專利名稱：一種用于聚酯類樹脂加工的母料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子聚合物的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種用于聚酯類樹脂加工的母料。
背景技術(shù)：
自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)商品化以來，由于廉價(jià)的原料以及所制的薄膜和容器具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如它的強(qiáng)度、透明性、阻氣性等優(yōu)良特性，因而使其應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大，用量亦越來越多，成為塑料包裝中用量增長(zhǎng)最快的樹脂。PET由于其質(zhì)輕、透明、容易重新密封等特點(diǎn)，大多應(yīng)用于塑料瓶生產(chǎn)。這些飲料用PET瓶經(jīng)雙軸延伸處理后，其透明性、壓曲(縱向)彎曲強(qiáng)度、跌落強(qiáng)度、蠕變性和阻隔性等物理性能均得到改良。PET在其它的領(lǐng)域如汽車配件、薄膜、棒材、片材也得到廣泛的應(yīng)用，尤其PET與其它高性能材料的合金更為突出。
眾所周知PET一般情況下很難著色，目前國(guó)內(nèi)外采用PET、蠟、三元共聚物等作為PET著色母料的載體，雖然得到廣泛的應(yīng)用，這些體系表現(xiàn)出一些加工局限性或缺陷。例如，對(duì)母料的要求尤為嚴(yán)格的透明制件生產(chǎn)中，一個(gè)氣泡、漩紋線、色痕都會(huì)是透明制件的致命缺陷；目前聚酯的著色劑、色母一般都是直接加入原料內(nèi)一起烘料，因而這些粉末著色劑、低溫熔融母料很容易存在下列缺點(diǎn)低溫熔融著色母料在下料口提前熔融，影響喂料；液體著色劑很容易粘在下料口死角、螺桿，長(zhǎng)時(shí)間受熱后，燒焦形成黑點(diǎn)；另外添加輔助助劑比如抗紫外光劑的加入，造成料斗污染和不易均勻分布。
比如以低熔體粘度的蠟狀材料(如鄰苯二甲酸十八烷基酯或石蠟)作為母料的載體，雖然解決了顏料的分散性及母料的加工分散性，但缺點(diǎn)是，其熔融溫度較低，容易在烘料料斗或下料口熔融，導(dǎo)致結(jié)塊物影響下料；也可能在螺桿輸送段前段就熔融，粘在螺桿輸送槽內(nèi)，導(dǎo)致原料打滑而無法輸送；對(duì)透明產(chǎn)品更加不適用，大量的低分子物會(huì)形成霧狀，制品透明度下降，而且會(huì)對(duì)PET材料本身增塑，造成沖擊、模量等強(qiáng)度下降。
比如有些直接采用PET樹脂作載體加入功能助劑的母料，但一般助劑加入后，生產(chǎn)過程中容易被抽走，能留在母料里的功能助劑很少，造成PET極易熱降解而失重、分子量降低以及端羥基團(tuán)增加而變黃和形成凝膠團(tuán)，造成致命缺陷。另外還有此種母料因其熔點(diǎn)與PET差不多，因而不易達(dá)到很好的分散性，產(chǎn)生對(duì)加工機(jī)械要求高的缺點(diǎn)；相應(yīng)的背壓(熔融回料壓力)也要增加，即螺桿的剪切力增加，既影響效率，又加大PET的熱降解的機(jī)會(huì)。
比如使用液體或濃縮物來對(duì)PET著色，會(huì)很大程度的影響PET本身的物理性能及材料的特性粘度，降低聚合物的分子量；亦同于低溫熔融的色母一樣，影響螺桿對(duì)固體的輸送，更加影響生產(chǎn)效率；液體和融化的濃縮物使原料水分更難以烘干。
比如使用烯烴類作為載體的母料，雖然很成功的使用于聚酯類聚合物中，但其中的缺陷是顯而易見的，首先烯烴類聚合物與聚酯類聚合物的相容性問題，然后是該類聚合物在250℃以上的溫度中很容易形成沉淀或積垢，而且造成制品透明度問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)的用于制作聚酯類樹脂的母料，它可克服現(xiàn)有技術(shù)中PET載體母料難分散、烘料時(shí)低溫熔融母料不能加入一起烘料的一些不足。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種用于聚酯類樹脂加工的母料，其特征在于上述的母料主要由20-99％的PET陽(yáng)離子樹脂、0.5-25％的輔助助劑和0.5-55％的添加劑構(gòu)成。
其中添加劑為以下物質(zhì)的一種或幾種光穩(wěn)定劑、填充劑、增強(qiáng)劑、抗靜電劑、潤(rùn)滑劑、抗菌劑、阻燃劑、著色劑、PET樹脂。
