CN106893249A - 一种abs用无分散剂高光免喷涂黑色母粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种ABS用无分散剂高光免喷涂黑色母粒，其特征在于，其组成按质量百分比配比为：载体树脂：42~70%；炭黑：23~50%；助剂：5~10%，所述助剂为为抗氧化剂和润滑剂；所述炭黑的比表面积为200~350 m2/g，本发明公开的ABS用无分散剂高光免喷涂黑色母粒色素不易析出，光泽度高。

Description

一种ABS用无分散剂高光免喷涂黑色母粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高光、高黑功能母粒及其制备方法，尤其涉及一种ABS用无分散剂高光免喷涂黑色母粒。
背景技术
ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，简称ABS）树脂是介于工程塑料和通用塑料之间的一个需求量大、发展快的高分子材料。构成ABS树脂的3种组分苯乙烯、丙烯腈、丁二烯，使其具有了卓越的综合物理机械性能。丙烯腈使ABS具有良好的耐化学腐蚀性及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使其具有良好的加工性和染色性。因此ABS树脂被广泛用于电子、电器、汽车、纺织器材、建筑及生活用品等方面。
黑色母粒主要应用于化纤产品（地毯、涤纶、无纺布等），吹膜制品（包装袋、流延膜、多层复合膜等），吹塑制品（医药和化妆品容器、油漆容器等），挤塑制品（片材、管材、电缆、电线等），注塑制品（汽车配件、电器、建材、日用品、玩具、体育用品等）。其具有使用方便，对成型环境无污染，着色均匀、稳定、提高塑料制件质量、易于计量、可应用自动化程序高的成型生产***，可将着色、抗老化、抗静电等集成制备多功能母粒，方便使用等优点。
ABS树脂的着色，目前有色粉着色法、色浆着色法和色母粒着色法三种。但随着塑料制造业的发展，色粉着色法和色浆着色法己逐渐被淘汰，色母粒着色法以其具有的诸多优点己为越来越多的ABS塑料加工企业采用。ABS是家用电器的外壳使用的常用材料，随着人们对电器的外观要求越来越高，高黑、高光亮已经成为高品质的象征，目前50%黑色家电的表面是亮丽黑色光泽面。但现有的制备黑色母粒存在浓度低、色粉染色有污染，炭黑色素在树脂中分散性差，黑度、光泽度不高等缺点。专利201110166365.8使用苯胺黑作色素来提高ABS材料的亮度和黑度，但苯胺黑存在迁移性差、易析出等问题，影响加工后塑料的光泽度。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种色素不易析出，高光泽度ABS用无分散剂高光免喷涂黑色母粒。
本发明通过以下技术方案实现：
一种ABS用无分散剂高光免喷涂黑色母粒，其特征在于，其组成按质量百分比配比为：
载体树脂：42~70%；炭黑：23~50%；助剂：5~10%；所述助剂为为抗氧化剂和润滑剂。所述炭黑的比表面积为200~350 m2/g。
炭黑通过助剂的作用均匀的分散在载体树脂中，采用迁移性好，不易析出的炭黑作为色素，解决现有技术苯胺黑容易析出的技术问题，采用上述技术方案的配比，保证黑色母粒较高表面光泽度。选用的炭黑比表面积为200~350 m2/g，选择合适的比表面积，熔融状态下，助剂和载体树脂能较好地润湿炭黑，包覆炭黑，使炭黑与助剂以及载体树脂的混合充分，炭黑不易析出，保证成型塑料的光泽度。
炭黑比表面积采用ASTM-D 6556标准测试。
优选的，所述炭黑的粒径为14~16nm。炭黑的粒径为14~16nm，粒度集中，分散性好，均与地分散在助剂和载体树脂中，不易析出，进一步提高成型塑料的光泽度。
优选的，所述炭黑的着色力为136-152%。选用的炭黑着色力为136-152%，防止过低的着色力，导致黑度过低。
炭黑着色力采用ASTM-D 3265标准测试。
优选的，所述载体树脂为粉体ABS、AS、PC或PMMA中的一种。载体树脂采用粉体ABS、AS、PC、PMMA等热塑性树脂，熔融状态下能较好地润湿、包裹炭黑，提高成型塑料的光泽度。
AS为丙烯腈-苯乙烯共聚物；PC为聚碳酸酯，PMMA为聚甲基丙烯酸甲酯。
