CN110938265A - 一种高流动性pvc专用色母料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及色母料技术领域，尤其涉及一种高流动性PVC专用色母料及其制备方法。本发明的高流动性PVC专用色母料，以质量份数计，包括以下组分：载体树脂30～50份；流动改质剂0～10份；稳定剂1～2份；分散剂1～3份；耐候剂1～2份；颜料40～60份；所述载体树脂为聚合度低于650的PVC树脂和/或聚合度低于500的PVC改性接枝丙烯酸酯树脂。本发明通过采用低聚合度的PVC树脂和/或PVC改性接枝丙烯酸酯树脂作为载体树脂，配合其他组分，能够显著提高PVC专用色母料的流动性，进而克服流动性差带来的诸如颜料包覆性差等缺陷。此外，本发明通过使用流动改质剂，能够进一步提高PVC专用色母料的流动性和分散性。

Description

一种高流动性PVC专用色母料及其制备方法
技术领域
本发明涉及色母料技术领域，尤其涉及一种高流动性PVC专用色母料及其制备方法。
背景技术
色母料是20世纪60年代开发的一种塑料、纤维的着色产品，它是把颜料均匀地载附于载体树脂中而制得的聚合物的复合物，颜料经过分散后，由载体树脂的阻隔包覆，不会再次团聚，不会粘附混料设备，方便不同颜色之间切换。需要着色的时候可以直接使用而不会有色粉点、色线产生。色母料主要组成为载体树脂、分散剂和颜料三部分，是把超常量的颜料均匀载附于树脂之中而制得的聚集体，可称颜料浓缩物，所以它的着色力高于颜料本身。加工时用少量色母料和未着色树脂掺混，就可达到设计颜料浓度的着色树脂或制品。
色母料根据应用领域不同，采用的载体也不尽相同，用于聚烯烃制品的一般采用PE为载体，用于ABS、ASA等制品的一般采用SAN树脂为载体，而用于PVC制品的色母料，则是使用PVC做载体的PVC专用色母料。PVC专用色母料主要应用在PVC异型材、PVC木塑地板、PVC装饰板材等PVC制品中，添加量一般只占基材料的1-5％，但却起到重要的着色效果。
传统的PVC色母料主要采用PVC树脂做载体树脂，流动性差，导致存在很多缺点，比如颜料包覆性差、添加剂过量易析出、分散性差易起色线等，为了克服以上缺点，急需开发一种高流动性的新型PVC专用色母料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高流动性PVC专用色母料及其制备方法，本发明的PVC专用色母料具有高流动性，能够克服PVC专用色母料存在的上述缺陷。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种高流动性PVC专用色母料，以质量份数计，包括以下组分：载体树脂30～50份；流动改质剂0～10份；稳定剂1～2份；分散剂1～3份；耐候剂1～2份；颜料40～60份；所述载体树脂为聚合度低于650的PVC树脂和/或聚合度低于500的PVC改性接枝丙烯酸酯树脂。
优选的，所述流动改质剂为热塑性固体丙烯酸树脂、氯醋树脂和乙烯-甲基丙烯酸共聚物中的一种或几种；所述流动改质剂熔体流动速率大于150g/10min。
优选的，所述稳定剂为钙锌复合稳定剂、有机锡稳定剂和稀土稳定剂中的一种或几种。
优选的，所述分散剂为PE蜡、硬脂酸、EVA蜡和EBS中的一种或几种。
优选的，所述耐候剂包括抗氧剂、光稳定剂和紫外线吸收剂。
优选的，所述抗氧剂、光稳定剂和紫外线吸收剂的质量比为(2～5)：(2～4)：(3～4)。
本发明提供了上述方案所述高流动性PVC专用色母料的制备方法，包括以下步骤：
将各原料混合，对所得混合料进行挤出造粒，磨粉，得到高流动性PVC专用色母料；所述各原料的用量对应高流动性PVC专用色母料的组成。
优选的，所述混合包括以下步骤：将载体树脂、流动改质剂和稳定剂进行低速混合，得到第一混合料；向所述第一混合料中加入颜料、分散剂和耐候剂进行高速混合，混合加热升温至100～110℃后，继续混合降温至50±5℃，得到混合料。
优选的，所述低速混合的搅拌速率400～600rpm，时间为3～5min；所述高速混合的搅拌速率为700～900rpm。
