專利名稱：：高容量通用塑膠色母的配方及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種適用于熱塑性塑料著色的高容量通用塑膠色母的配方及其生產(chǎn)工藝?，F(xiàn)有的塑料通用色母，存在適用范圍窄的缺點(diǎn)。如西德佳能(香港)有限公司生產(chǎn)的萬能色母比例低(色母∶塑為1∶75～100)，色母耗量大。浙江樂清縣色母料廠生產(chǎn)的萬能色母，生產(chǎn)工藝繁瑣，熔點(diǎn)低(100℃)，其載體為聚乙烯蠟，是非極性化合物。根據(jù)“極性相近”的規(guī)律，其與非極性聚合物相容性好，并不是所有塑料相容性好。有些需在較高溫度干燥的塑料，如尼龍，以聚乙烯蠟作為載體的萬能色母，則不能與塑料一起混合干燥。本發(fā)明的任務(wù)在于向公眾提供一種能克服上述弊端，適用于熱塑性塑料，包括尼龍、高抗沖聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、ABS、ASA、PUR、SAN等著色的高容量通用塑膠色母的配方及其生產(chǎn)工藝。本發(fā)明通過下述方案實(shí)現(xiàn)。要點(diǎn)是選用與所有塑料相容性好，熔點(diǎn)較高，并能容納較多顏(染)料的N、N-乙撐雙硬脂酰胺作載體。根據(jù)溶度參數(shù)相近的原則，以及Eildebrand等的推導(dǎo)，兩種物質(zhì)等溫混合時(shí)，克分子混合焓可由下式表示&Delta;Hm=n1v1n2v2n1v1+n2v2[(&Delta;E1v1)12-(&Delta;E2V212)]2]]>=n1v1n2v2n1v1+n2v2(&delta;1&delta;2)2]]>δ1、δ2為組份1、2的溶解度常數(shù);n1、n2為組份1、2的克分子數(shù);V1、V2為組份1，2的克分子體積;△E1、△E2為組份1，2的內(nèi)聚能?？朔肿踊旌响省鱄m是同一聚合物結(jié)構(gòu)單元之間的作用能，與兩種聚合物結(jié)構(gòu)單元之間或聚合物結(jié)構(gòu)單元與溶劑分子間作用能不同而產(chǎn)生的。對于非極性分子體系，混合過程無熱效應(yīng)或吸熱。兩種化合物的溶解度參數(shù)差值的絕對值愈小，△Hm的數(shù)值愈小，則越易相容。當(dāng)δ1和δ2相等時(shí)，混合焓△Hm為零，無熱效應(yīng)。當(dāng)δ1和δ2差別越大，溶解吸熱就越多，越不利于溶解。表(一)列出常見聚合物的溶解度常數(shù)δ。又根據(jù)“極性相近”的規(guī)律，極性大的溶質(zhì)溶于極性大的溶劑中，極性小的溶質(zhì)溶于極性小的溶劑中。在熱塑料塑料中，有些聚合物是極性的，而有些聚合物則是非極性。表(一)常見聚合物的δ值<>聚合物名δ(卡／厘米)(1/2)聚合物名δ(卡／厘米3)(1/2)聚乙烯聚丙烯尼龍6聚氧乙烯聚苯乙烯7.7～8.38.1～9.211.09.68.5～9.3聚甲基丙烯酸甲酯聚碳酸酯聚醋酸乙烯酯PETP聚甲醛9.29.59.7～10.79.4～11.010.3～11.0</table></tables>根據(jù)上述原理，概括出大多數(shù)塑料的溶解度參數(shù)值多在8～11(卡/厘米3)1/2之間。因此得出結(jié)論(1)選取載體其溶度參數(shù)值在9～10(卡/厘米3)1/2之間為最佳，(2)載體與極性和非極性聚合物相溶性能好，(3)載體熔點(diǎn)較高，并能容納較多顏(染)料。