一种适用于TPU的仿大理石纹母粒的制作方法

文档序号:16365712发布日期:2018-12-22 08:25阅读:527来源:国知局

本发明涉及色母粒领域,具体涉及一种适用于tpu的仿大理石纹母粒。

背景技术

为了赋予塑料绚丽、彩色、多样化的外观,通常采用在塑料基材上进行喷漆、电镀、印刷油墨的方式来达到亮丽、美观的外观效果。但是利用喷漆、电镀、印刷油墨的方式存在流程复杂、成本高、污染环境、危害工人身体健康、难以回收利用等缺点,且制品表面涂层容易掉色、影响了制品的外观,不提倡使用。

为了改善以上问题,部分企业研发出了仿大理石纹、仿木纹塑料制品,仿大理石纹、仿木纹塑料的制备的机理是:制作特殊的色母粒,色母粒中的载体树脂与塑料原料具有不同的熔点,当色母粒与塑料原料投入到螺杆挤出机中共混挤出时,由于载体树脂与塑料原料的熔点不同,两种物质在挤出机螺筒中形成不同的流动速率,使得颜料随着载体树脂的流动而不规则分布,使塑料型材产生大理石纹、木纹效果。

热塑性聚氨酯弹性体橡胶(tpu)是一种介于一般橡胶和塑料之间的特殊的弹性合成材料,由多异氰酸酯、低分子多元醇制备而成。它既具有橡胶的高弹性,又具有热塑性塑料的热塑加工性,同时也具有高模量、高强度、高伸长率、高弹性以及优良的耐磨、耐油、耐低温、耐老化等性能被广泛应用于塑料的增韧改性。一般,tpu的生产过程需要加入色母粒进行染色,通常色母粒是利用tpu作为载体,有机或无机颜料作为染色物质,加入少量助剂作为增强材料,这种色母粒与tpu共混熔融挤出后得到的tpu整体着色,并无大理石纹、木纹效果,不能给予良好的外观。



技术实现要素:

针对以上问题,本发明提供一种适用于tpu的仿大理石纹母粒,采用聚乳酸(pla)作为载体树脂,有机颜料作为染色物质,利用tpu与pla的熔点差,在螺杆挤出机中共混时,两种物质产生不同的流动速率,载体树脂的流动使得有机颜料在tpu原料中不规则分布,从而tpu塑料产生仿大理石纹的效果。

为实现上述目的,本发明通过以下技术方案来解决:

一种适用于tpu的仿大理石纹母粒,包括母粒,其特征在于,所述母粒包括以下重量份的组分:60-80份pla、8-15份tpu、5-10份有机颜料、2-6份润滑剂、3-5份微晶石蜡、0.3-1份相容剂、0.3-1份抗氧剂、0.3-1光亮剂。

具体的,所述有机颜料为酞菁红、酞菁蓝、酞菁绿、耐晒大红、永固黄、永固紫、偶氮红中的一种或几种的组合物。

具体的,所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺中的一种或几种的组合物。

具体的,所述相容剂为马来酸酐或丙烯酸。

具体的,所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂ttpu、抗氧剂ca、抗氧剂dnp、抗氧剂mb中的一种或几种的组合物。

具体的,所述光亮剂为丙烯酸酯共聚物。

具体的,所述母粒中还添加有0.3-1份热稳定剂、1-3份填充料。

具体的,所述热稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸钙、硫醇甲基锡中的一种或几种的组合物。

具体的,所述填充料为超细碳酸钙、碳化硅微粉中的一种或两种的组合物。

本发明的有益效果是:

第一、本发明的仿大理石纹母粒,适用于tpu原料,采用pla作为载体树脂,有机颜料作为染色物质,利用tpu与pla的熔点差,在螺杆挤出机中共混时,两种物质产生不同的流动速率,载体树脂的流动使得有机颜料在tpu原料中不规则分布,从而tpu塑料产生仿大理石纹的效果;

第二、pla是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物,原料来源广而且可以再生。聚乳酸的生产过程无污染,而且产品可以生物降解,实现在自然界中的循环,因此是理想的绿色高分子材料,且pla具有优良的耐菌性、阻燃性和抗紫外性,能够提高tpu的耐菌性、阻燃性和抗紫外性,另外还加入了相容剂,使得pla与tpu共混挤出后产品相容性好,粘结力强;

