CN106589591A - 一种阻燃增韧色母及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阻燃增韧色母，包括以下重量份的原料：聚丙烯树脂（35‑55份）；色粉（25‑35份）；抗阻燃剂（20‑30份）；分散剂（5‑10份）；增塑剂（5‑10份）；偶联剂（1‑3份）；耐寒增韧剂（5‑10份）；增强改性剂（5‑10份）；其中，所述聚丙烯是有共聚聚丙烯和均聚聚丙烯以重量比1：1.2‑2.2组成的混合物；且所述共聚聚丙烯为在230℃、2.16KG测试条件下的熔融指数为10‑100g/10min 的共聚聚丙烯；所述均聚聚丙烯为在230℃、2.16KG测试条件下的熔融指数为 20‑80g/10min的均聚聚丙烯。本发明改进了工艺流程，解决了成品塑件收缩率大、抗阻燃性能及韧性差的问题，进而极大提高了成品塑件的成型合格率等，延长了成品塑件的使用寿命，满足实际使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻燃增韧色母及其制备方法，属于色母制备工艺技术领域。
背景技术
塑胶主要由碳、氧、氢和氮及其他有机或无机元素所构成，并可形成各种形状、颜色的塑胶制品，目前已被广泛应用于现代生活中的每一个领域；例如家用电器、仪器仪表、电线电缆、建筑器材、通讯电子、汽车工业、航天航空、日用五金等。现有技术生产塑胶制品的着色方法有色粉着色、染色拉粒着色和色母粒着色三种。直接采用色粉着色时，着色非常简单，但存在容易产生色点、色差不易控制、对环境污染较大的缺点。染色拉粒着色是将塑胶原料和色粉混合后采用混炼设备如双螺杆挤出机进行熔融共混着色，与采用色粉着色相比，拉粒着色效果有了很大的提高，但塑胶需经历两次加热，不仅提高了生产成本，而且在一定程度上损害了制品的机械性能。采用色母粒着色时，颜料经过预处理并均匀分散于载体树脂中，大大提高了颜料的分散性能和着色效率，具有操作简单、成本低廉、对环境无污染等优点。
添加色母可用于调配塑胶制品的颜色。然而，制品在使用过程中，往往会因为在某些环境中使用，会造成收缩率大，抗阻燃性能及韧性差的问题，大大的缩短了塑胶制品的应用范围和使用寿命，进而不能够满足多领域的使用需求。为此，需要设计一种新的技术方案，能够综合型克服上述现有技术中存在的不足。
发明内容
本发明正是针对现有技术存在的不足，提供一种阻燃增韧色母及其制备方法，改进了工艺流程，解决了成品塑件收缩率大、抗阻燃性能及韧性差的问题，进而极大提高了成品塑件的成型合格率等，延长了成品塑件的使用寿命，满足实际使用要求。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种阻燃增韧色母，包括以下重量份的原料：
聚丙烯树脂：35-55份；
色粉：25-35份
抗阻燃剂：20-30份
分散剂：5-10份；
增塑剂：5-10份；
偶联剂：1-3份；
耐寒增韧剂：5-10份；
增强改性剂：5-10份；
其中，所述聚丙烯是有共聚聚丙烯和均聚聚丙烯以重量比1：1.2-2.2组成的混合物；
且所述共聚聚丙烯为在230℃、2.16KG测试条件下的熔融指数为10-100g/10min 的共聚聚丙烯；所述均聚聚丙烯为在230℃、2.16KG测试条件下的熔融指数为 20-80g/10min的均聚聚丙烯。
作为上述技术方案的改进，所述色粉是由钛白粉、酞青绿、酞青蓝和炭黑以重量比（8-12）：（20-30）：（3-7）：（1-4）组成的混合物；所述钛白粉是由金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉以重量比1：1.5-2.5组成的混合物。
作为上述技术方案的改进，所述抗阻燃剂为十溴二笨乙烷。
作为上述技术方案的改进，所述分散剂是由聚乙烯蜡和扩散油以重量比（1-4）：（1-3）组成的混合物；所述偶联剂为钛酸酯偶联剂；所述耐寒增韧剂是由酰胺类β晶型成核剂和二羧酸盐类β晶型成核剂以重量比1：1.2-1.8组成的混合物；所述增强改性剂为纳米碳酸钙、纳米硅和纳米硫酸钡的一种或几种的混合物。
具体地，所述一种阻燃增韧色母的制备方法，包括以下步骤：
步骤（1）、选料称料：按组成原料的重量份称取上述原料；
步骤（2）、混合：将上述称取好的原料放入混合机内，充分混合5-10min；
步骤（3）、预热处理：对步骤（2）得到的混合料进行低温烘干，低温烘培温度为5-15℃，时间持续10-20分钟；随后进行高温烘培，高温烘培温度为80-90℃，时间持续4-8分钟；
