本发明涉及一种螺杆清洗剂，尤其涉及一种有色塑料加工设备用清洗剂及其制备方法，属于复合高分子材料及其加工技术领域。
背景技术：
在塑料领域中，最常用的加工设备是注塑机和挤出机，当更换塑料品种或塑料制品颜色时，由于加工设备中会含有上一批次的残留物，为了除去这些残留物，需要对加工设备进行清洗。常用的清洗方法是将大量的原料加入料筒中加热，并将料筒中的残留物不断地排出，直到将上一批次的残留物排出或排出物颜色不再变化为止。这种清洗方法会浪费大量的原材料，耗时也长，清洗不够彻底，需每隔一段时间将螺杆拆下来打磨。
针对上述技术问题，目前现有技术已公开有一些用于螺杆的清洗方法。现有技术中有以基体树脂和无机粉体为原料制备出了一种双螺杆清洗剂，但是该清洗剂使用了大量的无机粉体或改性无机粉体，均会对生产环境造成影响，也会危害员工的身体健康；此外还有以基体树脂、玻璃纤维、增韧剂等制备的固体螺杆清洗剂，但此类清洗剂中含有大量的玻璃纤维，在使用过程中会对设备产生较大的磨损，降低设备的使用寿命。且上述清洗剂尤其在用于有色颜料的清洗时效果并不是非常理想，仍会在下批次产品中出现少量的残留颜色。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种有色塑料加工设备用清洗剂及其制备方法，该清洗剂对设备磨损低、清洗效率高、生产过程无污染，且制备工艺简单，使用方便，尤其适合有色塑料加工设备用。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种有色塑料加工设备用清洗剂，包括按重量份计的50～90份聚苯乙烯树脂和10～50份聚丙烯树脂，且该聚苯乙烯树脂和聚丙烯树脂的重量份总和为100份；还包括1.0～10.0份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、10～80份碳酸钙母粒、0.01～5.0份超分散剂和0.01～5.0份抗氧剂；其中所述超分散剂为聚酯型超分散剂、聚醚型超分散剂、聚丙烯酸酯型超分散剂和聚烯烃型超分散剂中的至少一种。
其进一步的技术方案是：
所述有色塑料加工设备用清洗剂，包括按重量份计的60～80份聚苯乙烯树脂和20～40份聚丙烯树脂，且该聚苯乙烯树脂和聚丙烯树脂的重量份总和为100份；还包括2.0～5.0份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、30～60份碳酸钙母粒、0.1～1.0份超分散剂和0.1～1.0份抗氧剂；其中所述超分散剂为聚丙烯酸酯型超分散剂和聚烯烃型超分散剂的复合物。
更进一步的技术方案是：
所述聚丙烯酸酯型超分散剂和聚烯烃型超分散剂的锚固基团均为-COOH和-NH2中的至少一种，所述聚丙烯酸酯型超分散剂的溶剂化链为聚丙烯酸酯链段，所述聚烯烃型超分散剂的溶剂化链为聚苯乙烯链段。所述聚丙烯酸酯型超分散剂和聚烯烃型超分散剂的重均分子量为2000～20000，且聚丙烯酸酯型超分散剂与聚烯烃型超分散剂的质量比为3～5:2。
此外本发明还公开了所述聚苯乙烯树脂和聚丙烯树脂的熔融指数均为5～30g/10min；所述碳酸钙母粒中碳酸钙的含量为60～80wt.％，且该碳酸钙母粒中的树脂为聚丙烯树脂；所述抗氧剂为β-(4-羟基苯基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯。
本发明还公开了一种上述有色塑料加工设备用清洗剂的制备方法，该制备方法包括下述步骤：
(1)按有色塑料加工设备用清洗剂中各组分的配比重量份称取聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、碳酸钙母粒、超分散剂和抗氧剂，得到各组分原料；
(2)将称取好的各组分原料加入到混合机中进行充分混合5～20min，得到预混物；
(3)将所得预混物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出和拉条造粒，得到有色塑料加工设备用清洗剂，其中所述双螺杆挤出机的工艺参数为：一区温度为160～210℃，二、三、四、五、六、七、八和九区温度均分别为180～230℃，机头温度为180～230℃；且主机的转速为300～600rpm；
上述双螺杆挤出机为平行双螺杆挤出机，且其长径比为32～52:1。
其中步骤(3)中所述双螺杆挤出机的工艺参数优选为：一区温度为180～200℃，二、三、四、五、六、七、八和九区温度均分别为190～220℃，机头温度为190～220℃；且主机的转速为400～500rpm；上述双螺杆挤出机为平行双螺杆挤出机，且其长径比为40～48:1。
本发明的有益技术效果是：该清洗剂中采用碳酸钙母粒代替无机粉体，减少了粉体漂浮现象，改善了生产环境，减少了粉体对环境和人体的危害；此外还使用了苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物作为聚苯乙烯和聚丙烯的相容剂，可以减少挤出造粒过程中的断条现象，使生产容易控制；最后本申请中添加有超分散剂，其可以提高残留批次产品中的颜料颗粒在清洗剂聚合物中的分散，能够加快残留颜料的排出速度，特别适用于有色塑料加工设备用。
具体实施方式
