一种酚醛树脂黑色功能母料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种酪醒树脂黑色功能母料及其制备方法，具体设及一种W纳米材料 改性色素炭黑为染色剂的酪醒树脂黑色功能母料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 酪醒树脂是W苯酪和甲醒为原料在酸性催化剂(或碱性催化剂）条件下，聚合而成 的高分子材料。它生产工艺稳定操作简单，原材料价格低廉，并且具有良好的耐热性，电绝 缘性、耐腐蚀性、低发烟性、制品尺寸稳定性等诸多优点。因此，W酪醒树脂为主要原材料的 酪醒模塑料(俗称电木粉）在家用电器、家用炊具、航空航天、汽车工业等许多领域都有广泛 的应用。在众多的酪醒模塑料制品中，黑色产品占主导地位，大约占产品总量的95%W上。 目前酪醒模塑料主要是用油溶苯胺黑和炭黑进行染色。
[0003] 油溶苯胺黑是最早的有机合成染料。它具有着色力强，流动性好，吸光性能强，颜 色稳定性好等优点。在酪醒模塑料中它易分散、染色力强，生产的产品即黑又亮。但是油溶 苯胺黑在生产时，对环境污染比较严重；因含铭元素对人体生理健康上也有一定影响。随着 我国《环境保护法》的严格实施，油溶苯胺黑的生产成本越来越高，销售价格也成倍的增长。 在黑色酪醒模塑料中，配色成本已经占到了销售价格7%~9%。已经严重影响企业的经济效 益。炭黑也是古老的黑色染色剂之一并且较为经济。但是炭黑不宜分散，影响染色。现在 工业生产的炭黑粒子近似球形，粒子直径介于微米和纳米之间。许多粒子常聚结成=维键 支链状或团聚状态。炭黑的染色力与自身结构有着必要的相关联系，一般来讲结构高的炭 黑较容易分散，但是染色力相对较低，结构低的炭黑染色力较高，但是在分散时需要更大的 剪切力。色素炭黑是所有颜料中最难分散的一种。为了降低生产成本，提高企业效益，酪醒 模塑料生产企业已经大量的应用炭黑来替代油溶苯胺黑。
[0004] 目前，酪醒模塑料应用炭黑染色的主要工艺是把炭黑（或加入少量油黑）与酪醒树 月旨、木粉、乌洛托品、无机填料等其它材料共混后，在双漉开炼机上进行塑化和染色处理，然 后冷却粉碎造粒。运种传统工艺对降低酪醒模塑料的染色成本有一定的效果；但是对炭黑 分散和利用有一定的局限性。主要缺点如下：（1)用量比较大；（2)分散不均匀；（3)制品 外观不美观；（4)制品较脆；（5)影响酪醒树脂的固化速度；（6)易污染生产环节。
[0005] 经市场调查，当前在酪醒模塑料生产中还没有一种应用色素炭黑替代油溶苯胺 黑、炭黑并且取得比较理想效果的产品。因此，为了降低酪醒模塑料的染色成本，提高酪醒 树脂的综合性能，需要研发一种染色效果好、生产成本低、性能稳定、流动性好、应用简便的 多功能树脂母料。
【发明内容】
[0006] 为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种酪醒树脂黑色功能母料及其制备方 法，该母料具有染色性好，流动性好，能够任意量添加，又可提高增初性和热变形溫度，使得 综合性能显著提升。
[0007]本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种酪醒树脂黑色功能母料，其组 成原料包括苯酪、甲醒、催化剂和染色剂，其特征在于，所述酪醒树脂黑色功能母料由W下 重量份数的原料制备而成：苯酪200份，甲醒148~152份，催化剂2~10份，染色剂4~ 4份。
[0008] 上述染色剂为复合功能黑色染色剂，所述复合功能黑色染色剂由W下重量份数的 原料制备而成：无机纳米材料0. 1~0. 7份，色素炭黑6~8份，分散剂0. 1份，润滑剂0. 1~ 0. 15份，消泡剂0.Ol份，乳化剂0. 1~0. 2份，偶联剂0. 2份。
[0009] 上述无机纳米材料为纳米碳酸巧、纳米蒙脱±和纳米二氧化娃中的一种或多种组 合。
[0010] 上述复合功能黑色染色剂由W下重量份数的原料制备而成：纳米碳酸巧0~0.1 份，纳米蒙脱±0.1~0. 3份，纳米二氧化娃0~0. 4份，色素炭黑6~8份，分散剂0. 1份， 润滑剂0. 1~0. 15份，消泡剂0.Ol份，乳化剂0. 1~0. 2份，偶联剂0. 2份。