步骤（4）、热压处理：采用热压机对经过步骤（3）处理后的混合料进行热压处理，热压温度控制在100-110℃，热压压力控制在0.6-1MPa，热压时间为60-90秒；
步骤（5）粘合成型：将上述混合料放入捏合机内捏合成型，捏合成型的温度为200℃-250℃，捏合成型的时间为10-15min；
步骤（6）挤出造粒：将成型后的原料通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得阻燃增韧色母；所述双螺杆挤出机的螺杆温度为：一区温度200-210℃、二区温度200-210℃、三区温度190-200℃、四区温度180-190℃和五区温度170-180℃；
步骤（7）包装成型：将挤出机挤出的阻燃增韧色母干燥后按照规格要求分类包装成型。
本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：
本发明所述的一种阻燃增韧色母及其制备方法，改进了工艺流程，通过对配料（混料）的预热及热压处理，改善了配料（混料）的物理性能，从而使得制作出来的色母具有抗阻燃与高韧性的性能特点，从而能够满足多种领域、多种环境的使用需求，大大的延长了塑胶制品的使用寿命，进而极大提高了成品塑件的成型合格率等，延长了成品塑件的使用寿命，满足实际使用要求。
此外，本发明极大地减少了对环境的污染，达到环保和节约的要求。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
具体实施例1
本实施例所述的一种阻燃增韧色母，包括以下重量份的原料：
聚丙烯树脂：35份；
色粉：25份
抗阻燃剂：20份
分散剂：5份；
增塑剂：5份；
偶联剂：1份；
耐寒增韧剂：5份；
增强改性剂：5份；
其中，所述聚丙烯是有共聚聚丙烯和均聚聚丙烯以重量比1：1.2组成的混合物；
且所述共聚聚丙烯为在230℃、2.16KG测试条件下的熔融指数为10g/10min 的共聚聚丙烯；所述均聚聚丙烯为在230℃、2.16KG测试条件下的熔融指数为 20g/10min的均聚聚丙烯。
具体地，所述色粉是由钛白粉、酞青绿、酞青蓝和炭黑以重量比8：20：3：1组成的混合物；所述钛白粉是由金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉以重量比1：1.5组成的混合物。
其中，所述抗阻燃剂为十溴二笨乙烷。
更具体地，所述分散剂是由聚乙烯蜡和扩散油以重量比1：1组成的混合物；所述偶联剂为钛酸酯偶联剂；所述耐寒增韧剂是由酰胺类β晶型成核剂和二羧酸盐类β晶型成核剂以重量比1：1.2组成的混合物；所述增强改性剂为纳米碳酸钙、纳米硅和纳米硫酸钡的一种或几种的混合物。
其中，所述阻燃增韧色母的制备方法，包括以下步骤：
步骤（1）、选料称料：按组成原料的重量份称取上述原料；
步骤（2）、混合：将上述称取好的原料放入混合机内，充分混合5min；
步骤（3）、预热处理：对步骤（2）得到的混合料进行低温烘干，低温烘培温度为5℃，时间持续10分钟；随后进行高温烘培，高温烘培温度为80℃，时间持续4分钟；
步骤（4）、热压处理：采用热压机对经过步骤（3）处理后的混合料进行热压处理，热压温度控制在100℃，热压压力控制在0.6MPa，热压时间为60秒；
步骤（5）粘合成型：将上述混合料放入捏合机内捏合成型，捏合成型的温度为200℃，捏合成型的时间为10min；
步骤（6）挤出造粒：将成型后的原料通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得阻燃增韧色母；所述双螺杆挤出机的螺杆温度为：一区温度200℃、二区温度200℃、三区温度190℃、四区温度180℃和五区温度170℃；
步骤（7）包装成型：将挤出机挤出的阻燃增韧色母干燥后按照规格要求分类包装成型。
本发明所述的一种阻燃增韧色母及其制备方法，改进了工艺流程，通过对配料（混料）的预热及热压处理，改善了配料（混料）的物理性能，从而使得制作出来的色母具有抗阻燃与高韧性的性能特点，从而能够满足多种领域、多种环境的使用需求，大大的延长了塑胶制品的使用寿命，进而极大提高了成品塑件的成型合格率等，延长了成品塑件的使用寿命，满足实际使用要求。
此外，本发明极大地减少了对环境的污染，达到环保和节约的要求。
具体实施例2
