氟树脂彩色母粒及其制备方法

专利名称:氟树脂彩色母粒及其制备方法
本发明涉及一种氟树脂着色的颗粒状彩色母料及其制备方法。
氟树脂的着色目前国内采用氟树脂与粉状的染(颜)料在干燥的状态下混合后，经熔融挤出的工艺，该工艺在氟树脂与粉状染(颜)料混合时，飞扬性大，影响环境卫生和操作人员的健康。同时，由于粉状的染(颜)料分散不均、着色效果不佳，直接影响氟树脂制品的机械性能和电性能，甚至由于颗粒状的染(颜)料在氟树脂制品中的存在，使用在电线电缆过程中的制品往往被击穿，严重影响了着色的氟树脂的材料的质量。
现有的彩色母粒用于氟树脂着色其浓度低、适用范围有限，如日本大金公司提供的NP-20型彩色母粒以及美国杜邦公司提供的“TEFZEL”的彩色母粒，仅适用于氟树脂46(氟代乙丙烯，简称FEP)，前者在氟树脂中的用量比例为彩色母料∶氟树脂＝1∶5～10、后者在氟树脂中的用量比例为彩色母料∶氟树脂＝1∶12，众所周知，着色剂在树脂中的用量比例越多，对制品的机械性能和电性能的不利影响越大。而且上述产品的制备方法，尚未揭示过。
本发明的任务在于提供一种适用于氟树脂着色的颗粒状彩色母料。该彩色母料特别适用于氟树脂46(氟代乙丙烯，简称FEP)的着色。
本发明的任务是通过如下方式完成的一种氟树脂着色的颗粒状彩色母料，包括细度至少为400目的耐高温颜料、含氟表面活性剂和氟树脂载体组成。所述的耐高温颜料经超微粉碎，用低级醇类溶液洗涤精制后，并用含氟表面活性剂分散，再使湿料通过400目网筛，然后与氟树脂载体混合、烧结、切片、挤出造粒，即为成品。上述所述的耐高温颜料包括镉系颜料、铬系颜料、钛系颜料、炭黑或群青等;所述的含氟活性分散剂包括全氟辛酸铵、全氟-2.5-二甲基-3.6-二氧杂壬酸或全氟壬氧基苯磺酸盐，诸如它的钠盐、钾盐或铵盐;所述的载体为氟树脂包括聚偏氟乙烯、氟树脂24、氟树脂46、氟树脂40、氟树脂30、聚三氟氯乙烯或可熔性聚四氟乙烯等。
本发明的氟树脂着色的颗粒状彩色母料，其中低浓度的彩色母料中颜料含量至少为3.9%(重量)，使用时在氟树脂中的用量比例为彩色母料∶氟树脂＝1∶6～12;高浓度的彩色母料中颜料含量在16.7%(重量)左右，使用时在氟树脂中的用量比例为彩色母料∶氟树脂＝1∶25～50。
本发明的氟树脂着色的颗粒状彩色母料的优点是明显的(1)使用方便，使用本发明的氟树脂着色工艺与干混工艺相比，具有着色效果好、颜料分散均匀、制品性能稳定，并且克服了颜料和氟树脂混合时粉尘飞扬的缺点，又提高了制品着色的质量;同时，它还便于计量，创造了氟树脂着色的自动化工艺的条件。
(2)采用本发明着色的氟树脂及其制品的机械性能(抗张强度、伸长率)、电性能(解电强度、解电常数)以及其它物理性能如粘性特点等基本不变，均能符合使用要求。
(3)用量少，如上所述本发明的低浓度彩色母料使用时的稀释比例为彩色母料∶氟树脂＝1∶6～12;本发明的高浓度彩色母料使用时的稀释、比例为彩色母料∶氟树脂＝1∶25～50，制品即可得到所需色泽的深度。
以下将结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但实施例并不是限定本发明。
实施例(以下均按重量百分数表示)一.配方(1)细度至少为400目的颜料，包括下列化合物的一种或几种
3.90-16.70%所述的颜料选自下列品种的一种或几种钛白R-201(金红石型)钛白B-102(锐钛型)镉黄101镉橙镉红铬黄群青铬绿绿色素高色素炭黑R-201中色素炭黑(2)含氟活性分散剂，包括下列化合物的一种或几种0.5-15%所述的含氟活性分散剂选自下列品种的一种或几种全氟辛酸铵全氟-2.5-二甲基-3.6-二氧杂壬酸全氟壬氧基苯磺酸盐(包括它的钠盐、钾盐、铵盐)。
(3)氟树脂载体，包括下列化合物的一种或几种68.3-95.6%所述的氟树脂选自下列品种的一种或几种聚偏氟乙烯(PVF2)可熔性聚四氟乙烯(PFFE)氟树脂24(PFA)氟树脂46(FEP)氟树脂40(ETFE)氟树脂30(ECTFE)
聚三氟氯乙烯(PCTFE)(4)用于洗涤、精制颜料的低级醇类，包括下列醇类的一种甲醇或乙醇的水溶液适量，(5)无离子水(反应中加入)适量，组成。
