一种仿木纹色母粒及其制备方法与应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种仿木纹色母粒，按重量百分比计，包括：60～93%PVC树脂；1～18%颜料；0.5～14%分散剂；3～15%其它助剂。其制备方法为：a）将各组分按配比加入到高速混合机中进行混合；b）将上述混合物料用单螺杆挤出机在螺杆速度为14～27RPM，熔融温度120～170℃条件下进行熔融共混挤出，通过螺杆的剪切、混炼使颜料在载体树脂中分散均匀，自然冷却、切粒、风干，即得到仿木纹色母粒；本发明的仿木纹色母粒的色粉用量少，耐温性好、分散性能优异；应用于制备仿木纹木塑复合材料时易于操作与控制、仿木纹色母粒与PVC基基料相容性好且具有高度仿真的实木外观，形成的纹路自然清晰，表面色泽亮丽，仿木纹效果好，是一种理想的仿木木塑产品。
【专利说明】一种仿木纹色母粒及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及仿木纹异型材着色领域，具体涉及一种仿木纹色母粒及其制备方法与在仿木纹木塑复合材料中的应用。
【背景技术】
[0002]仿木纹木塑复合材料作为一种新型环保材料，以其质轻、触感良好、防腐蚀、防潮、防虫蛀、阻燃等优点得到了广泛应用。但现有仿木纹色母粒的缺陷在于:仿木纹色母粒所选用的载体树脂与被着色基料的相容性不好，耐温性差，木纹波动较大，制备的仿木纹制品不稳定。
[0003]专利CN 1386623披露了在双螺杆塑料异型材挤出机生产线上，在双螺杆挤出机真空排气孔处采用特殊计量设备加入调试好的木纹色浆的方法生产仿木纹异型材。但该方法对生产车间温度有较高的要求，车间温度过低就会造成色浆的输入困难；色浆调配麻烦且仿木纹异型材制品的木纹难以控制，会出现木纹大花等问题，从而导致仿木纹效果差。目前关于PVC基仿木纹异型材用仿木纹色母粒的研究报道很少。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明的首要目的在于提供一种色粉用量较少，热稳定性好、分散性能优异的仿木纹色母粒。
[0005]本发明的另一目的是提供上述仿木纹色母粒的制备方法。
[0006]本发明的再一目的是提供用上述仿木纹色母粒制备得到的仿木纹效果好的木塑复合材料。`
[0007]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种仿木纹色母粒，按重量百分比计，包括:
PVC树脂60~93% ；
颜料I~18% ；
分散剂0.5~14% ；
其它助剂3~15%。
[0008]所述PVC树脂由组分(A)和/或组分(B)中的一种或多种混合物组成。
[0009]组分(A):平均聚合度为980~1136的PVC树脂；
组分(B):平均聚合度为1136~1370的PVC树脂。
[0010]优选地，所述PVC树脂中组分(A)占PVC树脂总量的重量百分比为O~40%，组分(B)占PVC树脂总量的重量百分比为60~100%。
[0011]作为本发明PVC树脂中的组分(A)的化合物的实例，可举出以下化合物:
PVC WS-1000 (上海氯碱)、PVC S-1000 (齐鲁石化)、PVC SG-5 (齐鲁石化)、PVC SG-5(北元化工)、PVC SG-5 (石家庄力澳化工)、PVC SG-5 (内蒙古伊利)、PVC SG-5 (北方氯碱)、PVC SG-5 (新疆中泰)、PVC SLK-1000 (天津大沽化工)、PVC TK-1000, PVC SK-1000 (日本?目越)等。
[0012]作为本发明PVC树脂中的组分(B)的化合物的实例，可举出以下化合物:
PVC WS-1300 (上海氯碱)、PVC ΤΗ-1300 (日本大洋)、PVC SG-3 (德州实华化工有限公司)、PVC S-1300 (齐鲁石化)、PVC SG-4 (河北沧州)、PVC SG-4 (神马氯碱)、PVC SC-1200(夏门台邦化工)、PVC TK-1300 (日本信越)、PVC SG-3 (河北宝硕)等。
