发明领域
本发明属于塑料材料领域，具体地说是涉及一种抗压环保塑料高分子纳米色母粒及其制造方法。
背景技术：
现阶段，随着经济的发展和城市化建设的进程的加快，色母粒用量剧增，同时对其性能也有各种要求。因此，需要添加添加剂对其进行保护，现有的色母添加剂存在性能单一，保护效果差、现有添加剂性能单一、保护效果差、色母的抗压性能，变形能力弱的问题。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供一种抗压环保塑料高分子纳米色母粒及其制造方法。以解决保护效果差、现有添加剂性能单一、保护效果差、色母的抗压性能，变形能力弱、全生物降解塑料降解率降低的问题。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种抗压环保塑料高分子纳米色母粒，按重量百分比计，包括组成：改性水泥25-45份、高效减水剂聚羧酸10-15份、防水剂5-10份、改性sio25-10份、塑料载体20-60份、淀粉5-15份、颜料5-25份、偶联剂0.1-1.5份、增塑剂1-7份、润滑剂0.2-3份、抗氧剂0.5-2.5份、分散剂0.1-4份；
所述改性水泥为粉煤灰、石灰石与铝矾土的混合物，质量比例为2:3:1、所述防水剂为辛基三乙氧基硅烷与聚甲基三乙氧基硅烷的混合物，质量比例为3:1。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述塑料载体为生物降解塑料载体，所述生物降解塑料载体为聚羟基脂肪酸酯、聚乙二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚对苯二甲酸丙二醇酯中的任意一种。所述改性sio2制备方法为：将70％的聚醚胺溶液中直接加入ctab(所述ctab与聚醚胺溶液的质量体积比为：1g:30ml，ctab为溴化十六烷三甲基铵)，ctab对聚醚胺进行絮凝和改性反应得到改性聚醚胺溶液；将改性聚醚胺溶液与电静电喷雾的方式接枝与sio2表面，所述改性聚醚胺溶液与sio2的比例为1g:10ml。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述颜料为无机颜料和有机颜料中的任意一种；所述无机颜料选自镉红、镉黄、钛白粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄中的一种，所述有机颜料选自酞菁红、酞菁蓝、酞菁绿、耐晒大红、大分子红、大分子黄、永固黄、永固紫、偶氮红中的一种。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述分散剂为聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯和硬脂酸钙中的一种。
另外，本发明还提供了一种抗压环保塑料高分子纳米色母粒的制造方法，包括以下步骤：
(1)按配比称取各组分，将所述颜料、所述偶联剂、所述淀粉加入反应釜中，并于90-110℃下，以3000-5000r/min高速搅拌15-35min；
(2)然后往所述反应釜中加入所述增塑剂、所述润滑剂、所述抗氧剂、所述分散剂和所述载体，高速混合5-15min，出料后得混合料；
(3)将所述混合料加入上述比例中的其它剩余原料，在双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒、冷却、干燥，制得所述环保塑料色母粒。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述双螺杆挤出机进料至出料端共分为5个温区。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述双螺杆挤压机挤压的区段温度为：第一区为：90-105℃，第二区为：110-135℃，第三区为：150-170℃，第四区为：175-195℃，第五区为：195-245℃。
本发明的有益效果：本发明本发明制得的材料，解决了现有添加剂性能单一、保护效果差的问题。能够大大提升色母的抗压性能，同时提高变形能力；本发明提供的环保塑料色母粒具有生物降解性，加入全生物降解塑料中不会降低其降解率。本发明环保、无污染，在树脂中具有很强的分散性，不易变色且着色效果好。填料优选为碳酸钙，廉价易得，除有增量填充的作用外，还有改善制品加工性能和应用性能的功效。双螺杆挤压机的特殊工艺分区设置，出口端温度稍高，有利于色母颜料在制品中处于良好分散状态，还可以适当增加产品光亮度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
实施例1：
本发明的实施例1提供了一种抗压环保塑料高分子纳米色母粒，按重量百分比计，包括组成：改性水泥25份、高效减水剂聚羧酸10份、防水剂5份、聚乙烯醇树脂20份,改性sio25份,抗粘连剂硬脂酸镁份5份,塑料载体20份、淀粉5份、颜料5份、偶联剂0.1份、增塑剂1份、润滑剂0.2份、抗氧剂0.5份、分散剂0.1份；
所述改性水泥为粉煤灰、石灰石与铝矾土的混合物，质量比例为2:3:1、所述防水剂为辛基三乙氧基硅烷与聚甲基三乙氧基硅烷的混合物，质量比例为3:1。
偶联剂为kh550、增塑剂为甲基纤维素、润滑剂为甘油、抗氧剂为山梨酸。
塑料载体为生物降解塑料载体，生物降解塑料载体为聚羟基脂肪酸酯。
所述改性sio2制备方法为：将70％的聚醚胺溶液中直接加入ctab(所述ctab与聚醚胺溶液的质量体积比为：1g:30ml，ctab为溴化十六烷三甲基铵)，ctab对聚醚胺进行絮凝和改性反应得到改性聚醚胺溶液；将改性聚醚胺溶液与电静电喷雾的方式接枝与sio2表面，所述改性聚醚胺溶液与sio2的比例为1g:10ml。
