硬质pvc色母配方及其制备方法

文章出处：网责任编辑：作者：人气：-发表时间：2023-11-20 14:54:00

本发明提供一种硬质PVC色母，配方以重量份计算，包含以下组分：PVC基料，35%?50%；色粉，5%?15%；填料，15%?25%；塑化剂，20%?30%；分散剂，2%?10%；润滑剂，0.1%?5%；热稳定剂，1%?5%；抗氧剂，0.1%?3%；光稳定剂，0.1%?3%。该色母是通过双螺杆挤出机对基料、加工助剂和色粉混合挤出而得到的。本发明的有益效果是针对现有技术中PVC塑料用色粉染色的缺陷，将染色用的颜料做成色母，在PVC制品生产中将会减少污染、简化工艺。

一种硬质PVC色母及其制备方法

技术领域

本文属于PVC材料领域，尤其涉及一种硬质PVC色母及其制备方法。

背景技术

PVC即聚氯乙烯，是最早工业化的塑料品种之一，应用极为广泛。目前我国PVC树脂年产量超过100万吨，随着PVC高档产品的出现和连续化生产的需要，对PVC塑料制品着色的要求也越来越高。因而，采用传统的“浮染法”和“色浆法”对PVC塑料进行着色已不能满足生产需要。

色母在塑料中使用时，可以使颜料在制品中具有更好的分散性，有利于保持颜料的化学稳定性，保持环境的洁净，工序简单，转色容易，节省时间和原材料，因此在塑料行业应用非常广泛，但由于PVC的塑化能力弱，且在高温下会分解，PVC色母的制作有一定的难度，因此，一般厂家用色粉(即颜料)对PVC进行染色，而色粉染色有以下缺陷：

(1)搅拌色粉时污染大；

(2)更换颜色需花费较长时间清理料筒；

(3)分散性较差；

目前少数国内的PVC色母并不是PVC为基料，而是以聚乙烯等为基料进行制作，使用这种色母会导致管材性能较低。以PVC为基料进行色母的制作存在挤出物无法成条、色母中存在糊料等问题。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的是提供一种以聚氯乙烯为基料，制备硬质PVC色母的配方及其制备方法。本发明涉及的一种硬质PVC色母粒，分散性高，同时具有较高的耐候，用于硬质PVC材料的染色。

本发明的技术方案是：

一种硬质PVC色母，该色母是通过双螺杆挤出机对基料、加工助剂和

混合挤出而得到的。

其配方以重量份计算，包含以下组分：

上述组分为：

上述硬质PVC色母，所述基料为PVC颗粒。

上述硬质PVC色母，所述填料为碳酸钙、硫酸钡、滑石粉中的一种或一种以上混合。

上述硬质PVC色母，所述塑化剂为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP或DnOP)、邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)、邻苯二甲酸二仲辛酯(DCP)、邻苯二甲酸二环己酯(DCHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)中的一种或一种以上混合。

上述硬质PVC色母，所述分散剂为硬脂酸、硬脂酸锌、石蜡、聚乙烯蜡、N,N-二甲基乙酰胺中的一种或一种以上混合。

上述硬质PVC色母，所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺中的一种或一种以上混合。

上述硬质PVC色母，所述热稳定剂为二盐基硬脂酸铅、三盐基硫酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅、二盐基亚磷酸铅中的一种或一种以上混合。

上述硬质PVC色母，所述抗氧剂为四季戊四醇酯(KY-1010)、丙酸十八碳醇酯(KY-1076)、亚磷酸三酯(PKY-168)、双季戊四醇二亚磷酸酯(JC-242)中的一种或一种以上混合。

上述硬质PVC色母，所述光稳定剂为2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(UV-326)、2-(2′-羟基-3′,5′-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑(UV-327)、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV-531)中的一种或一种以上混合。

本发明还提供了上述硬质PVC色母的制备方法：

(1)将PVC基料35％-50％，填料15％-25％、分散剂2％-10％、润滑剂0.1％-5％、热稳定剂1％-5％、抗氧剂0.1％-3％、光稳定剂0.1％-3％置入高速混合机中，混合均匀。

