CN109749222A - 利用eva废料制得的高浓度eva色母粒及其制备方法 - Google Patents

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庄垂钱
蔡志杰
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Abstract

本发明涉及一种利用EVA废料制得的高浓度EVA色母粒，由如下重量分数的组分组成：颜料20‑30份；EVA胶粒5‑8份；EVA废料20‑25份；PE蜡10‑15份；硬脂酸锌3‑5份；无机填料10‑15份；氧化钙粉8‑10份；气相氧化铝3‑5份；磺化壳聚糖3‑5份。无机填料由硅藻土、纳米硫酸钡、纳米碳酸钙配制而成。本发明色母粒具有良好的耐迁移性、分散性、耐热性能，并具备良好的加工流变性，克服传统色砂易出现流纹、色泽不均、色差较大等问题，显著增强塑料制品的着色性能。

Description

利用EVA废料制得的高浓度EVA色母粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及塑料着色剂技术领域，特别是涉及一种利用EVA废料制得的高浓度EVA色母粒及其制备方法。
背景技术
色母粒是把超常量的颜料均匀载附于树脂中而制得的聚集体，它可以使颜料在制品中更好地分散，既保证了颜料的化学稳定性，又保证了制品颜色的稳定性，且环保低碳。色彩性能、分散性能、耐热性、加工流变性等指标是衡量颜料在塑料中应用性能的指标。
发明内容
本发明目的在于提供一种利用EVA废料制得的高浓度EVA色母粒，具有良好的分散性、耐热性和加工流变性。
本发明采用的技术解决方案是：
利用EVA废料制得的高浓度EVA色母粒，由如下重量分数的组分组成：颜料20-30份；EVA胶粒5-8份；EVA废料20-25份；PE蜡10-15份；硬脂酸锌3-5份；无机填料10-15份；氧化钙粉8-10份；气相氧化铝3-5份；磺化壳聚糖3-5份。
优选地，该EVA色母粒由如下重量分数的组分组成：颜料25份；EVA胶粒6份；EVA废料20份；PE蜡12份；硬脂酸锌3份；无机填料10份；氧化钙粉10份；气相氧化铝5份；磺化壳聚糖4份。
优选地，所述EVA胶粒的VA含量为15％～20％。
优选地，所述颜料选用红、黄、蓝、绿、黑、白色有机或无机色素颜料之一或任意比例混配。
优选地，所述无机填料按硅藻土∶纳米硫酸钡∶纳米碳酸钙＝(3-4)∶(0-1)∶1配制而成。
本发明还提供一种利用EVA废料制得的高浓度EVA色母粒的制备方法，具备步骤为：
1)破碎、配料：将EVA废料按颜色的不同进行分类整理，接着采用粉碎机将其粉碎成EVA废料粉；然后按照配方称取各组分，备用；
2)密炼：将步骤1)得到的EVA废料粉、颜料、EVA胶粒和无机填料投放到密炼机中密炼至结块即出料，温度控制在80℃～90℃；
3)研磨：将密炼后的料块放到三辊研磨机中薄通，温度控制在70～110℃，三辊之间的间距为1μm～5μm，得到研磨料；
4)混炼：将步骤3)的研磨料以及PE蜡、硬脂酸锌、氧化钙粉、气相氧化铝和磺化壳聚糖一起放入密炼机混炼，温度控制在90℃～110℃，得到混炼料；
5)切割：将步骤4)的混炼料切成(25～35)cm*(25～35)cm的小块，风冷至室温；
6)开炼：将步骤5)切割冷却后的物料在开炼机上开炼，温度控制在90℃～110℃，拉布，成型为(25～35)cm*(25～35)cm的薄布状，冷却备用；
7)造粒：将步骤6)得到的薄布状物料用双螺杆挤出机挤出，再将挤出的物料条使用剪切机进行剪切为5cm～10cm的长条，再使用造粒机于180℃～210℃下进行造粒。
优选地，所述步骤)中的薄布状物料厚度为1mm-2mm。
优选地，所述步骤7)中的螺杆转速控制在60r/min～120r/min，挤出温度控制在200℃～240℃。
本发明的有益效果：本发明色母粒主要由颜料、EVA胶粒、EVA废料、无机填料及氧化钙粉、气相氧化铝、磺化壳聚糖配合而成，其中无机填料为以硅藻土为主的复合填料，通过硅藻土一方面可以降低颜料用量而另一方面又可与颜料相互研磨、利于颜料分散均匀；通过带有负电荷的磺化壳聚糖提高与EVA胶粒和EVA废料结合力并将颜料均匀分散至EVA基体中，耐迁移性佳，色差小且可降解，绿色环保；通过氧化钙粉一方面降低色母粒热膨胀系数、增强耐热性能而另一方面与气相氧化铝共同作用能够提高色母粒的熔融指数、具备良好的加工流变性，克服传统色母粒易出现流纹、色泽不均、色差较大等问题，显著增强塑料制品的着色性能。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种利用EVA废料制得的高浓度EVA色母粒，由如下重量分数的组分组成：颜料25份；VA含量为15％～20％的EVA胶粒6份；EVA废料20份；PE蜡12份；硬脂酸锌3份；硅藻土8份；纳米碳酸钙2份；氧化钙粉10份；气相氧化铝5份；磺化壳聚糖4份。