第三、由于tpu为弹性体橡胶,表面不反光,着色后色泽性较差,本发明在母粒中添加了少量光亮剂,能够改善这一问题,母粒与tpu共混挤出后产品的表面色泽鲜艳,光泽度强;

第四、配方中加入了微晶石蜡,能够提高pla、有机颜料等的流动性,使得有机颜料在pla中的分散性良好,得到的仿大理石纹的纹路多。

具体实施方式

为了能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能,下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

实施例1

一种适用于tpu的仿大理石纹母粒,包括母粒,其特征在于,所述母粒包括以下重量份的组分:70份pla、10份tpu、7份酞菁红、4份硬脂酸、3份微晶石蜡、0.5份马来酸酐、0.5份抗氧剂1010、0.3丙烯酸酯共聚物、0.5份硬脂酸钡、2份填充料。

优选的,填充料为超细碳酸钙、碳化硅微粉按1:1的重量比组成的组合物,由于超细碳酸钙、碳化硅微粉都为小粒径的填充物,加入到母粒中,能够提高母粒的相容性、稳定性。

母粒的制备:

(1)将上述所有原料投入高速搅拌机中,在120℃下搅拌10分钟,冷却后继续搅拌10分钟,得到混合原料;

(2)将混合原料投入双螺杆挤出机中熔融,双螺杆挤出机的温度从进料口到挤出头逐渐从180℃上升到240℃,挤出条状料;

(3)将挤出的条状料再经水冷、风干、切粒后制得母粒。

仿大理石纹tpu塑料的制备:

a、将母粒与tpu原料共同投入双螺杆挤出机中熔融,双螺杆挤出机的温度从进料口到挤出头逐渐从180℃上升到240℃,挤出头处连接有成型模具,将挤出料送入模具中成型;

b、模具冷却,脱模后得到仿大理石纹tpu塑料。

实施例2

一种适用于tpu的仿大理石纹母粒,包括母粒,其特征在于,所述母粒包括以下重量份的组分:70份pla、10份tpu、7份酞菁蓝、4份硬脂酸、4份微晶石蜡、0.5份马来酸酐、0.5份抗氧剂1010、0.3丙烯酸酯共聚物、0.5份硬脂酸钡、2份超细碳酸钙。

母粒的制备:

(4)将上述所有原料投入高速搅拌机中,在120℃下搅拌10分钟,冷却后继续搅拌10分钟,得到混合原料;

(5)将混合原料投入双螺杆挤出机中熔融,双螺杆挤出机的温度从进料口到挤出头逐渐从180℃上升到240℃,挤出条状料;

(6)将挤出的条状料再经水冷、风干、切粒后制得母粒。

仿大理石纹tpu塑料的制备:

a、将母粒与tpu原料共同投入双螺杆挤出机中熔融,双螺杆挤出机的温度从进料口到挤出头逐渐从180℃上升到240℃,挤出头处连接有成型模具,将挤出料送入模具中成型;

b、模具冷却,脱模后得到仿大理石纹tpu塑料。

实施例3

一种适用于tpu的仿大理石纹母粒,包括母粒,其特征在于,所述母粒包括以下重量份的组分:70份pla、10份tpu、7份永固黄、4份润滑剂、5份微晶石蜡、0.5份马来酸酐、0.5份抗氧剂1010、0.3丙烯酸酯共聚物、0.5份硬脂酸钡、2份超细碳酸钙。

优选的,润滑剂为硬脂酸、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺按1:1:1的重量比组成的组合物,以硬脂酸、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺三种润滑剂配合加入到母粒中,能进一步提高母粒的润滑性能,制备母粒时使混合物具有良好的流动性。

母粒的制备:

(7)将上述所有原料投入高速搅拌机中,在120℃下搅拌10分钟,冷却后继续搅拌10分钟,得到混合原料;

(8)将混合原料投入双螺杆挤出机中熔融,双螺杆挤出机的温度从进料口到挤出头逐渐从180℃上升到240℃,挤出条状料;