[0011] 上述偶联剂为硅烷偶联剂。
[0012] 本发明中的复合功能黑色染色剂是应用纳米粒子改性色素炭黑制备复合功能染 色剂。其的制备方法是：无机纳米材料经过硅烷偶联剂表面处理后与色素炭黑按比例混合， 再加入分散剂、润滑剂、消泡剂、乳化剂；经过预分散、球磨分散或超声波分散及乳化处理制 备而成。具体按W下步骤进行： 步骤1:预分散 将无机纳米材料置于高速揽拌机中；加分散剂、润滑剂，经高速揽拌，时间1~3分钟； 再加入偶联剂，继续揽拌1~2分钟；然后加入色素炭黑，继续揽拌5~8分钟，保持溫度在 25°C~45°C； 步骤2 :球磨分散或超声波分散 将步骤1所得物料投入球磨机或超声波分散设备中，进一步分散，溫度在25°C~45°C; 步骤3 :乳化处理 将步骤2制备的物料投放到乳化器中，加入乳化剂、消泡剂并且适当加入一些工艺水 进行低速揽拌，待物料揽拌均匀并呈稠状为止。
[0013] 上述催化剂为无机酸或有机酸，即盐酸、硫酸或草酸。
[0014]本发明的酪醒树脂黑色功能母料的制备方法是W酪醒树脂为载体，W复合功能黑 色染色剂为改性剂，应用酪醒树脂原位合成方法，制备酪醒树脂黑色功能母料。
[0015] 上述制备方法的具体步骤为：在装有揽拌器、冷凝器和溫度计的=口烧杯中，首先 加入烙融苯酪200份，按苯酪跟甲醒摩尔配比为1:0. 74~1:0. 76的条件加入甲醒148~ 152份，开动揽拌、加热，使反应体系溫度控制在100°C~104°C下反应，观察液体有回流时， 按照苯酪重量的1%~5%的条件加入2~10份的催化剂，催化剂为无机酸或有机酸，即盐 酸、硫酸或草酸。继续反应Ih~化，观察液体发生混浊时，按重量配比加入4~10份的复 合功能黑色染色剂乳液，回流反应1.化~化开始减压脱水，待树脂达到一定的粘度（10~ 15化?S)时，缩聚合成反应结束，快速放料，再经冷却、粉碎工艺处理，制成酪醒树脂黑色功 能母料。
[0016] 综上所述，本发明提出了一种或几种W无机纳米粒子和炭黑、色素炭黑为科学组 合，并且配有分散剂、消泡剂、乳化剂，并W酪醒树脂为载体，应用酪醒树脂原位合成工艺方 法，将纳米粒子和色素炭黑均匀的分散到载体树脂中，制成具有染色性，又可提高增初性和 热变形溫度的新型功能母料。由于载体也是酪醒树脂，所W相溶性好，流动性好，操作工艺 简便；能够任意量添加，使得综合性能显著提升。
[0017]与现用的酪醒模塑料染色技术相比，本发明的酪醒树脂黑色功能母料具有如下特 点： 一、分散性好染色性强：采用原位聚合的方式，把复合功能黑色染色剂在酪醒树脂合成 过程中加入，能够显著提高色素炭黑在树脂中的分散性，克服了炭黑的团聚性，提高了炭黑 的染色能力。
[0018] 二、应用量减少降低成本：在酪醒模塑料黑度基本一致的情况下，应用酪醒树脂黑 色功能母料比用油烙黑染色原料成本显著降低；与后添加炭黑相比，炭黑的用量也大幅度 下降，所W降低了酪醒模塑料的生产成本。
[0019]=、柔润性好冲击强度较高：纳米粒子不仅对炭黑粒子起到了隔离和载体的作用； 同时对酪醒树脂也起到了增初改性作用，提高了树脂的柔润性、冲击强度和密实度；热变形 溫度也有一定的提高。
[0020] 四、应用简便：酪醒树脂黑色功能母料与酪醒树脂极易混合相溶性好，应用简便。 混合后可加入固化剂，木粉、无机填料等材料生产各种牌号的酪醒模塑料产品。
[0021] 五、制品的光洁度高：应用该母料制备的酪醒模塑料生产的塑料产品表面光洁度 局。
【具体实施方式】
[0022] 为了使本发明的上述技术内容能更容易地被本领域一般技术人员所理解，下面结 合具体实施例对本申请进一步的说明。
[0023] 先制备型号F081-A和型号F082-A的复合功能黑色染色剂。复合功能黑色染色剂 的配方见表1，表1中的用量为重量份数比。
[0024]实施例I 制备型号F081-A的酪醒树脂黑色功能母料。其由W下重量份数的原料制备而成：纳 米碳酸巧0. 1份，纳米蒙脱± 0. 3份，色素炭黑6份，分散剂0. 1份，润滑剂0. 1份，消泡剂 0.Ol份，乳化剂0. 2份，偶联剂0. 2份。
[002引型号F081-A的