实施例2
本实施例提供一种利用EVA废料制得的高浓度EVA色母粒，由如下重量分数的组分组成：颜料30份；VA含量为15％～20％的EVA胶粒8份；EVA废料22份；PE蜡15份；硬脂酸锌5份；硅藻土6份；纳米硫酸钡2份；纳米碳酸钙2份；氧化钙粉10份；气相氧化铝5份；磺化壳聚糖5份。
实施例3
本实施例提供一种利用EVA废料制得的高浓度EVA色母粒，由如下重量分数的组分组成：颜料20份；VA含量为15％～20％的EVA胶粒5份；EVA废料20份；PE蜡10份；硬脂酸锌4份；硅藻土10份；纳米硫酸钡2.5份；纳米碳酸钙2.5份；氧化钙粉8份；气相氧化铝3份；磺化壳聚糖3份。
实施例4
本实施例提供一种利用EVA废料制得的高浓度EVA色母粒，由如下重量分数的组分组成：颜料25份；VA含量为15％～20％的EVA胶粒8份；EVA废料25份；PE蜡15份；硬脂酸锌5份；硅藻土8份；纳米硫酸钡1.5份；纳米碳酸钙2份；氧化钙粉9份；气相氧化铝4份；磺化壳聚糖5份。
实施例5
本实施例提供一种利用EVA废料制得的高浓度EVA色母粒，由如下重量分数的组分组成：颜料20份；VA含量为15％～20％的EVA胶粒8份；EVA废料22份；PE蜡12份；硬脂酸锌4份；硅藻土10份；纳米碳酸钙3份；氧化钙粉8份；气相氧化铝5份；磺化壳聚糖5份。
上述实施例1-5的制备方法均采用如下，具备步骤为：
1)破碎、配料：将EVA废料按颜色的不同进行分类整理，接着采用粉碎机将其粉碎成EVA废料粉；然后按照配方称取各组分，备用；
2)密炼：将步骤1)得到的EVA废料粉、颜料、EVA胶粒和无机填料投放到密炼机中密炼至结块即出料，温度控制在80℃～90℃；所述无机填料按硅藻土∶纳米硫酸钡∶纳米碳酸钙＝(3-4)∶(0-1)∶1配制而成；
3)研磨：将密炼后的料块放到三辊研磨机中薄通，温度控制在70～110℃，三辊之间的间距为1μm～5μm，得到研磨料；
4)混炼：将步骤3)的研磨料以及PE蜡、硬脂酸锌、氧化钙粉、气相氧化铝和磺化壳聚糖一起放入密炼机混炼，温度控制在90℃～110℃，得到混炼料；
5)切割：将步骤4)的混炼料切成(25～35)cm*(25～35)cm的小块，风冷至室温；
6)开炼：将步骤5)切割冷却后的物料在开炼机上开炼，温度控制在90℃～110℃，拉布，成型为(25～35)cm*(25～35)cm的薄布状，薄布状物料厚度为1mm-2mm，冷却备用；
7)造粒：将步骤6)得到的薄布状物料用双螺杆挤出机挤出，螺杆转速控制在60r/min～120r/min，挤出温度控制在200℃～240℃，再将挤出的物料条使用剪切机进行剪切为5cm～10cm的长条，再使用造粒机于180℃～210℃下进行造粒。
对比例1
该对比例提供一种EVA色母粒，由如下重量分数的组分组成：颜料25份；VA含量为15％～20％的EVA胶粒6份；EVA废料20份；PE蜡12份；硬脂酸锌3份；纳米碳酸钙10份；氧化钙粉10份；气相氧化铝5份；磺化壳聚糖4份。
对比例2
该对比例提供一种EVA色母粒，由如下重量分数的组分组成：颜料25份；VA含量为15％～20％的EVA胶粒6份；EVA废料20份；PE蜡12份；硬脂酸锌3份；硅藻土8份；纳米碳酸钙2份；气相氧化铝5份；磺化壳聚糖4份。
对比例3
该对比例提供一种EVA色母粒，由如下重量分数的组分组成：颜料25份；VA含量为15％～20％的EVA胶粒6份；EVA废料20份；PE蜡12份；硬脂酸锌3份；硅藻土8份；纳米碳酸钙2份；氧化钙粉10份；磺化壳聚糖4份。
对比例4
该对比例提供一种EVA色母粒，由如下重量分数的组分组成：颜料25份；VA含量为15％～20％的EVA胶粒6份；EVA废料20份；PE蜡12份；硬脂酸锌3份；硅藻土8份；纳米碳酸钙2份；磺化壳聚糖4份。
试验数据
表一：实施例1-5及对比例1-4的色母粒及其对EVA材料性能影响结果