优选的，所述抗氧化剂选自抗氧剂1098、抗氧剂1010或抗氧剂168中的一种或几种。抗氧剂1098、抗氧剂1010或抗氧剂168均能较好地防止ABS、AS、PC、PMMA加热注塑时被氧化，选择多种氧化剂复配，结合较多的炭黑添加量，使用较少抗氧化剂即可防止载体树脂被氧化。
优选的，所述润滑剂选自润滑剂SEED、PE蜡、GMS、硅酮或硅油中的一种。润滑剂SEED、PE蜡、GMS、硅酮或硅油能在加热注塑过程中，发挥润滑作用，防止加工过程中，摩擦造成母粒的表面光泽度降低。
GMS为单硬脂酸甘油酯。
本发明还公开一种制备所述ABS用无分散剂高光免喷涂黑色母粒的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）按权利要求1中配方比例称取各组分加入到密炼机进行密炼10~20min，得到的物料冷却后经粉碎设备粉碎；
（2）将粉碎后的物料加入到同向双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的螺杆长径比为42，挤出温度为150~240度进行挤出造粒，对其进行水下切粒，烘干后即得到黑色母粒。
采用间歇式密炼以及螺杆的长径向比42，保证载体树脂、炭黑和助剂的充分混合，熔体成型后的母粒较高的光泽度。
优选的，其特征在于，所述的双螺杆挤出机分为9段，从第一温区到第九温区的挤出温度依次为220 oC -240 oC -240 oC -240 oC -230 oC -220 oC -230 oC -230 oC -230 oC。
多段挤出温度保证熔体的均化，进一步保证成型后塑料的光泽度。
本发明的有益效果：克服现有技术中色素易迁移性差，容易析出，成型后的黑色塑料光泽度高。
本发明所述的ABS用无分散剂高光免喷涂黑色母粒及其制备方法，该方法还可应用于PET、PBT、PE、PP、ASA等塑料母粒制备体系中。
具体实施例
为了便于本领域人员理解，下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
按照以下组分及重量备料：
ABS：42kg；炭黑：50kg；抗氧剂1098：1 kg；润滑剂PE蜡：7kg；
炭黑：比表面积285 m2/g；着色力152%；粒径14-16nm；
将上述成分加入到密炼机进行密炼10~20min，得到的物料冷却后经粉碎设备粉碎至约1cm尺寸；
将粉碎后的物料加入到同向双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的螺杆长径比为42，双螺杆挤出机分为9段，从第一温区到第九温区的挤出温度依次为220 oC -240 oC -240 oC -240oC -230 oC -220 oC -230 oC -230 oC -230 oC，对其进行水下切粒，烘干后即得到黑色母粒。
采用以下质量：ABS：100kg，黑色母粒：2kg，原料混合后，通过注塑机加工成型，光泽度采用GB 8807《塑料镜面光泽度试验方法》进行测试。
实施例2
按照以下组分及重量备料：
AS： 70 kg；炭黑：23kg；抗氧剂1010：1.5 kg；润滑剂SEED：5.5kg；
炭黑：比表面积350 m2/g；着色力141%；粒径14-16nm；
将上述成分加入到密炼机进行密炼10~20min，得到的物料冷却后经粉碎设备粉碎至约1cm尺寸；
将粉碎后的物料加入到同向双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的螺杆长径比为42，双螺杆挤出机分为9段，从第一温区到第九温区的挤出温度依次为220 oC -240 oC -240 oC -240oC -230 oC -220 oC -230 oC -230 oC -230 oC，对其进行水下切粒，烘干后即得到黑色母粒。
采用以下质量：ABS：100kg，黑色母粒：2kg，原料混合后，通过注塑机加工成型，光泽度采用GB 8807《塑料镜面光泽度试验方法》进行测试。
实施例3
按照以下组分及重量备料：
PC：58 kg；炭黑：37kg；抗氧剂168：1 kg；润滑剂GMS：4kg；
炭黑：比表面积200 m2/g；着色力136%；粒径14-16nm；
将上述成分加入到密炼机进行密炼10~20min，得到的物料冷却后经粉碎设备粉碎至约1cm尺寸；
