专利名称：一种通用白色母粒及其制备方法
一种通用白色母粒及其制备方法本发明涉及塑料着色领域，尤其涉及一种通用白色母粒及其制备方法。[背景技术]塑料着色的方法有色粉着色、染色着色、色母粒着色三种方法。直接色粉着色非常简单，但存在色点、色差，生产环境污染等缺点。染色造粒着色效果较色粉好，但成本高且材料经过热处理性能会有所下降。采用色母粒着色，颜料经过预分散，并均勻地分散在载体树脂中，大大地提高了颜料的分散性及着色效率且成本低，对环境无污染。塑料着色因品种的颜色多，不同的材料对色母粒的要求不尽相同，导致同一生产厂家使用的色母粒品种繁多，特别当一个产品上的多个部件的材料都不同时，就需要使用多个专用色母粒。这样对产品质量的监控、仓储管理采购等环节都有更高的要求，从而导致生产厂家的生产成本的增加、次品率也大大升高。在这样的市场背景下，市场上就出现了一种高浓度的通用色母粒。通用色母粒的特点在于同一色母粒可以在多种塑料中使用，从而弥补了专用色母粒的不足，且其添加量少(一般为1 % )，着色成本低廉从而广受市场所青睐。但随着塑料工业不断发展，多种工程塑料应用范围不断扩大，现有的通用色母粒及其制备工艺不能满足塑料在机械强度和分散性等方面的需求，主要因为现有通用色母粒分散性差、白度低，且其载体多为聚乙烯，虽然与聚乙烯、聚丙烯的相容性好，但与丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚苯乙烯(PS)、高冲击聚苯乙烯(HIPQ的相容性差，所以当以聚乙烯为载体的通用色母粒添加到上述材料中时，材料极易出现流纹、白度低、冲击性能下降等现象。特别是当产品白度、表面光泽度要求高，如白色家电等，随着现有通用色母粒添加量的增加，则上述现象会更加严重，直接影响到最终产品的质量。本发明要解决的技术问题是提供一种分散性好、白度高的通用白色母粒，该色母粒可用主要通用塑料着色，可以克服使用传统通用色母粒着色最终产品产生流纹、白度低、冲击性能下降的缺点。本发明另一个解决的技术问题是提供一种上述通用色母粒的制备方法。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种通用白色母粒，按重量百分比由以下组分组成载体树脂16-23%
颜料50-75%
加工助剂0-3% ；
热稳定剂0-2. 5%
分散剂4-7% ；
偶联剂0. 1-3%
填充剂0_40%。所述的载体树脂为聚乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物和乙烯醋酸乙烯共聚物，聚乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物熔体的流动速率在230 °C /2. 16kg条件下为7. 5-8. 5g/10min ；乙烯醋酸乙烯共聚物熔体的流动速率在230°C /2. 16kg条件下为4. 5-5. 5g/10mino所述的颜料为金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉、群青蓝和荧光增白剂中的一种或多种。所述的偶联剂为硅烷类偶联剂。所述的分散剂为聚乙烯蜡和/或氧化聚乙烯蜡。所述的加工助剂为硬脂酸盐和/或乙撑双硬脂酰胺。所述的热稳定剂为酚类热稳定剂或亚磷酸酯类热稳定剂。所述的填充剂为碳酸钙、滑石粉和硅灰石中的一种或多种。以上所述的通用白色母粒，按重量百分比最好由以下组分组成聚乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物12-14% ；乙烯醋酸乙烯共聚物3-5% ；颜料50-70% ；加工助剂0.2-0.5%;热稳定剂0.2-1.0%;分散剂4-6% ；偶联剂0. 1-3% ；填充剂5_30%。以上所述通用白色母粒制备方法的技术方案，包括以下步骤按上述的重量百分比称取原料，将原料在混合机中进行低速预混合5-15min，然后在高速混合5-25min ；采用双螺杆挤出机熔融共混，通过螺杆的剪切、混炼使颜料在载体树脂中均勻地分散，然后再进行造粒、干燥，制得本发明的色母粒。本发明通用白色母粒分散性好、白度高，可以用于为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物等多种塑料着色，与被着色塑料的相容性良好，最终产品没有流纹、白度高、冲击性能优良，特别适合应用于对白度、表面光泽度要求高的白色家电产品。 