硬質pvc色母配方及其制備方法

文章出處：網責任編輯：作者：人氣：-發表時間：2023-11-20 14:54:00

本發明提供一種硬質PVC色母，配方以重量份計算，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%；潤滑劑，0.1%?5%；熱穩定劑，1%?5%；抗氧劑，0.1%?3%；光穩定劑，0.1%?3%。該色母是通過雙螺桿擠出機對基料、加工助劑和色粉混合擠出而得到的。本發明的有益效果是針對現有技術中PVC塑料用色粉染色的缺陷，將染色用的顏料做成色母，在PVC制品生產中將會減少污染、簡化工藝。

一種硬質PVC色母及其制備方法

技術領域

本文屬于PVC材料領域，尤其涉及一種硬質PVC色母及其制備方法。

背景技術

PVC即聚氯乙烯，是最早工業化的塑料品種之一，應用極為廣泛。目前我國PVC樹脂年產量超過100萬噸，隨著PVC高檔產品的出現和連續化生產的需要，對PVC塑料制品著色的要求也越來越高。因而，采用傳統的“浮染法”和“色漿法”對PVC塑料進行著色已不能滿足生產需要。

色母在塑料中使用時，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穩定性，保持環境的潔凈，工序簡單，轉色容易，節省時間和原材料，因此在塑料行業應用非常廣泛，但由于PVC的塑化能力弱，且在高溫下會分解，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PVC進行染色，而色粉染色有以下缺陷：

(1)攪拌色粉時污染大；

(2)更換顏色需花費較長時間清理料筒；

(3)分散性較差；

目前少數國內的PVC色母并不是PVC為基料，而是以聚乙烯等為基料進行制作，使用這種色母會導致管材性能較低。以PVC為基料進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。

發明內容

針對上述缺陷，本發明的目的是提供一種以聚氯乙烯為基料，制備硬質PVC色母的配方及其制備方法。本發明涉及的一種硬質PVC色母粒，分散性高，同時具有較高的耐候，用于硬質PVC材料的染色。

本發明的技術方案是：

一種硬質PVC色母，該色母是通過雙螺桿擠出機對基料、加工助劑和

混合擠出而得到的。

其配方以重量份計算，包含以下組分：

上述組分為：

上述硬質PVC色母，所述基料為PVC顆粒。

上述硬質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PVC色母，所述潤滑劑為硬脂酸、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PVC色母，所述熱穩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PVC色母，所述光穩定劑為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。

本發明還提供了上述硬質PVC色母的制備方法：

(1)將PVC基料35％-50％，填料15％-25％、分散劑2％-10％、潤滑劑0.1％-5％、熱穩定劑1％-5％、抗氧劑0.1％-3％、光穩定劑0.1％-3％置入高速混合機中，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％色粉進行混合。將混合物送如雙螺桿擠出機的料斗中。

(4)調整各個分區的溫度170-210℃之間，控制螺桿轉速為20-70r/min。

(5)擠出成條，冷卻切粒，干燥，即制得色母粒。

本發明針對現有技術中PVC塑料用色粉染色的缺陷，將染色用的顏料做成色母，在PVC制品生產中將會減少污染、簡化工藝。

本發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致PVC制品本身韌性降低強度降低的可能性，并可以減少一定的成本。

本發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力，增加了聚合物分子鏈移動的可能，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，減少糊料的產生。

本發明中添加的分散劑和潤滑劑具有協同作用，通過對顏料分子的潤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，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性，使PVC更易于加工。

本發明中添加的潤滑劑可以提高熔體的流動性，減小熔體與設備間的粘性，降低色母的熔點，讓色母更易于分散。

本發明中添加的熱穩定劑可以有效的抑制PVC加工時的脫氯化氫反應。PVC樹脂熱穩定性差，通過加入熱穩定劑消除了引起開始脫氯化氫反應的不穩定性部位，有效抑制了PVC樹脂的降解。

