母粒，其特征在于：所述填料为膨润土、黏土、木粉、淀粉、二氧化硅改性碳酸钙中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的一种可降解受压变色塑料色母粒，其特征在于：所述颜料为有机颜料或无机颜料，其中有机颜料为60#蓝、蓝L7460、耐晒大红、永固红、有机黄、群青、永固紫中的一种或几种；无机颜料为钛白粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的一种可降解受压变色塑料色母粒，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸、乙撑双硬脂酰胺、脂肪酸酰胺中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的一种可降解受压变色塑料色母粒，其特征在于：所述偶联剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂和硼酸酯偶联剂中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的一种可降解受压变色塑料色母粒，其特征在于：所述压敏变色材料为二乙烯基蒽类PAIE化合物、四苯乙烯类PA...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄成明，陈伟聪，
申请(专利权)人：东莞市金富亮塑胶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44