本發(fā)明由PET陽(yáng)離子樹脂、輔助助劑和添加劑混合而成，具有良好的分散性，使用時(shí)在烘料前將本發(fā)明直接加入PET原料中，無須像低溫PET母料般分開烘料，可應(yīng)用于任何聚酯類加工技術(shù)中，比如注胚-吹塑、吹塑、擠出、吹膜、壓延、注塑及紡絲等加工方法；本發(fā)明可根據(jù)需要著以不同顏色和輔助添加劑，賦予PET包裝容器更長(zhǎng)的保存期，一改以往PET瓶以單調(diào)的棕色來保證保存質(zhì)量的目的，還可以應(yīng)用在飲料、化妝品包裝中，還可以使用染料著色劑制成母料用于紡絲中，將賦予更加好的拉伸伸長(zhǎng)率。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種用于聚酯類樹脂加工的母料，其余現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于上述的母料主要由20-99％的PET陽(yáng)離子樹脂、0.5-25％的輔助助劑和0.5-55％的添加劑構(gòu)成，其中添加劑為以下物質(zhì)的一種或幾種光穩(wěn)定劑、填充劑、增強(qiáng)劑、抗靜電劑、潤(rùn)滑劑、抗菌劑、阻燃劑、著色劑、PET樹脂。其中輔助助劑為以下一種或幾種物質(zhì)的組合酚/亞磷酸鹽復(fù)配物、四[β-(3’，5’-二叔丁基-4’-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、酚類1076、1010、CA，的組合、(2，4二叔丁基苯基)亞磷酸三酯(Irgafos 168 Ciba Specialty Chen)、三甘醇—雙-[3-(3-叔丁基-4-基-5-甲基苯)丙酸酯]、β-(4’-羥基-3’，5’-二叔丁基苯基)丙酸十八碳醇酯、a-生育粉ATP。光穩(wěn)定劑為以下一種或幾種物質(zhì)紫外線吸收劑、2，4-二羥基二苯甲酮、2，2’-二羥基4，4-二甲氧基二苯甲酮、二-羥基-4-正庚氧基二苯甲酮、二-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、雙(或三)(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)-雙(或單)十三烷基-1，2，3，4-丁烷四羧酸酯、雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基癸二酸酯)、丁二酸與(4-羥基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶醇)的縮聚物、4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、2-(4，6-二苯基-1，3，5-三嗪-2-羥基)-5-己氧苯基酚。
著色劑為以下一種或幾種物質(zhì)蒽醌油溶紫、透明藍(lán)、雜環(huán)類染料透明橙3G、透明紅EG、酞菁、熒光增白劑、二氧化鈦、氧化鐵、氧化鐵、金粉、銀粉、云母鈦珠光顏料、碳黑、鈷顏料、群青?？轨o電劑為烷基二苯醚磺酸鉀、硬脂酰胺基丙基-(2-羥乙基-二甲基)、硝酸銨三羥乙基甲基銨硫酸甲酯鹽、硬脂酰胺基丙基-β-羥乙基銨二氫磷酸鹽、溶劑藍(lán)RR、紅色195號(hào)染料。填充劑可以為碳酸鈣、二氧化硅、滑石粉、陶土、稀土、堅(jiān)果殼、鈦白粉和木粉。阻燃劑可以為二溴苯乙烯齊聚物、聚丙烯酸五溴芐酯、全氯環(huán)戊癸烷、雙(六氯環(huán)戊二烯環(huán)辛烯)、磷酸三(2-氯乙基酯)、磷酸二苯-辛酯。增強(qiáng)劑為玻璃纖維、石墨晶須、碳纖?？咕鷦┛梢詾榘被峤饘冫}，主要是指氨基酸銀鹽。潤(rùn)滑劑為12-羥基硬脂酸、油酸酰胺、N、N’乙撐雙硬脂酰胺、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、固體石蠟、微晶石蠟。
其中PET陽(yáng)離子樹脂CDP制備方法采用含量≥99.7％；酸值≥0.2mgKoH/g；灰份≥0.02％；鐵份≥5.0PPm；熔點(diǎn)范圍(141.4℃-141.9℃)；熔距0.8℃的對(duì)苯二甲酸二甲酯(DMT)96％+間苯二甲酸二甲酯磺酯鈉+(Zn(Ac)2)乙二醇進(jìn)行酯交換率達(dá)到95％結(jié)束，然后加入穩(wěn)定劑TPP(磷酸三苯酯)、亞磷酸酯三苯酯+(縮聚)催化劑SB2O3進(jìn)行減壓縮聚，交換出乙二醇；其中DTM∶乙二醇＝1∶1.12/克分子。