本实施例所述的一种阻燃增韧色母，包括以下重量份的原料：
聚丙烯树脂：45份；
色粉：30份
抗阻燃剂：25份
分散剂：7.5份；
增塑剂：7.5份；
偶联剂：2份；
耐寒增韧剂：7.5份；
增强改性剂：7.5份；
其中，所述聚丙烯是有共聚聚丙烯和均聚聚丙烯以重量比1：1.7组成的混合物；
且所述共聚聚丙烯为在230℃、2.16KG测试条件下的熔融指数为55g/10min 的共聚聚丙烯；所述均聚聚丙烯为在230℃、2.16KG测试条件下的熔融指数为 50g/10min的均聚聚丙烯。
具体地，所述色粉是由钛白粉、酞青绿、酞青蓝和炭黑以重量比10：25：5：2.5组成的混合物；所述钛白粉是由金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉以重量比1：2组成的混合物。
其中，所述抗阻燃剂为十溴二笨乙烷。
更具体地，所述分散剂是由聚乙烯蜡和扩散油以重量比2.5：2组成的混合物；所述偶联剂为钛酸酯偶联剂；所述耐寒增韧剂是由酰胺类β晶型成核剂和二羧酸盐类β晶型成核剂以重量比1：1.5组成的混合物；所述增强改性剂为纳米碳酸钙、纳米硅和纳米硫酸钡的一种或几种的混合物。
其中，所述阻燃增韧色母的制备方法，包括以下步骤：
步骤（1）、选料称料：按组成原料的重量份称取上述原料；
步骤（2）、混合：将上述称取好的原料放入混合机内，充分混合7.5min；
步骤（3）、预热处理：对步骤（2）得到的混合料进行低温烘干，低温烘培温度为10℃，时间持续15分钟；随后进行高温烘培，高温烘培温度为85℃，时间持续6分钟；
步骤（4）、热压处理：采用热压机对经过步骤（3）处理后的混合料进行热压处理，热压温度控制在105℃，热压压力控制在0.8MPa，热压时间为75秒；
步骤（5）粘合成型：将上述混合料放入捏合机内捏合成型，捏合成型的温度为225℃，捏合成型的时间为12.5min；
步骤（6）挤出造粒：将成型后的原料通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得阻燃增韧色母；所述双螺杆挤出机的螺杆温度为：一区温度205℃、二区温度205℃、三区温度195℃、四区温度185℃和五区温度175℃；
步骤（7）包装成型：将挤出机挤出的阻燃增韧色母干燥后按照规格要求分类包装成型。
本发明所述的一种阻燃增韧色母及其制备方法，改进了工艺流程，通过对配料（混料）的预热及热压处理，改善了配料（混料）的物理性能，从而使得制作出来的色母具有抗阻燃与高韧性的性能特点，从而能够满足多种领域、多种环境的使用需求，大大的延长了塑胶制品的使用寿命，进而极大提高了成品塑件的成型合格率等，延长了成品塑件的使用寿命，满足实际使用要求。
此外，本发明极大地减少了对环境的污染，达到环保和节约的要求。
具体实施例3
本实施例所述的一种阻燃增韧色母，包括以下重量份的原料：
聚丙烯树脂：55份；
色粉：35份
抗阻燃剂：30份
分散剂：5-10份；
增塑剂：10份；
偶联剂：3份；
耐寒增韧剂：10份；
增强改性剂：10份；
其中，所述聚丙烯是有共聚聚丙烯和均聚聚丙烯以重量比1：2.2组成的混合物；
且所述共聚聚丙烯为在230℃、2.16KG测试条件下的熔融指数为100g/10min 的共聚聚丙烯；所述均聚聚丙烯为在230℃、2.16KG测试条件下的熔融指数为 80g/10min的均聚聚丙烯。
具体地，所述色粉是由钛白粉、酞青绿、酞青蓝和炭黑以重量比12：30：7：4组成的混合物；所述钛白粉是由金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉以重量比1：2.5组成的混合物。
其中，所述抗阻燃剂为十溴二笨乙烷。
更具体地，所述分散剂是由聚乙烯蜡和扩散油以重量比4：3组成的混合物；所述偶联剂为钛酸酯偶联剂；所述耐寒增韧剂是由酰胺类β晶型成核剂和二羧酸盐类β晶型成核剂以重量比1：1.8组成的混合物；所述增强改性剂为纳米碳酸钙、纳米硅和纳米硫酸钡的一种或几种的混合物。
其中，所述阻燃增韧色母的制备方法，包括以下步骤：
步骤（1）、选料称料：按组成原料的重量份称取上述原料；
步骤（2）、混合：将上述称取好的原料放入混合机内，充分混合10min；
步骤（3）、预热处理：对步骤（2）得到的混合料进行低温烘干，低温烘培温度为15℃，时间持续20分钟；随后进行高温烘培，高温烘培温度为90℃，时间持续8分钟；