(2)降低混料温度到30-45℃向步骤(1)得到的混合物加入20％-30％塑化剂进行混合。

(3)提高混料温度到40-65℃向步骤(2)得到的混合物加入5％-15％色粉进行混合。将混合物送如双螺杆挤出机的料斗中。

(4)调整各个分区的温度170-210℃之间，控制螺杆转速为20-70r/min。

(5)挤出成条，冷却切粒，干燥，即制得色母粒。

本发明针对现有技术中PVC塑料用色粉染色的缺陷，将染色用的颜料做成色母，在PVC制品生产中将会减少污染、简化工艺。

本发明中添加的填料比例与PVC制品中填料占比接近，减小了因加入色母导致PVC制品本身韧性降低强度降低的可能性，并可以减少一定的成本。

本发明中添加的塑化剂因其分子插入到聚合物分子链之间，削弱了聚合物分子链间的应力，增加了聚合物分子链移动的可能，降低了分子链之间的缠绕，从而使PVC树脂塑性增加，使其更容易加工，减少糊料的产生。

本发明中添加的分散剂和润滑剂具有协同作用，通过对颜料分子的润湿作用降低了颜料分散过程所需要的能量，改善颜料粒子表面性质，防止颜料分子凝聚，使颜料可以更好的分散，增加颜色饱和度，并在成型加工使增加熔体的流动性，使PVC更易于加工。

本发明中添加的润滑剂可以提高熔体的流动性，减小熔体与设备间的粘性，降低色母的熔点，让色母更易于分散。

本发明中添加的热稳定剂可以有效的抑制PVC加工时的脱氯化氢反应。PVC树脂热稳定性差，通过加入热稳定剂消除了引起开始脱氯化氢反应的不稳定性部位，有效抑制了PVC树脂的降解。

本发明中添加的抗氧剂可以提高产品的抗氧化能力，增长色母的氧化诱导时间，降低使用色母着色的产品减少氧化诱导时间的可能性，延长制品的使用寿命。

本发明中添加的光稳定剂属于紫外线吸收剂，可以有效的吸收波长240-380纳米的紫外线，从而达到对PVC树脂的保护作用，抑制聚合物的自我氧化和降解，延迟光老化的过程，延长颜料和PVC制品的使用寿命。

具体实施方式

以下实施例为对上述发明内容的进一步说明。

实施例1

一种硬质PVC色母，该色母是通过双螺杆挤出机对基料、加工助剂和色粉混合挤出而得到的。

(1)将35％PVC颗粒、20％碳酸钙、5％石蜡、1％乙撑双硬脂酸酰胺、4％三盐基硫酸铅、0.5％丙酸十八碳醇酯、0.5％2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(UV-326)，置入1500-3000r/min的高速混合机中，设置温度为60℃，混合均匀。

(2)降低混料温度为35℃向步骤(1)得到的混合物加入20％DOP进行混合。

(3)提高混料温度为60℃向步骤(2)得到的混合物加入14％颜料进行混合，通过上料机将混合物送入双螺杆挤出机的料斗中。

(4)调整各温区温度在170-190℃之间，机头温度190℃，螺杆转速为60r/min。

(5)挤出成条，冷却切粒，干燥，即制得色母粒。

实施例2

一种硬质PVC色母，该色母是通过双螺杆挤出机对基料、加工助剂和色粉混合挤出而得到的。

(1)将40％PVC颗粒、15％碳酸钙、5％聚乙烯蜡、1％乙撑双硬脂酸酰胺、5％二盐基硬脂酸铅、0.5％四季戊四醇酯、0.5％2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV-531)，置入1500-3000r/min的高速混合机中，设置温度为60℃，混合均匀。

(2)降低混料温度为30℃向步骤(1)得到的混合物加入23％DOP进行混合。

(3)提高混料温度为55℃向步骤(2)得到的混合物加入10％颜料进行混合，通过上料机将混合物送入双螺杆挤出机的料斗中。

(4)调整各温区温度在180-200℃之间，机头温度200℃，螺杆转速为60r/min。

(5)挤出成条，冷却切粒，干燥，即制得色母粒。

实施例3

一种硬质PVC色母粒，该色母粒是通过双螺杆挤出机对基料、加工助剂和色粉混合挤出而得到的。

(1)将42％PVC颗粒、10％碳酸钙、2％硫酸钡、3％滑石粉、5％硬脂酸锌、5％油酰胺、2％二盐基硬脂酸铅、1％亚磷酸三酯(PKY-168)、2％2-(2′-羟基-3′,5′-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑(UV-327)，置入1500-3000r/min的高速混合机中，设置温度为60℃，混合均匀。

