一种色母粒的工业化生产方法技术

本发明专利技术涉及色母粒制备工艺技术领域，公开了一种色母粒的工业化生产方法。本发明专利技术公开的色母粒，组分包括聚乙烯树脂、钛白粉、立德粉，还包括两种作用的偶联剂，为使颗粒物分散均匀，添加了少量的分散剂、润滑剂和碳酸钙。简略来说，使用乙醇溶解偶联剂A以对钛白粉和立德粉进行表面改性处理；对PE树脂进行加热，其软化后加入碳酸钙和偶联剂B搅拌至均匀；加入分散剂、润滑剂及改性后的钛白粉和立德粉混合物料继续搅拌使整体分散均匀。后经挤出、切粒、冷却和烘干制成色母粒成品。该方法可以有效避免钛白粉和立德粉简单混合后出现的色泽不均匀等问题，减少了传统方法中助剂的大量使用，并确保了工业化生产时的质量稳定。确保了工业化生产时的质量稳定。确保了工业化生产时的质量稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种色母粒的工业化生产方法


[0001]本专利技术涉及色母粒制备工艺领域，具体地说是一种色母粒的工业化生产方法。

技术介绍

[0002]色母粒是一种颜料制备物，是把超常量的颜料均匀负载于树脂之中的聚集体。使用时用少量色母粒和未着色树脂掺混，就可达到塑料制品的着色要求。色母粒染色相较于直接使用色粉染色来说，其在化学稳定性、颜色稳定性和生产环境等方面都很大的优势，能很好地满足生产中各种各样的要求。在亚洲地区，其他国家对色母粒的年均需求增长率为7％－9％，我国对色母的年均需求增长率为20％左右，由此可以看出其具有非常良好的发展前景。
[0003]色母粒在聚乙烯(polyethylene,PE)塑料制品制作上也有广泛的应用。但是色母粒在工业上生产过程中因为一次生产量较大，会出现轻微色差等比较普遍的问题。出现色差不仅会影响色母粒质量，更会影响下游产品的使用效果。白色PE塑料中使用的色母粒的色粉一般为钛白粉，但是钛白粉是贵重的色粉，工业化生产对钛白粉的需求量巨大，这造成了生产成本高的问题。目前，生产上大多使用大量的无机填料，润滑剂来避免色母粒的色差问题。除此之外，为降低生产成本，也会使用立德粉代替部分钛白粉，但是传统上，两种不同色粉混合使用需要用到大量的辅助剂来调和两种色粉的理化差异，这又带来了产品质量和使用效果受限的问题，尤其是放大生产时优品率降低。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种色母粒的工业化生产方法，对钛白粉和立德粉进行改性，增加两种色粉的亲油性。对生产工艺进行改进，对辅助物料进行了预处理，减少了色粉中钛白粉的占比,降低助剂的使用量，使色母粒成品的效果得到改善。生产步骤简单，能很大程度上避免色差问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：对原料做两个预处理步骤：无机预处理和有机预处理。其中无机预处理为：偶联剂A对钛白粉和立德粉混合物料的表面改性；有机预处理为：偶联剂B对PE树脂的改性。将经过预处理的物料在高温下混合搅拌，并在分散剂和润滑剂协同作用下得到色母粒母料。
[0008]优选的，上述树脂载体为高密度聚乙烯。选取密度为0.945克/立方厘米。过高的重均分子量会使处理所需温度压力变大，不宜生产。密度在0.945克/立方厘米左右时最佳。
[0009]优选的，上述钛白粉为：金红石型钛白粉r996，粒度：200nm。所述立德粉为：B311。金红石晶体结构致密，比较稳定，光学活性小，因而耐候性好，同时有较高的遮盖力，消色力。立德粉是硫化锌和硫酸钡的混合物，B311型立德粉中硫化锌和硫酸钡比例更适用于本专利技术。
[0010]优选的，上述的一种色母粒的工业化生产方法，其特征在于，所述碳酸钙为：活性轻质超细碳酸钙，粒径为1250目。这种碳酸钙可以有效附着于立德粉表面，提高立德粉在PE塑胶中的分散能力。
[0011]优选的，上述的一种色母粒的工业化生产方法，其特征在于，所述偶联剂为：偶联剂A为钛酸酯偶联剂(二(辛烷基苯酚聚氧乙烯醚)磷酯HY
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207)，偶联剂B为硅烷偶联剂(硅烷偶联剂kh550)。这两种偶联剂沸点远高于本专利技术所需的135℃。且可以对钛白粉和立德粉改性，提高两者的亲油性，提高了钛白粉和立德粉在PE树脂中的流动性，使的色母粒颜色均匀。
[0012]优选的，上述的一种色母粒的工业化生产方法，其特征在于，所述分散剂为磷酸三甲苯酯和硬脂酸乙二胺。分散剂有助于色粉颗粒在PE树脂中的分散并阻止色粉颗粒凝聚而保持分散体稳定。