制得的PET陽(yáng)離子樹脂CDP的特性粘度為0.6左右，分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱性差，其結(jié)晶能力很弱，但其熔點(diǎn)溫度與255～260℃的PET樹脂比下降到了240℃左右。由于結(jié)晶很低，廣泛的無定形區(qū)域可以留住更多的功能助劑。不僅可提高著色牢度，還可以抵消由于熱加工而引起的聚酯的熱降解。
為配合母料具備不同的粘度的用途需要，可選用特性粘度(IV)0.9～1的PET樹脂，以不同的含有量來輔助控制母料的粘度，但為了得到適當(dāng)?shù)能浕c(diǎn)，最多PET可以達(dá)到50％的比例。
由于熔點(diǎn)的降低，母料在炮筒中與PET組成具有比PET熔點(diǎn)更低的共熔體，保持樹脂的熱穩(wěn)定性，降低與筒壁的摩擦力，穩(wěn)定了熔融速度，同時(shí)保證了PET受到均勻的物理剪切力，而不會(huì)像低溫熔融母料那樣，過早熔融造成螺桿打滑導(dǎo)致加長(zhǎng)螺桿復(fù)位時(shí)間。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例1用于制作聚酯類樹脂的母料主要由50％的PET陽(yáng)離子樹脂DPT、4％的酚/亞磷酸鹽復(fù)配物(CYANOX 227)和46％的添加劑構(gòu)成，其中添加劑為0.05％的光穩(wěn)定劑溶劑藍(lán)RR(Thermoplast Blue)、2.5％的光穩(wěn)定劑苯并三唑紫外光吸收劑(Ciba Shelfplus UV1100)和43.45％的PET樹脂。選用的PET陽(yáng)離子樹脂CDP的特性粘度為0.6(IV)，PET樹脂的特性粘度為0.9(IV)。
實(shí)例例2用于制作聚酯類樹脂的母料主要由73％的PET陽(yáng)離子樹脂DPT、4％的酚/亞磷酸鹽復(fù)配物(CYANOX 227)和23％的添加劑構(gòu)成，其中添加劑為3％的著色劑碳黑和20％的鈦白粉(Tioxide TR28)，所選用的PET陽(yáng)離子樹脂CDP的特性粘度為0.6(IV)。
實(shí)例3用于制作聚酯類樹脂的母料主要由83.5％的PET陽(yáng)離子樹脂DPT、5％的酚/亞磷酸鹽復(fù)配物(CYANOX 227)和11.5％的添加劑構(gòu)成，其中添加劑為1.5％的著色劑酞菁藍(lán)和10％的鈦白粉(Tioxide TR28)，所選用的PET陽(yáng)離子樹脂CDP的特性粘度為0.6(IV)。
實(shí)例4用于制作聚酯類樹脂的母料主要由83.5％的PET陽(yáng)離子樹脂DPT、5％的酚/亞磷酸鹽復(fù)配物(CYANOX 227)和11.5％的添加劑構(gòu)成，其中添加劑為1.5％的著色劑紅色195號(hào)染料(BASF T.BS)和10％的鈦白粉(Tioxide TR28)，所選用的PET陽(yáng)離子樹脂CDP的特性粘度為0.6(IV)。
上述4例均以雙螺桿來實(shí)現(xiàn)將PET陽(yáng)離子樹脂CDP和PET樹脂在130℃溫度中烘4小時(shí)后，與添加劑充分混合，然后加入到具備溫控冷卻的高速打料缸內(nèi)進(jìn)行高速預(yù)混，參數(shù)如溫控40～50±5℃；低速3～5min-高速4min-低速2～3min出料至喂料料斗。本例使用德國(guó)萊氏雙螺桿擠出機(jī)50型長(zhǎng)徑比40∶1，螺桿轉(zhuǎn)速300～400轉(zhuǎn)/min。生產(chǎn)透明制品母料時(shí)螺桿組合選用螺桿元件使用單道倒牙，剪切段控制在10％～25％的長(zhǎng)度，其余為混合輸送段，擠出機(jī)炮筒溫度230～240℃(實(shí)例1)；生產(chǎn)不透明母料時(shí)螺桿組合選用螺桿元件使用雙道倒牙，剪切段控制在50％～70％的長(zhǎng)度，其余為混合輸送段，擠出機(jī)炮筒溫度230～240℃(實(shí)例2、3、4)物理性能及分散性將實(shí)例中母料按4％比例加入PET樹脂中，在溫度140℃的烘箱烘4小時(shí)；注塑機(jī)使用NISSEI SE600，注塑溫度260℃，枕壓(回料壓力)10Bar；試條處理溫度23℃、濕度50、時(shí)間24H。

權(quán)利要求
1.一種用于聚酯類樹脂加工的母料，其特征在于上述的母料主要由20-99％的PET陽(yáng)離子樹脂、0.5-25％的輔助助劑和0.5-55％的添加劑構(gòu)成。