优选的，所述挤出造粒在锥型双螺杆挤出机中进行，所述锥型双螺杆挤出机的工作温度为140～170℃、主机转速为600～1000r/min。
本发明提供了一种高流动性PVC专用色母料，以质量份数计，包括以下组分：载体树脂30～50份；流动改质剂0～10份；稳定剂1～2份；分散剂1～3份；耐候剂1～2份；颜料40～60份；所述载体树脂为聚合度低于650的PVC树脂和/或聚合度低于500的PVC改性接枝丙烯酸酯树脂。本发明通过采用低聚合度的PVC树脂或PVC改性接枝丙烯酸酯树脂作为载体树脂，配合其他组分，能够显著提高PVC专用色母料的流动性，进而克服流动性差带来的诸如颜料包覆性差等缺陷。此外，本发明通过使用流动改质剂与载体树脂配合作用，能够进一步提高PVC专用色母料的流动性和分散性。实施例的结果表明，本发明制得高流动性PVC专用色母料比普通PVC色母料具有更好的流动性、分散性；更高的着色强度，耐候性良好，综合性能大大提高，加工性能良好，能够用于PVC制品的着色。
本发明提供了所述高流动性PVC专用色母料的制备方法，制备方法简单。
具体实施方式
本发明提供了一种高流动性PVC专用色母料，以质量份数计，包括以下组分：载体树脂30～50份；流动改质剂0～10份；稳定剂1～2份；分散剂1～3份；耐候剂1～2份；颜料40～60份；所述载体树脂为聚合度低于650的PVC树脂和/或聚合度低于500的PVC改性接枝丙烯酸酯树脂。
在本发明中，未经特殊说明，所用原料均为本领域熟知的市售商品。
以质量份数计，本发明提供的高流动性PVC专用色母料包括载体树脂30～50份，更优选为35～45份。在本发明中，所述载体树脂为聚合度低于650的PVC树脂和/或聚合度低于500的PVC改性接枝丙烯酸酯树脂；当载体树脂为聚合度低于650的PVC树脂和聚合度低于500的PVC改性接枝丙烯酸酯树脂的混合物时，本发明对二者的配比没有特殊要求，任意配比均可。在本发明中，所述聚合度低于500的PVC改性接枝丙烯酸酯树脂是一类通过特殊的链转移剂及悬浮自由基接枝聚合技术得到的高流动性聚氯乙烯树脂，其基本特征如下:a.空间结构设计合理，特殊的链转移剂技术有效控制了PVC的凝胶率，显著提高其流动性；b.物理及化学性能均一、稳定；c.聚合度小于500，更低的聚合度，有利于提高PVC合金制品的更低的加工温度从而提高优异的加工性能。在本发明的实施例中，所述聚合度低于500的PVC改性接枝丙烯酸酯树脂的型号为PVC共聚树脂OSCROUP1025，由嘉旭(江苏)塑料有限公司生产。本发明采用低聚合度的载体树脂，有利于提高PVC专用色母料的流动性。
以所述载体树脂的质量份数为基准，本发明的高流动性PVC专用色母料包括流动改质剂0～10份，优选为3～8份。在本发明中，所述流动改质剂优选为热塑性固体丙烯酸树脂、氯醋树脂和乙烯-甲基丙烯酸共聚物中的一种或几种；所述流动改质剂熔体流动速率优选大于150g/10min。本发明采用流动改质剂，能够进一步提高PVC专用色母料的流动性和分散性。
以所述载体树脂的质量份数为基准，本发明的高流动性PVC专用色母料包括稳定剂1～2份，优选为2份。在本发明中，所述稳定剂优选为钙锌复合稳定剂、有机锡稳定剂和稀土稳定剂中的一种或几种，所述稳定剂能够防止载体树脂受热发生热氧分解。
以所述载体树脂的质量份数为基准，本发明的高流动性PVC专用色母料包括分散剂1～3份，优选为1.5～2.5份。在本发明中，所述分散剂优选为PE蜡、硬脂酸、EVA蜡和EBS中的一种或几种。
以所述载体树脂的质量份数为基准，本发明的高流动性PVC专用色母料包括耐候剂1～2份，优选为1份。在本发明中，所述耐候剂优选包括抗氧剂、光稳定剂和紫外线吸收剂；所述抗氧剂、光稳定剂和紫外线吸收剂的质量比优选为(2～5)：(2～4)：(3～4)，更优选为5:2:3。本发明对所述抗氧剂、光稳定剂和紫外线吸收剂的具体种类没有特殊要求，采用本领域熟知的抗氧剂、光稳定剂和紫外线吸收剂即可。
