CN102532699A - 一种聚丙烯色母及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚丙烯色母及其制备方法，其重量份比组成为：聚丙烯树脂：10-80份；钛白粉：10-80份；分散剂：1-40份。本发明的PPR色母能够显著提高PPR管材的耐热性能，且不会影响管材的机械强度和使用性能，本发明的PPR色母添加量少，能够降低管材密度，从而降低管材使用成本，且能显著提高管材外观质量，使得管材表面光滑、材质细腻；本发明简单易于操作，实用性强，也为企业在自己生产过程中产生的回用料开辟了新的利用途径。

Description

一种聚丙烯色母及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚丙烯色母及其制备方法，具体涉及PPR管材耐热色母及其制备方法，属于高分子材料技术领域。
背景技术
随着人们节约健康环保意识不断提高，PPR管材正以其耐高温、耐腐蚀、不易结垢、绿色健康环保等性能优势逐步取代传统镀锌管材，被广泛应用于建筑物内冷热水管道***，包括工业及民用冷热水、饮用水和采暖***等。但单独采用PPR树脂生产的PPR管材具有透光性，使用过程中，在光氧条件下，PPR管材容易老化，且管道内很容易滋生细菌等微生物，严重时堵塞管道***，甚至导致管道***瘫痪，无法使用。因此，生产PPR管材时需要加入色母，保证管材不透光。
目前，PPR管材中添加的白色着色母料多以PE、EVA、APP为载体、钛白粉为着色剂，这些载体与PPR树脂相容性不佳或耐热性能不佳，影响钛白粉在管材中的分散性及管材的耐热性能，在检测中，体现为管材在95℃静液压试验中容易破损。另外，目前PPR色母配方中的分散剂也未考虑到分散剂本身的耐高温性，及其对管材耐热性能的影响。如果采用目前配方体系的白色母料生产PPR管材，管材很容易在冬季供暖和供应热水时破裂，安全系数偏低，容易给用户带来极大的经济损失和不便。上述现象不利于PPR管材这种新兴健康环保建材的大力推广，对整个PPR管道行业的立足和长远发展也会成为一种威胁。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种聚丙烯色母及其制备方法。
本发明采取的技术方案是：
一种聚丙烯色母，其重量份比组成为：
聚丙烯树脂            10-80份
钛白粉                10-80份
分散剂                1-40份。
所述的聚丙烯色母优选重量份比组成为：
聚丙烯树脂            30-70份
钛白粉                50-70份
分散剂                5-20份。
所述的聚丙烯树脂为PPB树脂、PPR树脂中的一种或两种；
所述的聚丙烯树脂为聚丙烯树脂或聚丙烯回收料同未使用过的聚丙烯新原料的混合料，且回收料用量不超过混合料总量10％；所述的聚丙烯回收料为企业在自己生产过程中产生的回收料，不使用任何其他来源的回用原料；所述的聚丙烯树脂符合国家标准GB/T18742.1-2002要求，熔体质量流动速率(MFR)≤0.5g/10min(230℃，2.16kg)；
所述的钛白粉为金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉中的一种或两种；
所述分散剂组分为：EBS、PE蜡、硬脂酸锌、PP蜡、OPE蜡中的一种或几种。
上述聚丙烯色母的制备方法，包括以下步骤：
a)按配方称量各组分重量，将聚丙烯树脂、钛白粉、分散剂在高速混料机中于30-80℃，均匀混合5-10分钟，放料入干燥料仓；
b)将干燥仓内的混合料用机身设有真空装置的同向平行双螺杆挤出机塑化挤出，真空度为-0.01至-0.1MPa，其料筒和模具加热温度为180-240℃；
c)冷却、切粒，待色母粒完全冷却后包装。
按照国家标准GB/T18742.2-2002中的规定，与现有聚丙烯色母相比，采用本发明聚丙烯色母生产的管材具有以下主要性能优势：
1.透光性：本发明聚丙烯色母添加量为2％时，即可实现较好的遮光性，现有普通色母需添加4％-5％；
2.静液压试验：试验温度95℃，本发明的聚丙烯色母能够承受更高的静液压应力：
Figure BDA0000108751810000021
本发明的聚丙烯色母采用聚丙烯树脂作载体，密度低，与PPR管材树脂完全相容，着色剂分散性能极佳，且采用耐热配方体系，可使采用本发明的聚丙烯管材具有更高的耐热性能，可以有效避免使用过程中爆管现象的发生，对于提高产品性能，树立产品形象，产品推广使用及PPR管材行业的长足发展都能起到积极的推动作用；本发明的聚丙烯色母可以采用聚丙烯回收料，为废弃聚丙烯回收料开辟了新的利用途径，起到了节约环保的作用；本发明的聚丙烯色母采用聚丙烯树脂做载体，该载体是常用热塑性塑料中最轻的一种材料，在着色剂添加量相同的情况下，能起到降低制品密度，从而降低PPR管材成本的经济效果；本发明的聚丙烯色母有效成分含量高(50％-80％)，添加量少，推荐添加量为1％-2％，即可获得较好的着色遮光效果；采用本发明的聚丙烯色母生产的PPR管材表面光滑、材质细腻，手感好，外观质量明显优于普通PPR管材。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明：
实施例1
一种聚丙烯色母，配方见表1；
制备方法包括以下步骤：
a)按配方称量各组分重量，将聚丙烯树脂、钛白粉、分散剂在高速混料机中于40℃，均匀混合10分钟，放料入干燥料仓；
b)将干燥仓内的混合料用机身设有真空装置的同向平行双螺杆挤出机塑化挤出(以科贝隆牌KBL-80为例)真空度为-0.01～-0.05MPa，其料筒和模具加热温度为180-240℃；
双螺杆造粒机温度设定：
Figure BDA0000108751810000031
转速设定：
主机转速：10-90转/分，喂料转速：10-90转/分，切割机转速200-500r/min；
c)冷却、切粒，待色母粒完全冷却后包装。
实施例2
配方见表1，
制备方法包括以下步骤：
a)按配方称量各组分重量，将聚丙烯树脂、钛白粉、分散剂在高速混料机中于80℃，均匀混合5分钟，放料入干燥料仓；
b)将干燥仓内的混合料用机身设有真空装置的同向平行双螺杆挤出机塑化挤出，真空度为-0.05～-0.1MPa，其料筒和模具加热温度为180-240℃；
双螺杆造粒机温度设定、转速设定同实施例1；
c)冷却、切粒，待色母粒完全冷却后包装。
实施例3
配方见表1，制备方法同实施例1。
实施例4
配方见表1，制备方法同实施例1。
实施例5
配方见表1，制备方法同实施例1。
实施例6
配方见表1，制备方法同实施例1。
表1
Figure BDA0000108751810000041
测试结果：
各实施例得到的色母加入PPR管材的结果：
1.透光性：添加量均为2％(wt％)；
检测方法：取400mm长度段，将一端用不透光材料封严，在管子侧面有自然光的条件下，用手握住有光源方向的管壁，从管子开口端用肉眼观察试样的内表面，看不见手遮挡光源的影子为合格；
检测结果：
表2
 实施例1  实施例2  实施例3  实施例4  实施例5
  透光性   合格   合格   合格   合格   合格
2.静液压试验：
表3
Figure BDA0000108751810000042
Figure BDA0000108751810000051
最后应当指出的是，具体实施方式是本发明比较有代表性的例子，显然本发明的技术方案不限于上述实施例，还可以有很多变形。本领域技术人员以本发明中所公开提到的或是其联想到的技术方案，均应认为是本发明专利所要保护的范围。