下面结合具体实施例和对比实施例来进一步说明本发明，以下具体实施例均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，特别并不局限于下述具体实施例中所使用的各组分原料的型号。
所使用的各组分原料的选择：
聚苯乙烯树脂(PS)：牌号206，选自大庆石化，其熔融指数为14g/10min。聚丙烯树脂(PP)：牌号V30G，选自中国石油大庆炼化公司，其熔融指数为17g/10min。苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)：牌号4452，选自中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司。
碳酸钙母粒，自制。对比例3碳酸钙母粒中碳酸钙含量为70wt.％；对比例4碳酸钙母粒中碳酸钙含量为70wt.％；具体例1碳酸钙母粒中碳酸钙含量为75wt.％；具体例2碳酸钙母粒中的碳酸钙含量为80wt.％；具体例3碳酸钙母粒中碳酸钙含量为70wt.％；具体例4碳酸钙母粒中碳酸钙含量为80wt.％；具体例5碳酸钙母粒中碳酸钙含量为70wt.％。
超分散剂，为聚丙烯酸酯型超分散剂和聚烯烃型超分散剂的复合物。超分散剂A：锚固基团为-COOH且溶剂化链为聚丙烯酸酯链段的聚丙烯酸酯型超分散剂，重均分子量为20000；超分散剂B：锚固基团为-COOH且溶剂化链为聚苯乙烯链段的聚烯烃超分散剂，重均分子量为25000；超分散剂C：锚固基团为-NH2且溶剂化链为聚苯乙烯链段的聚烯烃型超分散剂，重均分子量为30000；超分散剂D：锚固基团为-NH2且溶剂化链为聚丙烯酸酯链段的聚丙烯酸酯型超分散剂，重均分子量为35000。对比例4中使用的超分散剂为超分散剂A和超分散剂C按质量比为3:2复配形成的；实施例1中使用的超分散剂为超分散剂D和超分散剂B按质量比为4:2复配形成的；实施例2中使用的超分散剂为超分散剂D和超分散剂C按质量比为5:2复配形成的；实施例3中使用的超分散剂为超分散剂A和超分散剂B按质量比为3.5:2复配形成的；实施例4使用的超分散剂为超分散剂A和超分散剂C按质量比为3:2复配形成的；实施例5使用的超分散剂为超分散剂D和超分散剂C按质量比为4.5:2复配形成的。
抗氧剂：β-(4-羟基苯基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯，选自瑞士汽巴公司。
对比例1
称取100份聚苯乙烯树脂和0.1份抗氧剂加入到混合机中进行充分混合10min，得到预混物；将所得预混物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出和拉条造粒，得到清洗剂，其中所述双螺杆挤出机的工艺参数为：一区温度为160℃，二区温度为180℃，三区温度为200℃，四区温度为200℃，五区温度为200℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为200℃，九区温度为200℃，机头温度为200℃；主机转速为400rpm。
对比例2
称取100份聚丙烯树脂和0.1份抗氧剂加入到混合机中进行充分混合10min，得到预混物；将所得预混物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出和拉条造粒，得到清洗剂，其中所述双螺杆挤出机的工艺参数为：一区温度为160℃，二区温度为180℃，三区温度为200℃，四区温度为200℃，五区温度为200℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为200℃，九区温度为200℃，机头温度为200℃；主机转速为400rpm。
对比例3
称取聚丙烯树脂20份、聚苯乙烯树脂80份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物2份、碳酸钙母粒30份和抗氧剂0.1份，将称取好的各组分原料加入到混合机中进行充分混合15min，得预混物；将预混物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出和拉条造粒，得到有色塑料加工设备用清洗剂，其中所述双螺杆挤出机的工艺参数为：一区温度为200℃，二区温度为220℃，三区温度为220℃，四区温度为220℃，五区温度为220℃，六区温度为220℃，七区温度为220℃，八区温度为220℃，九区温度为220℃，机头温度为220℃；主机转速为500rpm。双螺杆挤出机为平行双螺杆挤出机，其长径比为48:1。
对比例4
称取聚丙烯树脂20份、聚苯乙烯树脂80份、碳酸钙母粒30份、超分散剂0.1份和抗氧剂0.1份，将称取好的各组分原料加入到混合机中进行充分混合15min，得到预混物；将所得预混物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出和拉条造粒，得到有色塑料加工设备用清洗剂，其中所述双螺杆挤出机的工艺参数为：一区温度为200℃，二区温度为220℃，三区温度为220℃，四区温度为220℃，五区温度为220℃，六区温度为220℃，七区温度为220℃，八区温度为220℃，九区温度为220℃，机头温度为220℃；主机转速为500rpm。双螺杆挤出机为平行双螺杆挤出机，且其长径比为48:1。