[0013]优选的，上述的一种色母粒的工业化生产方法，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸锌。因其具有很好的相容性，故而使用做润滑剂。
[0014]优选的，在制备方法上包括以下步骤：
[0015]S1、将称取的偶联剂加入30倍质量的乙醇，50℃加热、400r/min转速下搅拌溶解。偶联剂A溶清后加入钛白粉和立德粉，对钛白粉和立德粉进行改性。10W超声、50℃加热、500r/min搅拌直至整体均匀呈现胶体状。
[0016]S2、将PE树脂加入密炼机中175℃、400r/min下搅拌至融化，融化后持续搅拌30min去除气泡，偶联剂B搅拌10min混匀，再加入碳酸钙搅拌超声10W处理30min。
[0017]S3、待碳酸钙均匀分散在树脂载体中，加入改性后的钛白粉和立德粉，500r/min继续搅拌10min，再加入分散剂、润滑剂搅拌30min。助剂和色粉分散在PE树脂中分散均匀后结束。
[0018]S4、将物料放入单螺杆机进行挤出，机内温度控制为175℃，螺杆转速为500r/min，机头温度为180℃，切粒为约2cm3大小的颗粒，冷却至80℃左右定型后，将粒料于热干燥机中80℃干燥3小时烘干制成本专利技术的色母粒。
[0019](三)有益效果
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0021]1、通过对色粉的改性处理，增加了色粉的亲油性，使其在PE塑料中的流动性更好。从而使色粉更加均匀的分散在塑料中，所得产品的色差、流纹等问题得到解决。
[0022]2、通过改进生产步骤，先对色粉进行预处理，使其在少量的分散剂、润滑剂和填料的作用下就能保持良好的着色率和分散度。减少加入的助剂对产品质量的影响。
[0023]3、钛白粉作为重要的工业用料，其价格高居不下，使得成本一直偏高。通过使用立德粉和碳酸钙的结合代替部分钛白粉可以使成本明显降低，且还能保证产品的色值表现。
[0024]4、在生产中对整体步骤容易把控。没有太高的经验要求，各个步骤的时间温度容易把控。生产中各不会占用同一设备，大大提高产品的生产效率。
附图说明
[0025]图1为本专利技术工艺流程图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]原料信息表：
[0028][0029]以上原料自购买后不做提纯处理
[0030]实施例1
[0031]按比例称取各重量份的原料，高密度聚乙烯2kg、钛白粉3kg、立德粉3kg、硬脂酸乙二胺0.5kg、硅烷偶联剂0.15kg、二(辛烷基苯酚聚氧乙烯醚)磷酯HY
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2070.15kg、硬脂酸锌1kg、碳酸钙0.2kg。
[0032]将称取的硅烷偶联剂kh550加入4.5kg的乙醇，50℃加热、400r/min转速下搅拌溶
解。偶联剂溶清后加入钛白粉和立德粉，对钛白粉和立德粉进行改性。在超声功率为500W、加热温度为50℃、搅拌速度在500r/min条件下处理至整体均匀呈现胶状体为止。
[0033]将高密度聚乙烯加入密炼机中175℃、400r/min下搅拌至融化，融化后持续搅拌30min本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种色母粒的工业化生产方法，其特征在于，包括两个预处理步骤：无机预处理和有机预处理。其中无机预处理为：偶联剂A对钛白粉和立德粉混合物料的表面改性；有机预处理为：偶联剂B对PE树脂的改性。将经过预处理的物料在高温下混合搅拌，并在分散剂和润滑剂协同作用下得到色母粒母料。2.根据权利要求1所述的一种色母粒的工业化生产方法，其特征在于，钛白粉、立德粉和偶联剂A在乙醇中超声分散并搅拌，特别地，偶联剂A为硅烷偶联剂kh550。3.根据权利要求1所述的一种色母粒的工业化生产方法，其特征在于，高温熔化PE树脂，添加碳酸钙和偶联剂B后进行超声分散并搅拌，特别地，偶联剂B为二(辛烷基苯酚聚氧乙烯醚)磷酯HY
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207。4.根据权利要求1所述的一种色母粒的工业化生产方法，其特征在于，所述分散剂为磷酸三甲苯酯和硬脂酸乙二胺，所述润滑剂为硬脂酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：程万钧，
申请(专利权)人：长兴科隆新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：