對多種材料性能進(jìn)行了比較，認(rèn)為選擇溶度參數(shù)值為9.2～9.6(卡/厘米3)1/2的N、N-Z撐雙硬脂酰胺作載體是最佳的。N、N-Z撐雙硬脂酰胺熔點(diǎn)130～145℃，其分子結(jié)構(gòu)含有極性基團(tuán)和非極性基團(tuán)，這兩種基團(tuán)在不同的聚合物中表現(xiàn)出不同的相容性，從而顯示出其在塑料中具有不同的相容性，決定了它與熱塑性塑料具有良好的相容性。N、N-Z撐雙硬脂酰胺，能使20～70%的顏(染)料，均勻地分布在其穩(wěn)定而又開放的晶格中，也就是相與相之間壘砌成均勻分散相;另一方面N、N-Z撐雙硬脂酰胺，對顏料的擴(kuò)散、滲透、均勻分散等方面起重要作用。當(dāng)色母在塑料中分散其間，晶格被破壞，迅速溶解于塑料中，從而在顏(染)料濃度較低的塑料中，使細(xì)微顏(染)料粒子迅速分散。本發(fā)明的另一個(gè)要點(diǎn)是對顏(染)料的性能及其對樹脂的適用性進(jìn)行對比選擇，篩選認(rèn)定出適應(yīng)本發(fā)明的高容量通用色母的無機(jī)顏料、有機(jī)顏料和染料，如表(二)。為了保證顏(染)料的粒度，對認(rèn)定后的顏(染)料，采取超細(xì)研磨的辦法，使其達(dá)到直徑小于40微米的粉體，然后再將顏(染)料與載體相熔成均勻的予分散體。這樣在著色塑料時(shí)，顏(染)料的均勻分布就得到了保證。載體、顏(染)料選后，為了保證高容量通用塑膠色母具有完備的性能，還需加入相應(yīng)的添加劑，即光亮劑、潤滑劑、分散劑、增粘劑、脫模劑。高容量通用塑膠色母，還可派生出含有助劑的功能通用色母料，派生的功能母料有發(fā)泡通用色母、抗氧通用色母、阻然通用色母等。配方(以下均用重量百分比計(jì)算)(1)N、N-Z撐雙硬脂酰胺，熔點(diǎn)130～145℃的N、N-Z撐雙硬脂酰胺占20至70%;(2)粒度小于40um的顏(染)料，系選用下列顏(染)料中的一種或幾種占20-70%。鈦百(77891)炭黑(77265)苯胺黑(50440)鎘黃(77199)鈦黃鉻鈦黃鉻黃803聯(lián)苯胺黃(21090等)異吲哚滿酮黃永固黃(20040)永固黃G永固黃GG(21105)永固黃HR(21108)永固黃HS2G1130永固艷黃HGN永固艷黃H2R1157大分子黃GRL1156大分子黃GRL大分子嫩黃4GL螢光黃聯(lián)苯胺橙(21110)還原艷橙GR分散橙(11005)永固橙GL大分子橙GL螢光橙硫靛紅(73360)鎘紅(77202)鐵紅(77492)喹吖啶酮紅(46500)苝紅(71140)聯(lián)苯胺紅(12120)永固紅F5R3112耐曬艷紅SZBL3118耐曬大紅BBN3120耐曬艷紅BDC螢光紅蒽醌紫類6520永固紫顏料紫醬(148301)群青(77007)鈷藍(lán)(74160)4352酞青藍(lán)B4342穩(wěn)定型酞菁藍(lán)BN酞菁藍(lán)(74160)永固紫RL(51319)永固棕5R醇溶耐曬黃(139001)分散熒光黃FFL螢光增白劑DBS螢光增白劑OB螢光增白劑KL分散黃RGFL分散熒光黃I(3)潤滑劑聚乙烯蠟0.5～5%(4)擴(kuò)散劑松節(jié)油2～10%(5)增粘劑松香0.5～5%(6)增亮劑螢光增白劑0.1～3%(7)脫模劑白油和硬脂酸鈣混合物或白油和硬脂酸鋅混合物2～15%(8)功能助劑20～50%發(fā)泡劑AC抗氧劑抗氧劑2246阻燃劑銻白、四溴雙酚A圖1工藝流程圖本發(fā)明的工藝是配方中的и、и-乙撐雙硬脂酰胺、聚乙烯蠟、松香、硬脂酸鈣(鋅)均為粉體，細(xì)度為60～200目。