以所述载体树脂的质量份数为基准，本发明的高流动性PVC专用色母料包括颜料40～60份，优选为45～55份。本发明对所述颜料的具体种类没有特殊要求，本领域熟知的颜料均可，具体可以为但不局限于金红石钛白粉、炭黑、酞青颜料、钛黄、DPP红、110黄。
本发明提供了上述方案所述高流动性PVC专用色母料的制备方法，包括以下步骤：
将各原料混合，对所得混合料进行挤出造粒，磨粉，得到高流动性PVC专用色母料；所述各原料的用量对应高流动性PVC专用色母料的组成。
本发明将各原料混合，得到混合料。在本发明中，所述混合优选包括以下步骤：将载体树脂、流动改质剂和稳定剂进行低速混合，得到第一混合料；向所述第一混合料中加入颜料、分散剂和耐候剂进行高速混合，混合加热升温至100～110℃后，继续混合降温至50±5℃，得到混合料。在本发明中，所述低速混合的搅拌速率优选为400～600rpm，时间优选为3～5min；所述高速混合的搅拌速率优选为700～900rpm。在本发明中，所述低速混合和高速混合优选在高冷混机组的高混锅中进行；待温度达到100～110℃后，本发明优选放料至高冷混机组的冷混锅继续混合降温至50±5℃。
得到混合料后，本发明对所得混合料进行挤出造粒，磨粉，得到高流动性PVC专用色母料。在本发明中，所述挤出造粒优选在锥型双螺杆挤出机中进行，所述锥型双螺杆挤出机的工作温度优选为140～170℃、主机转速优选为600～1000r/min。在本发明的实施例中，所述锥型双螺杆挤出机的型号具体为SJSZ65，直径为Φ65/132mm。本发明对所述挤出造粒的粒径没有特殊要求，本领域熟知的粒径即可。在本发明中，所述磨粉优选在塑料磨粉机中进行，所述磨粉后优选过40目筛网，筛下物即为本发明的高流动性PVC专用色母料。
下面结合实施例对本发明提供的高流动性PVC专用色母料及其制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
具体的配方见表1。
(1)将抗氧剂1010、受阻胺光稳定剂770、紫外线吸收剂UV-531按5：2：3的质量比复配好，加入混料机中，用1400r/min的速度在打粉缸中混合2min，制备得到耐候剂，备用；
(2)将载体树脂、流动改质剂、稳定剂按配方比例投于高冷混机组的高混锅中500rpm低速混合4min，再加入颜料、分散剂和耐候剂，改为800rpm高速搅拌，混合至温度105℃时，放料至高冷混机组的冷混锅中冷却至温度50℃时，放料挤出，得到混合料；
(3)将步骤(2)混合好的物料用锥型双螺杆挤出机在145℃温度下，主机转速为800r/min挤出造粒；
(4)将造粒后的物料于塑料磨粉机经过磨粉后，过40目筛网振动筛，之后打包，即得灰色高流动性PVC专用色母料成品。
表1实施例1的PVC专用色母料配方
Figure BDA0002274534610000051
Figure BDA0002274534610000061
实施例2～7
与实施例1的步骤相同，不同之处在于PVC专用色母料的配方，具体配方见表2～表7。
表2实施例2的PVC专用色母料配方
Figure BDA0002274534610000062
表3实施例3的PVC专用色母料配方
Figure BDA0002274534610000063
Figure BDA0002274534610000071
表4实施例4的PVC专用色母料配方
Figure BDA0002274534610000072
表5实施例5的PVC专用色母料配方
Figure BDA0002274534610000073
表6实施例6的PVC专用色母料配方
Figure BDA0002274534610000074
Figure BDA0002274534610000081
表7实施例7的PVC专用色母料配方
Figure BDA0002274534610000082
表1～表7中，PVC改性接枝丙烯酸酯树脂商品名为PVC共聚树脂OSCROUP1025，由嘉旭(江苏)塑料有限公司生产；超低聚合度PVC树脂B-45为云南博骏化工有限公司生产的B-45超低聚合度聚氯乙烯，聚合度为400±50。
对比例1
采用的配方为本领域普遍使用的PVC专用色母料配方，具体见表8。