将粉碎后的物料加入到同向双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的螺杆长径比为42，双螺杆挤出机分为9段，从第一温区到第九温区的挤出温度依次为220 oC -240 oC -240 oC -240oC -230 oC -220 oC -230 oC -230 oC -230 oC，对其进行水下切粒，烘干后即得到黑色母粒。
采用以下质量：ABS：100kg，黑色母粒：2kg，原料混合后，通过注塑机加工成型，光泽度采用GB 8807《塑料镜面光泽度试验方法》进行测试。
实施例4
按照以下组分及重量备料：
PMMA ：55 kg；炭黑：35kg；抗氧剂1010： 0.5 kg；抗氧剂168：0.2kg；润滑剂硅油：8.3kg；
炭黑：比表面积275 m2/g；着色力145%；粒径14-16nm；
将上述成分加入到密炼机进行密炼10~20min，得到的物料冷却后经粉碎设备粉碎至约1cm尺寸；
将粉碎后的物料加入到同向双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的螺杆长径比为42，双螺杆挤出机分为9段，从第一温区到第九温区的挤出温度依次为220 oC -240 oC -240 oC -240oC -230 oC -220 oC -230 oC -230 oC -230 oC，对其进行水下切粒，烘干后即得到黑色母粒。
实施例5
按照以下组分及重量备料：
ABS ：50 kg；炭黑：45kg；抗氧化剂1098：0.6kg；抗氧剂1010： 0.2 kg；抗氧剂168：0.2kg；润滑剂硅油：4kg；
炭黑：比表面积235 m2/g；着色力148%；粒径14-16nm；
将上述成分加入到密炼机进行密炼10~20min，得到的物料冷却后经粉碎设备粉碎至约1cm尺寸；
将粉碎后的物料加入到同向双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的螺杆长径比为42，双螺杆挤出机分为9段，从第一温区到第九温区的挤出温度依次为220 oC -240 oC -240 oC -240oC -230 oC -220 oC -230 oC -230 oC -230 oC，对其进行水下切粒，烘干后即得到黑色母粒。
采用以下质量：ABS：100kg，黑色母粒：2kg，原料混合后，通过注塑机加工成型，光泽度采用GB 8807《塑料镜面光泽度试验方法》进行测试。
实施例6
按照以下组分及重量备料：
ABS：42kg；炭黑：50kg；抗氧剂1098：1 kg；润滑剂PE蜡：7kg；
炭黑：比表面积350m2/g；着色力152%；粒径14-16nm；
将上述成分加入到密炼机进行密炼10~20min，得到的物料冷却后经粉碎设备粉碎至约1cm尺寸；
将粉碎后的物料加入到同向双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的螺杆长径比为42，双螺杆挤出机分为9段，从第一温区到第九温区的挤出温度依次为220 oC -240 oC -240 oC -240oC -230 oC -220 oC -230 oC -230 oC -230 oC，对其进行水下切粒，烘干后即得到黑色母粒。
采用以下质量：ABS：100kg，黑色母粒：2kg，原料混合后，通过注塑机加工成型，光泽度采用GB 8807《塑料镜面光泽度试验方法》进行测试。
对比例1
按照以下组分及重量备料：
ABS：42kg；普通色素炭黑：50kg；抗氧剂1098：1 kg；润滑剂PE蜡：7kg；
将上述成分加入到密炼机进行密炼10~20min，得到的物料冷却后经粉碎设备粉碎至约1cm尺寸；
将粉碎后的物料加入到同向双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的螺杆长径比为42，双螺杆挤出机分为9段，从第一温区到第九温区的挤出温度依次为220 oC -240 oC -240 oC -240oC -230 oC -220 oC -230 oC -230 oC -230 oC，对其进行水下切粒，烘干后即得到黑色母粒。
采用以下质量：ABS：100kg，黑色母粒：2kg，原料混合后，通过注塑机加工成型，光泽度采用GB 8807《塑料镜面光泽度试验方法》进行测试。
对比例2