[0013]所述仿木纹色母粒在温度为200°C，压力为IOKG条件下测定的熔融指数为0.25~1.50g/10mino
[0014]所述颜料为无机颜料和/或有机颜料；所述无机颜料选自二氧化钛、碳黑、立德粉、氧化铁红、铅铬黄(铬酸铅)、锌铬黄(铬酸锌)、镉黄(硫化镉)、铁黄(水合氧化铁)、氧化铬绿、铁蓝、钴蓝、群青的一种或几种混合物；所述有机颜料选自偶氮颜料、杂环颜料、杂类颜料的一种或几种混合物。
[0015]所述分散剂选自石蜡、EBS、改性EBS、油酸酰胺、芥酸酰胺、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚乙烯蜡、EVA蜡、聚己二酸乙二醇酯、邻苯二甲酸酯、柠檬酸酯、乙酰柠檬酸酯、单甘酯、季戊四醇酯、硬脂酸正丁酯、偏苯酸酯、白矿油、聚硅酮、硬脂酸、硬脂酸钙或硬脂酸锌的一种或几种混合物。
[0016]所述其它助剂选自增塑剂、热稳定剂、加工助剂的一种或几种混合物；所述增塑剂选自环氧大豆油、邻苯二甲酸二辛脂、癸二酸二辛脂、邻苯二甲酸二异癸酯的一种或几种混合物；所述热稳定剂选自硬脂酸钙、硬脂酸`锌、水滑石、聚乙烯蜡、硬脂酸、抗氧剂、氧化聚乙烯蜡复合物、二盐基性亚磷酸铅、硬脂酸铅、三盐基性硫酸铅、聚乙烯蜡、硬脂酸、抗氧剂、氧化聚乙烯蜡复合物的一种或几种混合物；所述加工助剂选自丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚丙烯酸酯、全丙烯酸酯、氯化聚乙烯的一种或几种混合物。
[0017]其中，其它助剂可以包括紫外线吸收剂、抗氧剂、填料的一种或几种混合物。
[0018]一种上述仿木纹色母粒的制备方法，包括如下步骤:
a)将各组分按配比加入到高速混合机中进行混合；
b)将上述混合物料用单螺杆挤出机在螺杆速度为14~27RPM，熔融温度120~170°C条件下进行熔融共混挤出，通过螺杆的剪切、混炼使颜料在载体树脂中分散均匀，自然冷却、切粒、风干，即得到仿木纹色母粒。
[0019]步骤a)所述混料时间为450~800s，混料温度为60~120°C。
[0020]一种仿木纹木塑复合材料，按重量千分比计，包括:
PVC基基料987~999%0 ；
上述仿木纹色母粒I~13%。。
[0021]本发明与现有技术相比，具有如下有益效果:
I)本发明的仿木纹色母粒的色粉用量少，耐温性好、分散性能优异。
[0022]2)本发明的仿木纹色母粒环保、无污染，应用于硬质PVC制品的着色时能克服色粉着色的污染和普通PVC色母粒颜色变化问题。
[0023]3)本发明的仿木纹色母粒用在制备仿木纹木塑复合材料时易于操作与控制、色母粒与PVC基基料相容性好且具有高度仿真的实木外观，形成的纹路自然清晰，表面色泽亮丽，仿木纹效果好，是一种理想的仿木木塑产品。【具体实施方式】
[0024]下面通过【具体实施方式】来进一步说明本发明，以下实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
[0025]各项性能测试方法:
所得仿木纹色母粒的流动性测定方法:采用XNR-400AM型熔体流动速率仪。首先对参数进行设定，分别为:实验温度200°C、预热时间4min、切粒间隔时间为30s、切粒数为5粒。当温度升至设定温度并恒温后，加料5g左右，开始测量。通过设定不同的温度和放置不同质量的砝码，从而测试样品的MI。
[0026]所得仿木纹色母粒的热稳定性测定方法:采用德国NETZSH 209 F3型热失重分析仪，对样品从40°C到750°C的热量损失率进行了测试，升温速率20°C /min，样品重量为7~10mg，加热过程在氮气保护下进行，此处测试结果以失重率为5%时的温度表示。