颜料为无机颜料；无机颜料为钛白粉。
分散剂为硬脂酸钙。
另外，本实施例还提供了一种抗压环保塑料高分子纳米色母粒的制造方法，包括以下步骤：
(1)按配比称取各组分，将所述颜料、所述偶联剂、所述淀粉加入反应釜中，并于90-110℃下，以3000-5000r/min高速搅拌15-35min；
(2)然后往所述反应釜中加入所述增塑剂、所述润滑剂、所述抗氧剂、所述分散剂和所述载体，高速混合5-15min，出料后得混合料；
(3)将所述混合料加入上述比例中的其它剩余原料，在双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒、冷却、干燥，制得所述环保塑料色母粒。
双螺杆挤出机进料至出料端共分为5个温区。
双螺杆挤压机挤压的区段温度为：第一区为：90℃，第二区为：135℃，第三区为：170℃，第四区为：195℃，第五区为：245℃。
实施例2：
本发明的实施例2提供了一种抗压环保塑料高分子纳米色母粒，按重量百分比计，包括组成：改性水泥35份、高效减水剂聚羧酸12份、防水剂7份、聚乙烯醇树脂25份,改性sio210份,抗粘连剂硬脂酸镁份8份,塑料载体40份、淀粉10份、颜料15份、偶联剂0.8份、增塑剂4份、润滑剂2份、抗氧剂1份、分散剂2份。
所述改性水泥为粉煤灰、石灰石与铝矾土的混合物，质量比例为2:3:1、所述防水剂为辛基三乙氧基硅烷与聚甲基三乙氧基硅烷的混合物，质量比例为3:1。
偶联剂为kh550、增塑剂为甲基纤维素、润滑剂为甘油、抗氧剂为山梨酸。
塑料载体为生物降解塑料载体，生物降解塑料载体为聚羟基脂肪酸酯。
所述改性sio2制备方法为：将70％的聚醚胺溶液中直接加入ctab(所述ctab与聚醚胺溶液的质量体积比为：1g:30ml，ctab为溴化十六烷三甲基铵)，ctab对聚醚胺进行絮凝和改性反应得到改性聚醚胺溶液；将改性聚醚胺溶液与电静电喷雾的方式接枝与sio2表面，所述改性聚醚胺溶液与sio2的比例为1g:10ml。
颜料为无机颜料；无机颜料为钛白粉。
分散剂为聚乙烯蜡。
另外，本实施例还提供了一种抗压环保塑料高分子纳米色母粒的制造方法，包括以下步骤：
(1)按配比称取各组分，将所述颜料、所述偶联剂、所述淀粉加入反应釜中，并于90-110℃下，以3000-5000r/min高速搅拌15-35min；
(2)然后往所述反应釜中加入所述增塑剂、所述润滑剂、所述抗氧剂、所述分散剂和所述载体，高速混合5-15min，出料后得混合料；
(3)将所述混合料加入上述比例中的其它剩余原料，在双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒、冷却、干燥，制得所述环保塑料色母粒。
双螺杆挤出机进料至出料端共分为5个温区。
双螺杆挤压机挤压的区段温度为：第一区为：105℃，第二区为：135℃，第三区为：170℃，第四区为：195℃，第五区为：245℃。
实施例3：
本发明的实施例3提供了一种抗压环保塑料高分子纳米色母粒，按重量百分比计，包括组成：改性水泥45份、高效减水剂聚羧酸15份、防水剂10份、聚乙烯醇树脂30份,改性sio28份,抗粘连剂硬脂酸镁份10份,塑料载体60份、淀粉15份、颜料25份、偶联剂1.5份、增塑剂7份、润滑剂3份、抗氧剂2.5份、分散剂4份。所述改性水泥为粉煤灰、石灰石与铝矾土的混合物，质量比例为2:3:1、所述防水剂为辛基三乙氧基硅烷与聚甲基三乙氧基硅烷的混合物，质量比例为3:1。
偶联剂为kh550、增塑剂为甲基纤维素、润滑剂为甘油、抗氧剂为山梨酸。
塑料载体为生物降解塑料载体，生物降解塑料载体为聚羟基脂肪酸酯。
所述改性sio2制备方法为：将70％的聚醚胺溶液中直接加入ctab(所述ctab与聚醚胺溶液的质量体积比为：1g:30ml，ctab为溴化十六烷三甲基铵)，ctab对聚醚胺进行絮凝和改性反应得到改性聚醚胺溶液；将改性聚醚胺溶液与电静电喷雾的方式接枝与sio2表面，所述改性聚醚胺溶液与sio2的比例为1g:10ml。
颜料为无机颜料；无机颜料为钛白粉。
分散剂为硬脂酸钙。
另外，本实施例还提供了一种抗压环保塑料高分子纳米色母粒的制造方法，包括以下步骤：
(1)按配比称取各组分，将所述颜料、所述偶联剂、所述淀粉加入反应釜中，并于90-110℃下，以3000-5000r/min高速搅拌15-35min；
(2)然后往所述反应釜中加入所述增塑剂、所述润滑剂、所述抗氧剂、所述分散剂和所述载体，高速混合5-15min，出料后得混合料；
(3)将所述混合料加入上述比例中的其它剩余原料，在双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒、冷却、干燥，制得所述环保塑料色母粒。
双螺杆挤出机进料至出料端共分为5个温区。
双螺杆挤压机挤压的区段温度为：第一区为：100℃，第二区为：125℃，第三区为：160℃，第四区为：185℃，第五区为：220℃。以下实施例中的原料购买渠道和生产厂家分别为：
颜料、偶联剂、淀粉渠道盖得化工网，广州市诚壹明化工有限公司；
增塑剂、润滑剂渠道聪慧网，江苏晶瑞特环保新材料有限公司；
抗氧剂、分散剂和载体渠道阿里巴巴，安阳国昌铁合金有限责任公司；
其它原料渠道丁香通，上海江莱生物科技有限公司.
本发明制得的环保塑料色母粒为可降解塑料。一种好的降解材料应该同时具备耐用性和可降解性。对实施例1-3制得的环保塑料色母粒进行基本性能评价。具体对比结果如下表：