一种阻燃色母粒及其制备方法技术

本发明专利技术涉及色母粒及改性材料技术领域，具体为一种阻燃色母粒及其制备方法。本发明专利技术采用三(三甲基硅烷)亚磷酸酯对硅藻土进行表面改性，得到阻燃填充剂，并将其应用于阻燃色母粒的制造过程中，通过将三(三甲基硅烷)亚磷酸酯与硅藻土进行改性，可以获得具有优良的力学性能、热稳定性和阻燃性能的复合材料，将其作为阻燃填料应用于色母粒中，可以提高色母粒的力学性能、耐高温性能和阻燃性能。耐高温性能和阻燃性能。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃色母粒及其制备方法


[0001]本专利技术涉及色母粒及改性材料
，具体为一种阻燃色母粒及其制备方法。

技术介绍

[0002]色母粒主要用于提供颜色和色彩效果。它们可以是有机或无机的，并以粉末或颗粒的形式存在。色母粒通常具有高浓度的颜料颗粒，可以更好地控制颜料的强度和颜色饱和度。通过适当的配方和加工，色母粒可以与各种材料(如油漆、油墨、塑料、纺织品等)相容，并实现所需的色彩效果。色母粒的制备涉及将颜料或色素粒子与辅助剂混合，以实现颜料的分散和稳定性。辅助剂可以包括聚合物载体、分散剂、稳定剂等，这些有助于将颜料均匀地分散在介质中。制备色母粒的过程包括混合、研磨和加工，以确保颜料颗粒的理想大小和分散性。色母粒广泛应用于各个领域，包括油漆和涂料工业、油墨制造、塑料加工、纺织品染料、印刷业等。通过使用色母粒，生产商可以轻松调配各种颜色，并根据客户需求进行定制。
[0003]现有的塑胶制品在制备过程中，通常通过添加色母粒来进行着色，而随着色母粒的不断发展，色母粒不仅可添加色彩，还能提高材料的一些特殊性能，如阻燃性、抗静电性、耐候性、耐老化性等。
[0004]阻燃色母粒是一种特殊类型的色母粒，阻燃色母粒通过在材料中释放阻燃剂，干扰燃烧过程来提供阻燃性能。阻燃剂可以通过不同的机制发挥作用，例如，形成隔热层、减少燃料供应、中和燃烧产物等，从而减缓火焰蔓延。阻燃色母粒可以应用于各种材料中，如塑料、橡胶、纺织品等。它们在这些材料中的添加可以提高其阻燃性能，减少火灾的危险性。
[0005]阻燃色母粒的配方通常包含阻燃剂、载体材料和其他辅助剂。阻燃剂的选择取决于所需的阻燃性能和材料的特性。载体材料和辅助剂则有助于将阻燃剂均匀地分散在色母粒中，以实现更好的应用效果。
[0006]制备阻燃色母粒时可能会遇到阻燃剂选择、分散性、颜色稳定性、物理性能和生产成本等问题。选择合适的阻燃剂对于实现预期的阻燃效果至关重要。不同的阻燃剂具有不同的化学性质和机理，因此需要根据材料类型、应用需求和安全要求来选择适当的阻燃剂。同时，阻燃剂的相容性和稳定性也需要考虑，以确保在制备过程中不会发生分解或降解。由于阻燃剂通常具有较高的比重和粘性，因此在制备过程中可能会遇到阻燃剂分散性差的问题。适当的分散剂和混合设备的选择是确保阻燃剂有效分散的关键。在制备阻燃色母粒时，可能会面临颜色稳定性的问题。某些阻燃剂可能会对颜色产生影响，导致色母粒的颜色发生变化。在选择阻燃剂和色母粒配方时，需要充分考虑颜色稳定性，并进行适当的调整和测试。
[0007]现有技术中，大部分阻燃色母粒的制备只是直接在混炼过程中加入阻燃剂，这对于得到的阻燃色母粒的着色性能和阻燃性能有较大的影响。例如CN 113462058A公开了一种改性阻燃色母粒及制备方法，其只是简单的将具有阻燃性能的氢氧化铝或氢氧化铝和氢氧化镁的混合物加入到原料中，进行加热混熔，得到阻燃色母粒。其阻燃效果较差，不足以
充分发挥阻燃色母粒的功效。