1、將配方所需的顏(染)料，置于MZ-200單筒式振動(dòng)磨(溫州礦山機(jī)械廠生產(chǎn))中進(jìn)行超細(xì)研磨，將顏(染)料研磨直至得到小于40微米粉體產(chǎn)物為止，并按配方所需的重量比例稱取顏料，同時(shí)亦按配方定量稱取添加劑。2、(1)按配方重量份數(shù)將N、N-乙撐雙硬脂酰胺加入GRH-200-D高速混合機(jī)(阜新塑料機(jī)械廠產(chǎn))的混合鍋中，充分?jǐn)嚢?，溫度控制?0～80℃之間。(2)按配方加入聚乙烯蠟、松香、螢光增白劑、白油和硬脂酸鈣(鋅)混合物等的重量份數(shù)。(3)用噴射器將松節(jié)油噴到翻動(dòng)的物料中。(4)分兩次加入配方所定顏料的重量份數(shù)，間隔時(shí)間為3-5分鐘。(5)當(dāng)混合鍋內(nèi)混合均勻時(shí)，即行停車出料。3、將混合均勻的物料直接加入到SJL-90擠出造粒機(jī)(哈爾濱塑料機(jī)械模具廠產(chǎn))的料斗內(nèi)。料斗中設(shè)置攪拌器和螺旋槳葉，采用強(qiáng)制加料的方法，以保證加料均勻。然后采用熱切粒的方法，將物料制成統(tǒng)一規(guī)格的顆粒。4、檢驗(yàn)制出的顆粒，顆粒大小均一。稱量包裝，即得高容量通用塑膠色母的產(chǎn)品。當(dāng)配方中的N、N-乙撐雙硬脂酰胺、聚乙烯蠟等為塊狀或顆粒固體，本發(fā)明還有另一個(gè)工藝方案1、將配方所需的顏(染)料，置于MZ-200單筒式振動(dòng)磨中進(jìn)行超細(xì)研磨，將顏(染)料研磨直至得到小于40微米粉體產(chǎn)物為止。并按配方百分比重量稱取顏(染)料，同時(shí)亦按配方定量稱取添加劑。2、(1)按配方將N、N-乙撐雙硬脂酰胺的重量加入高速混合鍋內(nèi)，同時(shí)加入聚乙烯蠟及白油和硬脂酸鈣混合物的重量份數(shù)，開始混合升溫，用電阻電熱器加熱，保持料溫在130～145℃。(2)用噴射器按配方重量份數(shù)將松節(jié)油噴施到翻動(dòng)的物料中。(3)物料完全融熔后，按配方重量份數(shù)加入松香和螢光增白劑，最后按配方重量份數(shù)分3次加入顏(染)料，間隔時(shí)間為5～15分鐘。(4)混合物料達(dá)到質(zhì)量要求時(shí)，即行停車卸料冷卻。3、將物料冷卻至室溫，將其投入SCP-250塑料破碎機(jī)(衡陽塑料機(jī)機(jī)廠產(chǎn))中粉碎成粒狀。4、將破碎好的粒料，投入SJL-90擠出造粒機(jī)料斗中，經(jīng)熱切粒，制成統(tǒng)一規(guī)格顆粒。5、檢驗(yàn)制出顆粒，顆粒大小均一，稱量包裝，即得高容量通用塑膠色母產(chǎn)品。本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn)1、著色力強(qiáng)，濃縮度高，分散性佳，通常使用量只是在0.2～1%之間，對于透明制品，通常使用量為0.08～0.1%，就可得所需色度了，即色母塑料二11000～1250。2、適用于熱塑性塑料，賦予塑料艷麗的色彩和光澤，對于聚合合物的力學(xué)性能無不良影響，并有助于提高加工效率和模具壽命。3、熔點(diǎn)高于130℃，適合于熱塑性塑料共混干燥。