本發明中添加的抗氧劑可以提高產品的抗氧化能力，增長色母的氧化誘導時間，降低使用色母著色的產品減少氧化誘導時間的可能性，延長制品的使用壽命。

本發明中添加的光穩定劑屬于紫外線吸收劑，可以有效的吸收波長240-380納米的紫外線，從而達到對PVC樹脂的保護作用，抑制聚合物的自我氧化和降解，延遲光老化的過程，延長顏料和PVC制品的使用壽命。

具體實施方式

以下實施例為對上述發明內容的進一步說明。

實施例1

一種硬質PVC色母，該色母是通過雙螺桿擠出機對基料、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的高速混合機中，設置溫度為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％顏料進行混合，通過上料機將混合物送入雙螺桿擠出機的料斗中。

(4)調整各溫區溫度在170-190℃之間，機頭溫度190℃，螺桿轉速為60r/min。

(5)擠出成條，冷卻切粒，干燥，即制得色母粒。

實施例2

一種硬質PVC色母，該色母是通過雙螺桿擠出機對基料、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的高速混合機中，設置溫度為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％顏料進行混合，通過上料機將混合物送入雙螺桿擠出機的料斗中。

(4)調整各溫區溫度在180-200℃之間，機頭溫度200℃，螺桿轉速為60r/min。

(5)擠出成條，冷卻切粒，干燥，即制得色母粒。

實施例3

一種硬質PVC色母粒，該色母粒是通過雙螺桿擠出機對基料、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的高速混合機中，設置溫度為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％顏料進行混合，通過上料機將混合物送入雙螺桿擠出機的料斗中。

(4)調整各溫區溫度在180-200℃之間，機頭溫度200℃，螺桿轉速為60r/min。

(5)擠出成條，冷卻切粒，干燥，即制得色母粒。

實施例4

一種硬質PVC色母，該色母是通過雙螺桿擠出機對基料、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的高速混合機中，設置溫度為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％顏料進行混合，通過上料機將混合物送入雙螺桿擠出機的料斗中。

(4)調整各溫區溫度在180-200℃之間，機頭溫度200℃，螺桿轉速為60r/min。

(5)擠出成條，冷卻切粒，干燥，即制得色母粒。

實施例5

一種硬質PVC色母，該色母是通過雙螺桿擠出機對基料、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的高速混合機中，設置溫度為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％顏料進行混合，通過上料機將混合物送入雙螺桿擠出機的料斗中。

(4)調整各溫區溫度在180-200℃之間，機頭溫度200℃，螺桿轉速為60r/min。

(5)擠出成條，冷卻切粒，干燥，即制得色母粒。

以上對本發明的具體實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡依本發明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本發明的專利涵蓋范圍之內。

1.一種硬質PVC色母，其特征在于：其配方以重量份計算，包含以下組分：

2.根據權利要求1所述的一種硬質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對基料、加工助劑和色粉混合擠出而得到的。

3.根據權利要求1所述的一種硬質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.根據權利要求1所述的一種硬質PVC色母，其特征在于：上述硬質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.根據權利要求1所述的一種硬質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.根據權利要求1所述的一種硬質PVC色母，其特征在于：所述潤滑劑為硬脂酸、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.根據權利要求1所述的一種硬質PVC色母，其特征在于：所述熱穩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.根據權利要求1所述的一種硬質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.根據權利要求1所述的一種硬質PVC色母，其特征在于：所述光穩定劑為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.權利要求1-9中任一項硬質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％、潤滑劑0.1％-5％、熱穩定劑1％-5％、抗氧劑0.1％-3％、光穩定劑0.1％-3％置入高速混合機中，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％色粉進行混合。將混合物送如雙螺桿擠出機的料斗中；

(4)調整各個分區的溫度170-210℃之間，控制螺桿轉速為20-70r/min；

(5)擠出成條，冷卻切粒，干燥，即制得色母粒。

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