技术实现思路

[0008]针对现有技术的缺陷，一种阻燃色母粒及其制备方法。
[0009]一种黑色母粒，按质量分计，由以下原料组成：阻燃填充剂6
‑
10份、着色剂1
‑
60份、水杨酸苯酯1
‑
1.5份、增韧剂10
‑
20份、矿物填充剂2
‑
4份、聚乙烯蜡3
‑
8份、聚乙烯60
‑
75份。
[0010]所述着色剂为有机颜料或无机颜料；当着色剂为有机颜料时，有机颜料的粒径为0.01
‑
0.1μm；当着色剂为无机颜料时，无机颜料的粒径为0.1
‑
0.5μm。
[0011]所述增韧剂为苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物、POE塑料中的一种；优选地，所述增韧剂由苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物和POE塑料按质量比1：(2
‑
3)混合而成。
[0012]所述矿物填充剂为具有微孔层状孔道通路结构的填料；优选地，所述矿物填充剂为滑石粉、牡蛎粉、纳米级氢氧化钙、硅藻土、膨胀石墨中的至少一种。
[0013]所述聚乙烯为双酚A型芳香族聚乙烯，重均分子量为20000
‑
30000；
[0014]所述阻燃填充剂的制备方法，包括以下步骤：
[0015]S1预处理硅藻土：将硅藻土置于400
‑
500℃下煅烧1
‑
2h，然后在90
‑
100℃下用70
‑
74wt％的硫酸酸洗2
‑
5h，经过滤、水洗、干燥后，得到高精度硅藻土；
[0016]S2制备改性涂层：将三(三甲基硅烷)亚磷酸酯与丙酮混合，形成改性涂层溶液；
[0017]S3涂覆硅藻土表面：将步骤S1得到的高精度硅藻土与步骤S2得到的改性涂层溶液混合搅拌后，在65
‑
70℃下回流反应30
‑
60min，经过滤、干燥后，得到三(三甲基硅烷)亚磷酸酯改性硅藻土；
[0018]S4粉碎和筛分：将步骤S3得到的三(三甲基硅烷)亚磷酸酯改性硅藻土进行粉碎和筛分，使得其粒径在5μm以下，得到所述阻燃填充剂。
[0019]步骤S2得到的改性涂层溶液中三(三甲基硅烷)亚磷酸酯与丙酮的体积比为(1
‑
2)：(8
‑
9)。
[0020]步骤S3中高精度硅藻土与改性涂层溶液的质量比为(10
‑
40)：100。
[0021]一种阻燃色母粒的制备方法，包括下述步骤：
[0022]将6
‑
10份阻燃填充剂、1
‑
60份着色剂、1
‑
1.5份水杨酸苯酯、10
‑
20份增韧剂、2
‑
4份矿物填充剂、3
‑
8份聚乙烯蜡、60
‑
75份聚乙烯在高速混合机中混合均匀，得到混合物料；将上述混合物料倒入双螺杆挤出机中挤压成型；挤压成型后的材料经过水冷，再在造粒机中被切割成颗粒。造粒完成后，将制得的粒料于100
‑
120℃的鼓风干燥箱中干燥10
‑
24h，得到所述阻燃色母粒。
[0023]所述高速混合机转速为700
‑
800r/min，混合时间为15
‑
30min；
[0024]所述双螺杆挤出机各区温度分别为：一区190
‑
195℃、二区190
‑
195℃、三区195
‑
200℃、四区195
‑
200℃、五区200
‑
205℃、六区200
‑
205℃、七区195
‑
200℃、八区195...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃色母粒，其特征在于，由以下原料组成：阻燃填充剂、着色剂、聚乙烯、水杨酸苯酯、增韧剂、矿物填充剂、聚乙烯蜡。2.如权利要求1所述阻燃色母粒，其特征在于，所述着色剂为有机颜料或无机颜料；当着色剂为有机颜料时，有机颜料的粒径为0.01
‑
0.1μm；当着色剂为无机颜料时，无机颜料的粒径为0.1
‑
0.5μm。3.如权利要求1所述阻燃色母粒，其特征在于，所述聚乙烯为双酚A型芳香族聚乙烯，重均分子量为20000
‑
30000。4.如权利要求1所述阻燃色母粒，其特征在于，所述增韧剂为苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物、POE塑料中的一种。5.如权利要求1所述阻燃色母粒，其特征在于，所述矿物填充剂为具有微孔层状孔道通路结构的填料。6.如权利要求1所述阻燃色母粒，其特征在于，所述阻燃填充剂的制备方法，包括以下步骤：S1预处理硅藻土：将硅藻土置于400
‑
500℃下煅烧1
‑
2h，然后在90
‑
100℃下用70
‑
74wt％的硫酸酸洗2
‑
5h，经过滤、水洗、干燥后，得到高精度硅藻土；S2制备改性涂层：将三(三甲基硅烷)亚磷酸酯与丙酮混合，形成改性涂层溶液；S3涂覆硅藻土表面：将步骤S1得到的高精度硅藻土与步骤S2得到的改性涂层溶液混合搅拌后，在65
‑
70℃下回流反应30

【专利技术属性】
技术研发人员：范金伟，范嘉骏，方栋，舒梁军，
申请(专利权)人：杭州科佳新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：