在以下的实施例中，载体树脂为聚乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物和乙烯醋酸乙烯共聚物。聚乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物熔体的流动速率在230°C /2. 16kg条件下为7. 5-8. 5g/10min，选用住友化工SEBS ；乙烯醋酸乙烯共聚物熔体的流动速率在2300C /2. 16kg条件下为4. 5-5. 5g/10min,乙烯醋酸乙烯共聚物选用DSM EVA。这些聚合物作为载体树脂与聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABQ等都有很好的相容性因其分子具有极好的柔顺性，因而加入以该聚合物为载体的通用色母粒，产品的冲击性能不会有明显的下降反而可以起到对基体材料增韧的作用，该载体树脂的加工性能良好，可以大大提高颜料的添加含量。
颜料为金红石型钛白粉或锐钛型钛白粉中的一种或两种的混合物，上述钛白粉均为杜邦金红石型钛白粉R706或R900。钛白粉具有极好的光稳定性、折射率高、遮光性好且着色强度高具有纯白的色泽等优点，应用于产品特别是白色家电中可以赋予产品优美的外观及遮光等性能。分散剂为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡中的一种或两种的混合物，聚乙烯蜡及氧化聚乙烯蜡均为低分子蜡，分子量范围500-1000。这些低分子组分在加工过程中优先熔融并包覆在颜料表面，可以起到促进颜料的分散已经加工是的润滑作用。加工助剂为硬脂酸盐或乙撑双硬酯酰胺中的一种或两种的混合物。如硬脂酸锌S400、韩国EBS120。该加工助剂可以起到润滑作用，降低物料和料筒、模具的表面摩擦力，增加产品的表面光泽度以及解决产品脱模难的问题热稳定剂为酚类抗氧化剂或亚磷酸酯类中的一种。酚类抗氧化剂，如PHT、1010、1076 ；亚磷酸酯类如168，热稳定剂的加入可以有效地防止色母粒加工过程中树脂的降解及颜料的发黄，从而达到保持色母粒颜色的稳定性。偶联剂为硅烷类偶联剂KH-560，能有效处理无机物表面，使填料和钛白粉与树脂相容良好。填充剂为碳酸钙、滑石粉或硅灰石中的一种或几种的混合物，所述填充剂均为活性2500目。填充剂可以降低成本有效地防止产品的热收缩，保持产品的尺寸稳定性。本发明的通用白色母粒的制备方法为将各组分按比例配料，在混合机中进行低速预混合Ι-lOmin，然后再高速混合5-25min，采用双螺杆挤出机熔融共混挤出，温度控制在190-220°C，转速为80-400r/min之内，通过螺杆的剪切、混炼使颜料在载体树脂中分散均勻，然后进行造粒、干燥得到本发明的通用白色母粒。实施例1各组分的配比为(总量为100kg)
聚乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物SEBS13 kg
乙烯醋酸乙烯共聚物EVA3kg
金红石型饮白粉R70660kg
聚乙烯蜡4kg
EBS1200.2kg
酚类抗氧剂10100. 2kg
KH-5600. Ikg
滑石粉19.5kg。实施例2各组分的配比为(总量为100kg)聚乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物SEBS13 kg
乙烯醋酸乙烯共聚物EVA4kg
金红石型饮白粉R70670kg
聚乙烯蜡6kg
EBS1200.5kg
酚类抗氧剂17900. 2kg
KH-5600. Ikg
碳酸钙6.2kg。
实施例3
各组分的配比为(总量为100kg)
聚乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物SEBS12kg
乙烯醋酸乙烯共聚物EVA4kg
金红石型饮白粉R90050kg
聚乙烯蜡4kg
硬脂酸锌S4000. 2kg
酚类抗氧剂10100. 2KG
KH-5600. Ikg
硅灰石29. 5kg。在常温常压下，配制IOOkg微发泡通用白色母粒，其制备工艺是将各组分按比例配料后，现将各组分在混合机中低速预混合5min，然后再高速混合15min，最后将充分混合的物料采用双螺杆挤出机中熔融共混，温度控制在200°C，螺杆转速为200r/min，通过螺杆的剪切、混炼使得颜料在载体树脂中分散均勻，然后进行造粒、干燥、包装等工序制得本发明的色母粒。为了对比本发明与现有技术的优点，按照对比例配方进行对比实验，对比例的制备方法分别与实例的制备方法相同。对比例低密度聚乙烯16. ^g，金红石型钛白粉74kg，聚乙烯蜡7. ^g，硬脂酸锌1. 2kg,乙