按照以下组分及重量备料：
ABS：42kg；苯胺黑：50kg；抗氧剂1098：1 kg；润滑剂PE蜡：7kg；
将上述成分加入到密炼机进行密炼10~20min，得到的物料冷却后经粉碎设备粉碎至约1cm尺寸；
将粉碎后的物料加入到同向双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的螺杆长径比为42，双螺杆挤出机分为9段，从第一温区到第九温区的挤出温度依次为220 oC -240 oC -240 oC -240oC -230 oC -220 oC -230 oC -230 oC -230 oC，对其进行水下切粒，烘干后即得到黑色母粒。
采用以下质量：ABS：100kg，黑色母粒：2kg，原料混合后，通过注塑机加工成型，光泽度采用GB 8807《塑料镜面光泽度试验方法》进行测试。
对比例3
按照以下组分及重量备料：
ABS：42kg；炭黑：50kg；抗氧剂1098：1 kg；润滑剂PE蜡：7kg；
炭黑：比表面积150 m2/g；着色力152%；粒径14-16nm；
将上述成分加入到密炼机进行密炼10~20min，得到的物料冷却后经粉碎设备粉碎至约1cm尺寸；
将粉碎后的物料加入到同向双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的螺杆长径比为42，双螺杆挤出机分为9段，从第一温区到第九温区的挤出温度依次为220 oC -240 oC -240 oC -240oC -230 oC -220 oC -230 oC -230 oC -230 oC，对其进行水下切粒，烘干后即得到黑色母粒。
采用以下质量：ABS：100kg，黑色母粒：2kg，原料混合后，通过注塑机加工成型，光泽度采用GB 8807《塑料镜面光泽度试验方法》进行测试。
实施例1-6及对比例1-2的测试数据见下表。
以上为本发明的其中具体实现方式，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，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种ABS用无分散剂高光免喷涂黑色母粒，其特征在于，其组成按质量百分比配比为：
载体树脂：42~70%；
炭黑：23~50%；
助剂：5~10%；
所述助剂为为抗氧化剂和润滑剂；
所述炭黑的比表面积为200~350 m2/g。
2.根据权利要求1所述ABS用无分散剂高光免喷涂黑色母粒，其特征在于，所述炭黑的粒径为14~16nm。
3.根据权利要求2所述ABS用无分散剂高光免喷涂黑色母粒，其特征在于，所述炭黑的着色力为136-152%。
4.根据权利要求1所述ABS用无分散剂高光免喷涂黑色母粒，其特征在于，所述载体树脂为粉体ABS、AS、PC或PMMA中的一种。
5.根据权利要求1所述ABS用无分散剂高光免喷涂黑色母粒，其特征在于，所述抗氧化剂选自抗氧剂1098、抗氧剂1010或抗氧剂168中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述ABS用无分散剂高光免喷涂黑色母粒，其特征在于，所述润滑剂选自润滑剂SEED、PE蜡、GMS、硅酮或硅油中的一种。
7.一种如权利要求1所述的ABS用无分散剂高光免喷涂黑色母粒的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）按权利要求1中配方比例称取各组分加入到密炼机进行密炼10~20min，得到的物料冷却后经粉碎设备粉碎；
（2）将粉碎后的物料加入到同向双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的螺杆长径比为42，挤出温度为150~240度进行挤出造粒，对其进行水下切粒，烘干后即得到黑色母粒。
8.根据权利要求7所述的ABS用无分散剂高光免喷涂黑色母粒的制备方法，其特征在于，所述的双螺杆挤出机分为9段，从第一温区到第九温区的挤出温度依次为220 oC -240 oC -240 oC -240 oC -230 oC -220 oC -230 oC -230 oC -230 oC。
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