4、載體與熱塑性塑料相容性好，適用的比例范圍廣，因此而派生出含有助劑的功能母料，賦予塑料制品性能特征需要，功能通用色母通常用量在1～2.5%之間。實(shí)施例1(1)將50%的顏(染)料一種或幾種置于振動(dòng)磨中，研磨成粒度小于40mm的粉體。(2)熔點(diǎn)為141℃，細(xì)度大于60目的N、N-乙撐雙硬脂酰胺35%，投入高速混合鍋入在70～80℃予熱攪拌。(3)在混合鍋內(nèi)加入2%的聚乙蠟、1%的松香、0.5%的螢光增白劑，三種物質(zhì)細(xì)度大于60目，同時(shí)加入8%的白油硬脂酸鈣混合物。(4)用噴射器將3.5%的松節(jié)油噴施到翻滾的物料中。(5)兩次加入顏(染)料，間隔時(shí)間5分鐘。(6)物料混合均勻后，將物料投入帶攪拌器的擠出造粒機(jī)料斗中，通過擠出造粒機(jī)熱切成顆粒大小均一的制品。實(shí)施例2生產(chǎn)工藝過程和條件如1，配方如下所述(1)N、N-乙撐雙硬脂酰胺25%(2)顏(染)料60%(3)潤滑劑聚乙烯蠟2%(4)擴(kuò)散劑松節(jié)油2%(5)增粘劑松香2%(6)光亮劑螢光增白劑kL1%(7)脫模劑白油和硬脂酸鈣混合物8%實(shí)施例3(1)將45%的顏(染)料一種或幾種，置研磨機(jī)中研磨成小于40um的粉體。(2)熔點(diǎn)140℃的N、N-乙撐雙硬脂酰胺40%加入高速混合鍋內(nèi)，同時(shí)加入2%的聚乙烯蠟，5%的白油和硬脂酸鈣混合物，在135～145℃融熔，融熔過程噴施3%的松節(jié)油。(3)融熔后的物料加入3%的松香，2%的螢光增白劑，最后分3次加入45%的顏(染)料，間隔時(shí)間10分鐘。(4)混合好的物料御出冷卻至室溫，經(jīng)粉碎成粒狀，然后將其投入擠出造機(jī)料斗中，經(jīng)熱切粒制成均一顆粒。權(quán)利要求1.高容量通用塑膠色母的配方，由載體、顏料或染料和添加劑組成，其特征在于載體是熔點(diǎn)是攝氏130度至145度的N，N-乙撐雙硬酰胺，占色母重量百分比的20～70%，顏料或染料粒度小于40微米，占色母重量百分比20～60%，潤滑劑聚乙烯蠟占色母重量的0.5～5%，分散劑松節(jié)油占色母重量2～10%，增粘劑松香占色母重量0.5～5%，光亮劑螢光增白劑占色母重量0.1～3%，脫模劑白油和硬脂酸鈣的混合物占色母重量的2～15%。2.高容量通用塑膠色母的工藝包括研磨、混合、擠出造粒三個(gè)步驟，其特征在于A.將染料或顏料研磨至直徑小于40微米;B.按配方把N，N-乙撐雙硬脂酰胺放入鍋中，充分?jǐn)嚢?，溫度控制在攝氏50度至80度;C.松節(jié)油噴到翻動(dòng)的物料中;D.分兩次加入配方所規(guī)定顏料，第一次與第二次時(shí)間間隔為5分鐘。E.用強(qiáng)制加料與熱切粒制顆粒。全文摘要高容量通用塑膠色母的配方及其生產(chǎn)工藝，用N、N-乙撐雙硬脂酰胺作載體加入潤滑劑聚乙烯蠟、分散劑松節(jié)油。增粘劑松香、光亮劑熒光增白劑、脫模劑白油和硬脂酸鈣的混合物；再加入經(jīng)研磨的顏料或染料。在攝氏50～80度，充分混合。本發(fā)明著色力強(qiáng)，濃縮度高，分?jǐn)?shù)性佳，色母熔點(diǎn)高，適用于所有熱塑性塑料著色。文檔編號(hào)C08J3/20GK1045112SQ8910921公開日1990年9月5日申請日期1989年12月8日優(yōu)先權(quán)日1989年12月8日發(fā)明者龍烜華申請人:龍烜華