实施例1
称取聚丙烯树脂50份、聚苯乙烯树脂50份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物10份、碳酸钙母粒80份、超分散剂5份和抗氧剂5份，将称取好的各组分原料加入到混合机中进行充分混合5min，得到预混物；将所得预混物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出和拉条造粒，得到有色塑料加工设备用清洗剂，其中所述双螺杆挤出机的工艺参数为：一区温度为160℃，二区温度为180℃，三区温度为180℃，四区温度为180℃，五区温度为180℃，六区温度为180℃，七区温度为180℃，八区温度为180℃，九区温度为180℃，机头温度为180℃；主机转速为400rpm。双螺杆挤出机为平行双螺杆挤出机，且其长径比为32:1。
实施例2
称取聚丙烯树脂40份、聚苯乙烯树脂60份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物5份、碳酸钙母粒60份、超分散剂1份和抗氧剂1份，将称取好的各组分原料加入到混合机中进行充分混合10min，得到预混物；将所得预混物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出和拉条造粒，得到有色塑料加工设备用清洗剂，其中所述双螺杆挤出机的工艺参数为：一区温度为170℃，二区温度为190℃，三区温度为190℃，四区温度为190℃，五区温度为190℃，六区温度为190℃，七区温度为190℃，八区温度为190℃，九区温度为190℃，机头温度为190℃；主机转速为400rpm。双螺杆挤出机为平行双螺杆挤出机，且其长径比为40:1。
实施例3
称取聚丙烯树脂30份、聚苯乙烯树脂70份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物3份、碳酸钙母粒40份、超分散剂0.5份和抗氧剂0.5份，将称取好的各组分原料加入到混合机中进行充分混合15min，得到预混物；将所得预混物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出和拉条造粒，得到有色塑料加工设备用清洗剂，其中所述双螺杆挤出机的工艺参数为：一区温度为180℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为200℃，五区温度为200℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为200℃，九区温度为200℃，机头温度为200℃；主机转速为500rpm。双螺杆挤出机为平行双螺杆挤出机，且其长径比为44:1。
实施例4
称取聚丙烯树脂20份、聚苯乙烯树脂80份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物2份、碳酸钙母粒30份、超分散剂0.1份和抗氧剂0.1份，将称取好的各组分原料加入到混合机中进行充分混合15min，得到预混物；将所得预混物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出和拉条造粒，得到有色塑料加工设备用清洗剂，其中所述双螺杆挤出机的工艺参数为：一区温度为200℃，二区温度为220℃，三区温度为220℃，四区温度为220℃，五区温度为220℃，六区温度为220℃，七区温度为220℃，八区温度为220℃，九区温度为220℃，机头温度为220℃；主机转速为500rpm。双螺杆挤出机为平行双螺杆挤出机，且其长径比为48:1。
实施例5
称取聚丙烯树脂10份、聚苯乙烯树脂90份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物1份、碳酸钙母粒10份、超分散剂0.01份和抗氧剂0.01份，将称取好的各组分原料加入到混合机中进行充分混合20min，得到预混物；将所得预混物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出和拉条造粒，得到有色塑料加工设备用清洗剂，其中所述双螺杆挤出机的工艺参数为：一区温度为210℃，二区温度为230℃，三区温度为230℃，四区温度为230℃，五区温度为230℃，六区温度为230℃，七区温度为230℃，八区温度为230℃，九区温度为230℃，机头温度为230℃；主机转速为600rpm。双螺杆挤出机为平行双螺杆挤出机，其长径比为52:1。
表1实施例和对比例各组分用量一览表(单位：重量份)
将上述各对比例和实施例制得的螺杆清洗剂按照如下方法进行螺杆的清洗：在100T注塑机中使用2kg有色产品制样，制样结束后，向注塑机中分别加入上述清洗剂，不断熔胶挤出，直到挤出物不含有杂色为止，记录清洗剂的用量和耗时。
表2对比例和实施例各项性能指标
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。