总色差 分散性 耐热性/级 耐迁移/级 色母粒熔融指数/(g/10min)
实例1 0.24 无色点色纹 5 5 18.8
实例2 0.28 无色点色纹 5 5 17.2
实例3 0.30 无色点色纹 4 5 17.6
实例4 0.26 无色点色纹 4 4 18.5
实例5 0.21 无色点色纹 5 4 18.0
对比1 0.58 无色点色纹 5 4 17.3
对比2 0.31 无色点色纹 4 5 12.7
对比3 0.28 无色点色纹 5 4 11.6
对比4 0.35 少许色点色纹 4 4 8.9
标准 QB1648-92 QB1648-92 QB1648-92 QB1648-92 ASTM D 1238(190℃·2.16kg)
分别取上述实施例1-5和对比例1-4制得的相同量色母粒，按照1∶100的重量比分别取色母粒试样和EVA树脂，置于搅拌器中以转速为300转/分钟的速率搅拌20分钟，将混合料采用注塑机注射为尺寸为20×50×1mm的半成品EVA样板，加料段温度为180C，压缩段温度为200C，均化段温度为220C，机头温度为220C，模具温度为60C，注塑压力为120MPa，注射总时间为15s，得到成品EVA样板。然后分别考察其对EVA材料性能的影响，并对各色母粒试样的熔融指数测定，具体结果参见表一。
以上显示和描述了本发明创造的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明创造精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.利用EVA废料制得的高浓度EVA色母粒，其特征在于，该EVA色母粒由如下重量分数的组分组成：颜料20-30份；EVA胶粒5-8份；EVA废料20-25份；PE蜡10-15份；硬脂酸锌3-5份；无机填料10-15份；氧化钙粉8-10份；气相氧化铝3-5份；磺化壳聚糖3-5份。
2.根据权利要求1所述的利用EVA废料制得的高浓度EVA色母粒，其特征在于，该EVA色母粒由如下重量分数的组分组成：颜料25份；EVA胶粒6份；EVA废料20份；PE蜡12份；硬脂酸锌3份；无机填料10份；氧化钙粉10份；气相氧化铝5份；磺化壳聚糖4份。
3.根据权利要求1或2所述的利用EVA废料制得的高浓度EVA色母粒，其特征在于，所述EVA胶粒的VA含量为15％～20％。
4.根据权利要求1或2所述的利用EVA废料制得的高浓度EVA色母粒，其特征在于，所述颜料选用红、黄、蓝、绿、黑、白色有机或无机色素颜料之一或任意比例混配。
5.根据权利要求1或2所述的利用EVA废料制得的高浓度EVA色母粒，其特征在于，所述无机填料按硅藻土∶纳米硫酸钡∶纳米碳酸钙＝(3-4)∶(0-1)∶1配制而成。
6.一种如权利要求1所述的利用EVA废料制得的高浓度EVA色母粒的制备方法，其特征在于，具备步骤为：
1)破碎、配料：将EVA废料按颜色的不同进行分类整理，接着采用粉碎机将其粉碎成EVA废料粉；然后按照配方称取各组分，备用；
2)密炼：将步骤1)得到的EVA废料粉、颜料、EVA胶粒和无机填料投放到密炼机中密炼至结块即出料，温度控制在80℃～90℃；
3)研磨：将密炼后的料块放到三辊研磨机中薄通，温度控制在70～110℃，三辊之间的间距为1μm～5μm，得到研磨料；
4)混炼：将步骤3)的研磨料以及PE蜡、硬脂酸锌、氧化钙粉、气相氧化铝和磺化壳聚糖一起放入密炼机混炼，温度控制在90℃～110℃，得到混炼料；
5)切割：将步骤4)的混炼料切成(25～35)cm*(25～35)cm的小块，风冷至室温；
6)开炼：将步骤5)切割冷却后的物料在开炼机上开炼，温度控制在90℃～110℃，拉布，成型为(25～35)cm*(25～35)cm的薄布状，冷却备用；
7)造粒：将步骤6)得到的薄布状物料用双螺杆挤出机挤出，再将挤出的物料条使用剪切机进行剪切为5cm～10cm的长条，再使用造粒机于180℃～210℃下进行造粒。
7.根据权利要求6所述的利用EVA废料制得的高浓度EVA色母粒的制备方法，其特征在于，所述步骤)中的薄布状物料厚度为1mm-2mm。
8.根据权利要求6所述的利用EVA废料制得的高浓度EVA色母粒的制备方法，其特征在于，所述步骤7)中的螺杆转速控制在60r/min～120r/min，挤出温度控制在200℃～240℃。
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