二.制备工艺如下1.在带有400-600目网筛的超微粉碎机中，加入配方中(1)的一种或几种的颜料，经粉碎成至少为400目细度，用适量的50%低级醇溶液洗涤精制，直至无硫酸根检出为止(用12%氯化钡溶液检验)，所选用的低级醇为甲醇或乙醇，优先采用乙醇溶液。
2.在带有高速剪切搅拌器的反应装置中，加入上述湿颜料和配方中(2)的一种或几种的含氟活性分散剂和配方中(3)的一种或几种的氟树脂固体粉末或聚合分散液，优先选用氟树脂46(FEP)作载体和适量无离子水在室温下，于8000转/分的高速剪切搅拌下，30分钟左右，使颜料(1)、氟树脂载体(3)、含氟分散剂(2)充分分散混合。
(3)上述混合好的浆料，装盘烧结、切块，通过挤出机挤成色线，然后切成φ2×3的颗粒。
4.成品经筛选包装，即为本发明氟树脂的颗粒状彩色母料，简称氟树脂彩色母粒。
权利要求
1.一种用于氟树脂着色的彩色母粒，包括颜料、载体和分散剂组成，其特征在于所述的颜料是细度至少为400目的、精制过的颜料，它在彩色母粒中占3.9-16.7%(重量)、所述的载体为热塑性氟树脂，它在彩色母粒中占68.3-95.6%(重量)、以及所述的分散剂为含氟活性分散剂，它在彩色母粒中占0.5-15%(重量)。
2.如权项1所述的彩包母粒，其特征在于所述的颜料选自下列品种的一种或几种钛白、镉黄、镉橙、镉红、铬黄、铬绿、群青、炭黑;所述的载体选自下列品种的一种或几种聚偏氟乙烯(PVF2)、可熔性聚四氟乙烯(PTFE)、氟树脂46(FEP)、氟树脂40(ETFE)、氟树脂24(PFA)、氟树脂30(ECTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE);所述的分散剂选自下列品种的一种或几种全氟辛酸铵、全氟-2.5-二甲基-3.6-二氧杂壬酸、全氟壬氧基苯磺酸盐(包括其钠盐、钾盐或铵盐)。
3.如权项1或2所述的彩色母粒，其特征在于所述的精制后的颜料至少为无硫酸根的颜料。
4.如权项3所述的彩色母粒，其特征在于载体优先采用氟树脂46(FEP)。
5.如权项4所述的彩色母粒，其特征在于分散剂优先采用全氟壬氧基苯磺酸盐，包括其钠盐、钾盐或铵盐。
6.如权项1或2所述的彩色母粒的制备方法，其特征在于包括所需的颜料粉碎成至少为400目细度、经精制成无硫酸根的湿颜料、再经加入含氟分散剂分散后再通过400目筛，然后和氟树脂载体充分混合，湿料在高温下烧结、切片、挤出造粒。
7.如权项6所述的彩色母粒制备方法，其特征在于所述的颜料选自下列品种的一种或几种，它在彩色母粒中占3.9-16.7%(重量，颜料包括钛白、镉黄、镉橙、镉红、铬黄、铬绿、群青、以及炭黑;所述的分散剂选自下列品种的一种或几种，它在彩色母粒中占0.5-15%(重量)分散剂包括全氟辛酸铵、全氟-2.5-二甲基-3.6-二氧杂壬酸、以及全氟壬氧基苯磺酸盐(包括其钠盐、钾盐或铵盐);所述的载体选自下列品种的一种或几种，它在彩色母粒中占68.3-95.6%(重量)，载体包括聚偏聚乙烯(PVF2)、可熔性聚四氟乙烯(PTFE)、氟树脂46(FEP)、氟树脂40(ETFE)、氟树脂24(PFA)、氟树脂30(ECTFE)以及聚三氟氯乙烯(PCTFE)。
8.如权项6所述的彩色母粒的制备方法，其特征在于颜料用低级醇溶液精制，所述的醇溶液为甲醇或乙醇溶液。
9.如权项6所述的彩色母粒的制备方法，其特征在于载体为氟树脂固体粉末或聚合分散液。
10.如权项6所述的彩色母粒的制备方法，其特征在于载体剂优先采用氟树脂46(FEP)。
11.如权项6所述的彩色母粒的制备方法，其特征在于分散优先采用全氟壬氧苯磺酸盐，包括其钠盐、钾盐或铵盐。
专利摘要
本发明涉及一种氟树脂着色的颗粒状彩色母料 及其制备方法。它由细度至少为400目的颜料经过 洗涤精制、含氟表面活性分散剂分散、再和氟树脂载 体混合后，经烧结、切片、挤出造粒工艺制成。本发明 提供的氟树脂彩包母粒，具有使用方便、用量少，并能 满足着色的氟树脂对机械强度、电性能和其它物理性 能方面的要求。
文档编号C08J3/22GK87103955SQ87103955
公开日1988年12月14日 申请日期1987年5月29日
发明者费植煌, 程勇, 严浦 申请人:上海市有机氟材料研究所