2.一種用于聚酯類樹脂加工的母料，其特征在于添加劑為以下物質(zhì)的一種或幾種光穩(wěn)定劑、填充劑、增強(qiáng)劑、抗靜電劑、潤(rùn)滑劑、抗菌劑、阻燃劑、著色劑、PET樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于聚酯類樹脂加工的母料，其特征在于輔助助劑為以下一種或幾種物質(zhì)的組合酚/亞磷酸鹽復(fù)配物、四[β-(3’，5’-二叔丁基-4’-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、酚類1076、1010、CA、(2，4二叔丁基苯基)亞磷酸三酯、三甘醇-雙-[3-(3-叔丁基-4-基-5-甲基苯)丙酸酯]、β-(4’-羥基-3’，5’-二叔丁基苯基)丙酸十八碳醇酯、a-生育粉ATP。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于聚酯類樹脂加工的母料，其特征在于光穩(wěn)定劑為以下一種或幾種物質(zhì)紫外線吸收劑、2，4-二羥基二苯甲酮、2，2’-二羥基4，4-二甲氧基二苯甲酮、二-羥基-4-正庚氧基二苯甲酮、二-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、雙或三(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)-雙或單十三烷基-1，2，3，4-丁烷四羧酸酯、雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基癸二酸酯)、丁二酸與(4-羥基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶醇)的縮聚物、4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、2-(4，6-二苯基-1，3，5-三嗪-2-羥基)-5-己氧苯基酚。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于聚酯類樹脂加工的母料，其特征在于著色劑為以下一種或幾種物質(zhì)蒽醌油溶紫、透明藍(lán)、雜環(huán)類染料透明橙3G、透明紅EG、酞菁、熒光增白劑、二氧化鈦、氧化鐵、氧化鐵、金粉、銀粉、云母鈦珠光顏料、碳黑、鈷顏料、群青、溶劑藍(lán)RR、紅色195號(hào)染料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于聚酯類樹脂加工的母料，其特征在于抗靜電劑為烷基二苯醚磺酸鉀、硬脂酰胺基丙基-(2-羥乙基-二甲基)、硝酸銨三羥乙基甲基銨硫酸甲酯鹽、硬脂酰胺基丙基-β-羥乙基銨二氫磷酸鹽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于聚酯類樹脂加工的母料，其特征在于填充劑為碳酸鈣、二氧化硅、滑石粉、陶土、稀土、堅(jiān)果殼、鈦白粉和木粉。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于聚酯類樹脂加工的母料，其特征在于阻燃劑為二溴苯乙烯齊聚物、聚丙烯酸五溴芐酯、全氯環(huán)戊癸烷、雙(六氯環(huán)戊二烯環(huán)辛烯)、磷酸三(2-氯乙基酯)、磷酸二苯-辛酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于聚酯類樹脂加工的母料，其特征在于增強(qiáng)劑為玻璃纖維、石墨晶須、碳纖；抗菌劑為氨基酸銀鹽。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于聚酯類樹脂加工的母料，其特征在于潤(rùn)滑劑為12-羥基硬脂酸、油酸酰胺、N、N’乙撐雙硬脂酰胺、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、固體石蠟、微晶石蠟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于聚酯類樹脂加工的母料，其特征在于上述的母料主要由20－99％的PET陽(yáng)離子樹脂、0.5－25％的輔助助劑和0.5－55％的添加劑構(gòu)成。本發(fā)明具有良好的分散性，使用時(shí)在烘料前將本發(fā)明直接加入PET原料中，無需像低溫PET母料般分開烘料，可應(yīng)用于任何聚酯類加工技術(shù)中，本發(fā)明還可根據(jù)需要著以不同顏色和輔助添加劑，賦予PET包裝容器更長(zhǎng)的保存期，還可以應(yīng)用在飲料、化妝品包裝中，還可以使用染料著色劑制成母料用于紡絲中，將賦予更加好的拉伸伸長(zhǎng)率。
文檔編號(hào)C08K5/00GK1757672SQ200410066920
公開日2006年4月12日 申請(qǐng)日期2004年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月8日
發(fā)明者方覺武, 竇紅榮 申請(qǐng)人:上海毅興塑膠原料有限公司