表8对比例1色母料的配方
Figure BDA0002274534610000083
性能测试
对实施例1～7及对比例1得到的PVC专用色母料进行性能测试，具体的性能检测如下：1.熔体流动速率：按照GB/T 3682检测；2.着色强度：按照DIN 53775-8检测；3.分散性：按照Q/TX001-2019检测；4.耐候性能：按照GB/T 16422.3检测。具体的检测结果见表10。
表10实施例1～7及对比例1的性能检测结果
Figure BDA0002274534610000091
由表10的数据可知，实施例1～7所制得PVC专用色母料的熔体流动速率明显大于对比例1所制得的普通PVC色母料的熔体流动速率，说明本发明通过使用低聚合度的PVC树脂和/或低聚合度的PVC改性接枝丙烯酸酯树脂作为载体树脂，提高了产品的流动性；由实施例7和其他实施例对比发现，在使用低聚合度载体树脂的基础上继续添加流动改质剂后，对流动性提高更明显。此外，本发明实施例1～7所制得高流动性PVC专用色母料比对比例1所制得的普通PVC色母料具有更好的分散性、更高的着色强度，耐候性良好，综合性能大大提高，加工性能良好，能够用于所有的PVC制品着色领域，解决了PVC色母料存在的低流动、难分散的问题。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高流动性PVC专用色母料，其特征在于，以质量份数计，包括以下组分：载体树脂30～50份；流动改质剂0～10份；稳定剂1～2份；分散剂1～3份；耐候剂1～2份；颜料40～60份；所述载体树脂为聚合度低于650的PVC树脂和/或聚合度低于500的PVC改性接枝丙烯酸酯树脂。
2.根据权利要求1所述的高流动性PVC专用色母料，其特征在于，所述流动改质剂为热塑性固体丙烯酸树脂、氯醋树脂和乙烯-甲基丙烯酸共聚物中的一种或几种；所述流动改质剂熔体流动速率大于150g/10min。
3.根据权利要求1所述的高流动性PVC专用色母料，其特征在于，所述稳定剂为钙锌复合稳定剂、有机锡稳定剂和稀土稳定剂中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的高流动性PVC专用色母料，其特征在于，所述分散剂为PE蜡、硬脂酸、EVA蜡和EBS中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的高流动性PVC专用色母料，其特征在于，所述耐候剂包括抗氧剂、光稳定剂和紫外线吸收剂。
6.根据权利要求5所述的高流动性PVC专用色母料，其特征在于，所述抗氧剂、光稳定剂和紫外线吸收剂的质量比为(2～5)：(2～4)：(3～4)。
7.权利要求1～6任一项所述高流动性PVC专用色母料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将各原料混合，对所得混合料进行挤出造粒，磨粉，得到高流动性PVC专用色母料；所述各原料的用量对应高流动性PVC专用色母料的组成。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述混合包括以下步骤：将载体树脂、流动改质剂和稳定剂进行低速混合，得到第一混合料；向所述第一混合料中加入颜料、分散剂和耐候剂进行高速混合，混合加热升温至100～110℃后，继续混合降温至50±5℃，得到混合料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述低速混合的搅拌速率400～600rpm，时间为3～5min；所述高速混合的搅拌速率为700～900rpm。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述挤出造粒在锥型双螺杆挤出机中进行，所述锥型双螺杆挤出机的工作温度为140～170℃、主机转速为600～1000r/min。
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