6撑双硬脂酰胺0. ^g，酚类热稳定剂0. 3kg。将实施例和对比例所制备的色母粒分别在聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABQ中添加4phr后注塑色板和冲击试样，进行性能测试，简支梁冲击检测标准采用ISO 179。如表1至表5所示，性能测试说明了本发明的通用色母粒在五大通用塑料上的通用性，且可以明显克服现有通用色母易产生流纹、起皮、分层、冲击性能下降等问题。表1 在聚乙烯(PE)中着色效果与冲击性能比较
权利要求
1.一种通用白色母粒，其特征在于，按重量百分比由以下组分组成载体树脂颜料加工助剂热稳定剂分散剂偶联剂填充剂16-23% ；50-75% ；0-3% ；0-2. 5% ；4-7% ；0. 1-3% ；0-40%。
2.根据权利要求1所述的通用白色母粒，其特征在于，所述的载体树脂为聚乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物和乙烯醋酸乙烯共聚物，聚乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物熔体的流动速率在230°C /2. 16kg条件下为7. 5-8. 5g/10min ；乙烯醋酸乙烯共聚物熔体的流动速率在 2300C /2. 16kg 条件下为 4. 5-5. 5g/10min。
3.根据权利要求1所述的通用白色母粒，其特征在于，所述的颜料为金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉、群青蓝和荧光增白剂中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的通用白色母粒，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷类偶联剂。
5.根据权利要求1所述的通用白色母粒，其特征在于，所述的分散剂为聚乙烯蜡和/或氧化聚乙烯蜡。
6.根据权利要求1所述的通用白色母粒，其特征在于，所述的加工助剂为硬脂酸盐和/或乙撑双硬脂酰胺。
7.根据权利要求1所述的通用白色母粒，其特征在于，所述的热稳定剂为酚类热稳定剂或亚磷酸酯类热稳定剂。
8.根据权利要求1所述的通用白色母粒，其特征在于，所述的填充剂为碳酸钙、滑石粉和硅灰石中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的通用白色母粒，其特征在于，按重量百分比由以下组分组成聚乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物12-14% ；乙烯醋酸乙烯共聚物3-5% ；颜料50-70% ；加工助剂0.2-0.5%;热稳定剂0.2-1.0%;分散剂4-6% ；偶联剂0.1-3%;填充剂5-30%。
10.一种权利要求1所述通用白色母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤按权利要求1所述的重量百分比称取原料，将原料在混合机中进行低速预混合5-15min，然后在高速混合5-25min ；采用双螺杆挤出机熔融共混，通过螺杆的剪切、混炼使颜料在载体树脂中均勻地分散，然后再进行造粒、干燥，制得本发明的色母粒。
全文摘要
本发明公开了一种通用白色母粒及其制备方法。通用白色母粒按重量百分比由以下组分组成载体树脂16-23％；颜料50-75％；加工助剂0-3％；热稳定剂0-2.5％；分散剂4-7％；偶联剂0.1-3％；填充剂0-40％。本发明通用白色母粒分散性好、白度高，可以用于为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物等多种塑料着色，与被着色塑料的相容性良好，最终产品没有流纹、白度高、冲击性能优良，特别适合应用于对白度、表面光泽度要求高的白色家电产品。
文档编号C08K13/02GK102367320SQ201110173789
公开日2012年3月7日 申请日期2011年6月24日 优先权日2011年6月24日
发明者凌源, 徐东, 徐永 申请人:深圳市科聚新材料有限公司