(9)将挤出的条状料再经水冷、风干、切粒后制得母粒。

仿大理石纹tpu塑料的制备:

a、将母粒与tpu原料共同投入双螺杆挤出机中熔融,双螺杆挤出机的温度从进料口到挤出头逐渐从180℃上升到240℃,挤出头处连接有成型模具,将挤出料送入模具中成型;

b、模具冷却,脱模后得到仿大理石纹tpu塑料。

实施例4

一种适用于tpu的仿大理石纹母粒,包括母粒,其特征在于,所述母粒包括以下重量份的组分:70份pla、10份tpu、7份永固紫、4份硬脂酸、3份微晶石蜡、0.5份马来酸酐、0.5份抗氧剂1010、0.4丙烯酸酯共聚物、0.5份硬脂酸钡、2份超细碳酸钙。

母粒的制备:

(10)将上述所有原料投入高速搅拌机中,在120℃下搅拌10分钟,冷却后继续搅拌10分钟,得到混合原料;

(11)将混合原料投入双螺杆挤出机中熔融,双螺杆挤出机的温度从进料口到挤出头逐渐从180℃上升到240℃,挤出条状料;

(12)将挤出的条状料再经水冷、风干、切粒后制得母粒。

仿大理石纹tpu塑料的制备:

a、将母粒与tpu原料共同投入双螺杆挤出机中熔融,双螺杆挤出机的温度从进料口到挤出头逐渐从180℃上升到240℃,挤出头处连接有成型模具,将挤出料送入模具中成型;

b、模具冷却,脱模后得到仿大理石纹tpu塑料。

实施例5

一种适用于tpu的仿大理石纹母粒,包括母粒,其特征在于,所述母粒包括以下重量份的组分:70份pla、10份tpu、3份酞菁红、4份永固黄、4份硬脂酸、3份微晶石蜡、0.5份马来酸酐、0.5份抗氧剂1010、0.5丙烯酸酯共聚物、0.5份硬脂酸钡、2份超细碳酸钙。

母粒的制备:

(13)将上述所有原料投入高速搅拌机中,在120℃下搅拌10分钟,冷却后继续搅拌10分钟,得到混合原料;

(14)将混合原料投入双螺杆挤出机中熔融,双螺杆挤出机的温度从进料口到挤出头逐渐从180℃上升到240℃,挤出条状料;

(15)将挤出的条状料再经水冷、风干、切粒后制得母粒。

仿大理石纹tpu塑料的制备:

a、将母粒与tpu原料共同投入双螺杆挤出机中熔融,双螺杆挤出机的温度从进料口到挤出头逐渐从180℃上升到240℃,挤出头处连接有成型模具,将挤出料送入模具中成型;

b、模具冷却,脱模后得到仿大理石纹tpu塑料。

对比例1

普通市售色母粒,其组成包括100.8份tpu、7份酞菁红。

普通tpu塑料的制备:

c、将普通市售色母粒与tpu原料共同投入双螺杆挤出机中熔融,双螺杆挤出机的温度从进料口到挤出头逐渐从180℃上升到240℃,挤出头处连接有成型模具,将挤出料送入模具中成型;

d、模具冷却,脱模后得到普通tpu塑料。

性能检测:

将上述实施例1-5得到的仿大理石纹tpu塑料、对比例1得到的普通tpu塑料分别进行性能测试,得到的结果记录如下表1。

表1测试结果

由上述表1的数据看出,实施例1-5使用本发明的母粒与tpu原料混熔挤出,能够得到外观良好的仿大理石纹tpu塑料,而对比例1使用普通市售色母粒与tpu原料混熔挤出,得到的普通tpu塑料并无仿大理石纹效果。

实施例1-5与对比例1相比,实施例1-5的载体树脂为pla,对比例1的载体树脂为tpu,实施例1-5的测试结果中,拉伸强度与弯曲强度均比对比例1的测试结果有所提高,说明色母粒中加入的pla可作为增强材料,提高了tpu的力学性能。

通过对比例1、实施例1、实施例2、实施例3的对比,提高微晶石蜡的含量,能够提高混合物在螺杆挤出机中熔体流动速率,从而提升pla、有机颜料等的流动性能,使得有机颜料在pla中的分散性良好,得到的仿大理石纹的纹路多。

通过对比例1、实施例1、实施例4、实施例5的对比,提高光亮剂的含量,能提高tpu的光泽度,使得母粒与tpu共混挤出后产品的表面色泽鲜艳,光泽度强。

以上所述实施例仅表达了本发明的5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本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。

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