Claims (9)

1.一种聚丙烯色母，其特征是，重量份比组成为：
聚丙烯树脂             10-80份，
钛白粉                 10-80份，
分散剂                 1-40份。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯色母，其特征是，重量份比组成为：
聚丙烯树脂             30-70份，
钛白粉                 50-70份，
分散剂                 5-20份。
3.根据权利要求1或2所述的聚丙烯色母，其特征是，所述的聚丙烯树脂为PPB树脂、PPR树脂中的一种或两种。
4.根据权利要求1或2所述的聚丙烯色母，其特征是，所述的聚丙烯树脂为聚丙烯树脂回收料同聚丙烯新料的混合料，且回收料用量不超过混合料总质量的10％。
5.根据权利要求1或2所述的聚丙烯色母，其特征是，所述的钛白粉为金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉中的一种或两种。
6.根据权利要求1或2所述的聚丙烯色母，其特征是，所述的分散剂为：EBS、PE蜡、硬脂酸锌、PP蜡、OPE蜡中的一种或几种。
7.权利要求1或2所述的聚丙烯色母的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
a)按配方称量各组分重量，将聚丙烯树脂、钛白粉、分散剂在高速混料机中于30-80℃，均匀混合，放料入干燥料仓；
b)将干燥料仓内的混合料用同向平行双螺杆挤出机塑化挤出，挤出机内真空度为-0.01～-0.1MPa，其料筒和模具加热温度为180-240℃；
c)冷却、切粒，待色母粒完全冷却后包装。
8.权利要求1-6任一项所述的聚丙烯色母在制备PPR管材中的应用。
9.根据权利要求8所述的聚丙烯色母在制备PPR管材中的应用，聚丙烯色母在管材中的质量添加量为1％-2％。
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