步骤（4）、热压处理：采用热压机对经过步骤（3）处理后的混合料进行热压处理，热压温度控制在110℃，热压压力控制在1MPa，热压时间为90秒；
步骤（5）粘合成型：将上述混合料放入捏合机内捏合成型，捏合成型的温度为250℃，捏合成型的时间为15min；
步骤（6）挤出造粒：将成型后的原料通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得阻燃增韧色母；所述双螺杆挤出机的螺杆温度为：一区温度210℃、二区温度210℃、三区温度200℃、四区温度190℃和五区温度180℃；
步骤（7）包装成型：将挤出机挤出的阻燃增韧色母干燥后按照规格要求分类包装成型。
本发明所述的一种阻燃增韧色母及其制备方法，改进了工艺流程，通过对配料（混料）的预热及热压处理，改善了配料（混料）的物理性能，从而使得制作出来的色母具有抗阻燃与高韧性的性能特点，从而能够满足多种领域、多种环境的使用需求，大大的延长了塑胶制品的使用寿命，进而极大提高了成品塑件的成型合格率等，延长了成品塑件的使用寿命，满足实际使用要求。
此外，本发明极大地减少了对环境的污染，达到环保和节约的要求。
附注：本发明所述工艺中的参数在取值范围内的取值可根据实际所需达到产品的精细度来设定。
以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。
Claims (5)
1.一种阻燃增韧色母，其特征在于：包括以下重量份的原料：
聚丙烯树脂：35-55份；
色粉：25-35份
抗阻燃剂：20-30份
分散剂：5-10份；
增塑剂：5-10份；
偶联剂：1-3份；
耐寒增韧剂：5-10份；
增强改性剂：5-10份；
其中，所述聚丙烯是有共聚聚丙烯和均聚聚丙烯以重量比1：1.2-2.2组成的混合物；
且所述共聚聚丙烯为在230℃、2.16KG测试条件下的熔融指数为10-100g/10min 的共聚聚丙烯；所述均聚聚丙烯为在230℃、2.16KG测试条件下的熔融指数为 20-80g/10min的均聚聚丙烯。
2.根据权利要求1所述一种阻燃增韧色母，其特征在于：所述色粉是由钛白粉、酞青绿、酞青蓝和炭黑以重量比（8-12）：（20-30）：（3-7）：（1-4）组成的混合物；所述钛白粉是由金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉以重量比1：1.5-2.5组成的混合物。
3.根据权利要求1所述一种阻燃增韧色母，其特征在于：所述抗阻燃剂为十溴二笨乙烷。
4.根据权利要求1所述一种阻燃增韧色母，其特征在于：所述分散剂是由聚乙烯蜡和扩散油以重量比（1-4）：（1-3）组成的混合物；所述偶联剂为钛酸酯偶联剂；所述耐寒增韧剂是由酰胺类β晶型成核剂和二羧酸盐类β晶型成核剂以重量比1：1.2-1.8组成的混合物；所述增强改性剂为纳米碳酸钙、纳米硅和纳米硫酸钡的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1-4所述一种阻燃增韧色母及其制备方法，其特征在于：所述阻燃增韧色母的制备方法包括以下步骤：
步骤（1）、选料称料：按组成原料的重量份称取上述原料；
步骤（2）、混合：将上述称取好的原料放入混合机内，充分混合5-10min；
步骤（3）、预热处理：对步骤（2）得到的混合料进行低温烘干，低温烘培温度为5-15℃，时间持续10-20分钟；随后进行高温烘培，高温烘培温度为80-90℃，时间持续4-8分钟；
步骤（4）、热压处理：采用热压机对经过步骤（3）处理后的混合料进行热压处理，热压温度控制在100-110℃，热压压力控制在0.6-1MPa，热压时间为60-90秒；
步骤（5）粘合成型：将上述混合料放入捏合机内捏合成型，捏合成型的温度为200℃-250℃，捏合成型的时间为10-15min；
步骤（6）挤出造粒：将成型后的原料通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得阻燃增韧色母；所述双螺杆挤出机的螺杆温度为：一区温度200-210℃、二区温度200-210℃、三区温度190-200℃、四区温度180-190℃和五区温度170-180℃；
步骤（7）包装成型：将挤出机挤出的阻燃增韧色母干燥后按照规格要求分类包装成型。
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