[0027]所得仿木纹木塑复合材料的仿木纹效果相对评价方法:仿木纹效果是通过一个评分小组(60人)，包括专业人员和非专业人员来对其进行评分，从而综合大家的意见，得出所制得产品仿木纹效果好与不好的一个参考性评价指数，加之对制品实际木纹效果的描述，从而在一定程度上较好的反映了所制得制品的仿木纹效果。仿木纹效果评定共分为5个等级，分别为I级(0.1~0.5)、2级(0.6~1.5)、3级(1.6~2.5)、4级(2.6~3.5)、5级(3.6^4.5)，其中分值范围是0-5。I级相对性代表是最差的，5级相对性代表是最好的，即数值越高代表仿木纹效果越好，数值越低代表仿木纹效果越差。
[0028]计算公式:
【权利要求】
1.一种仿木纹色母粒，按重量百分比计，包括:PVC树脂60~93% ； 颜料I~18% ； 分散剂0.5~14% ； 其它助剂3~15%。
2.根据权利要求1所述的仿木纹色母粒，其特征在于，所述PVC树脂由组分(A)和/或组分(B)中的一种或多种混合物组成； 组分(A):平均聚合度为980~1136的PVC树脂； 组分(B):平均聚合度为1136~1370的PVC树脂。
3.根据权利要求2所述的仿木纹色母粒，其特征在于，所述PVC树脂中组分(A)占PVC树脂总量的重量百分比为O~40%,组分(B)占PVC树脂总量的重量百分比为60~100%。
4.根据权利要求1所述的仿木纹色母粒，其特征在于，所述仿木纹色母粒在温度为200°C，压力为IOKG条件下测定的熔融指数为0.25~1.50g/10min。
5.根据权利要求1所述的仿木纹色母粒，其特征在于所述颜料为无机颜料和/或有机颜料；所述无机颜料选自二氧化钛、碳黑、立德粉、氧化铁红、铬酸铅、铬酸锌、硫化镉、水合氧化铁、氧化铬绿、铁蓝、钴蓝、群青的一种或几种混合物；所述有机颜料选自偶氮颜料、杂环颜料、杂类颜料的一种或几种混合物。
6.根据权利要求1所述的仿木纹色母粒，其特征在于，所述分散剂选自石蜡、EBSdi性EBS、油酸酰胺、芥酸酰胺、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚乙烯蜡、EVA蜡、聚己二酸乙二醇酯、邻苯二甲酸酯、柠檬酸酯、乙酰柠檬酸酯、单甘酯、季戊四醇酯、硬脂酸正丁酯、偏苯酸酯、白矿油、聚硅酮、硬脂酸、硬脂酸钙或硬脂酸锌的一种或几种混合物。
7.根据权利要求1所述的仿木纹色母粒，其特征在于，所述其它助剂选自增塑剂、热稳定剂、加工助剂的一种或几种混合物；所述增塑剂选自环氧大豆油、邻苯二甲酸二辛脂、癸二酸二辛脂、邻苯二甲酸二异癸酯的一种或几种混合物；所述热稳定剂选自硬脂酸钙、硬脂酸锌、水滑石、聚乙烯蜡、硬脂酸、抗氧剂、氧化聚乙烯蜡复合物、二盐基性亚磷酸铅、硬脂酸铅、三盐基性硫酸铅、聚乙烯蜡、硬脂酸、抗氧剂、氧化聚乙烯蜡复合物的一种或几种混合物；所述加工助剂选自丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚丙烯酸酯、全丙烯酸酯、氯化聚乙烯的一种或几种混合物。
8.如权利要求f7任一项所述的仿木纹色母粒的制备方法，包括如下步骤: a)将各组分按配比加入到高速混合机中进行混合； b)将上述混合物料用单螺杆挤出机在螺杆速度为14~27RPM，熔融温度120~170°C条件下进行熔融共混挤出，通过螺杆的剪切、混炼使颜料在载体树脂中分散均匀，自然冷却、切粒、风干，即得到仿木纹色母粒。
9.根据权利要求8所述的仿木纹色母粒的制备方法，其特征在于，步骤a)所述混料时间为450~800s，混料温度为60~120°C。
10.一种仿木纹木塑复合材料，按重量千分比计，包括: PVC基基料987~999%0 ； 权利要求1~7所述的仿木纹色母粒I~13%。。
【文档编号】C08J3/22GK103483717SQ201310369415
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】熊少燕, 刘建中, 冯玉林, 陈大华, 宋威, 张凡, 梁杰栋, 肖彦 申请人:金发科技股份有限公司, 广州金发绿可木塑科技有限公司, 广州金发碳纤维新材料发展有限公司