(2)降低混料温度为40℃向步骤(1)得到的混合物加入10％DCP、10％DBP进行混合。

(3)提高混料温度为60℃向步骤(2)得到的混合物加入8％颜料进行混合，通过上料机将混合物送入双螺杆挤出机的料斗中。

(4)调整各温区温度在180-200℃之间，机头温度200℃，螺杆转速为60r/min。

(5)挤出成条，冷却切粒，干燥，即制得色母粒。

实施例4

一种硬质PVC色母，该色母是通过双螺杆挤出机对基料、加工助剂和色粉混合挤出而得到的。

(1)将45％PVC颗粒、10％碳酸钙、5％硫酸钡、4％聚乙烯蜡、2％硬脂酸、1％石蜡、2％乙撑双硬脂酸酰胺、2％二盐基亚磷酸铅、1.5％丙酸十八碳醇酯(KY-1076)、2.5％2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV-531)，置入1500-3000r/min的高速混合机中，设置温度为60℃，混合均匀。

(2)降低混料温度为35℃向步骤(1)得到的混合物加入20％DMP进行混合。

(3)提高混料温度为60℃向步骤(2)得到的混合物加入5％颜料进行混合，通过上料机将混合物送入双螺杆挤出机的料斗中。

(4)调整各温区温度在180-200℃之间，机头温度200℃，螺杆转速为60r/min。

(5)挤出成条，冷却切粒，干燥，即制得色母粒。

实施例5

一种硬质PVC色母，该色母是通过双螺杆挤出机对基料、加工助剂和色粉混合挤出而得到的。

(1)将50％PVC颗粒、15％碳酸钙、2％N,N-二甲基乙酰胺、0.1％乙撑双硬脂酸酰胺、1％三盐基硫酸铅、0.6％亚磷酸三酯(PKY-168)、0.2％2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV-531)、0.2％2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(UV-326)，置入1500-3000r/min的高速混合机中，设置温度为60℃，混合均匀。

(2)降低混料温度为35℃向步骤(1)得到的混合物加入18％DINP、2％DOP进行混合。

(3)提高混料温度为50℃向步骤(2)得到的混合物加入12％颜料进行混合，通过上料机将混合物送入双螺杆挤出机的料斗中。

(4)调整各温区温度在180-200℃之间，机头温度200℃，螺杆转速为60r/min。

(5)挤出成条，冷却切粒，干燥，即制得色母粒。

以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

1.一种硬质PVC色母，其特征在于：其配方以重量份计算，包含以下组分：

2.根据权利要求1所述的一种硬质PVC色母，其特征在于：所述基料为PVC颗粒。该色母是通过双螺杆挤出机对基料、加工助剂和色粉混合挤出而得到的。

3.根据权利要求1所述的一种硬质PVC色母，其特征在于：所述填料为碳酸钙、硫酸钡、滑石粉中的一种或一种以上混合。

4.根据权利要求1所述的一种硬质PVC色母，其特征在于：上述硬质PVC色母，所述塑化剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二仲辛酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯中的一种或多种的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种硬质PVC色母，其特征在于：所述分散剂为硬脂酸、硬脂酸锌、石蜡、聚乙烯蜡、N,N-二甲基乙酰胺中的一种或一种以上混合。

6.根据权利要求1所述的一种硬质PVC色母，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺中的一种或一种以上混合。

7.根据权利要求1所述的一种硬质PVC色母，其特征在于：所述热稳定剂为二盐基硬脂酸铅、三盐基硫酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅、二盐基亚磷酸铅中的一种或一种以上混合。

8.根据权利要求1所述的一种硬质PVC色母，其特征在于：所述抗氧剂为四季戊四醇酯、丙酸十八碳醇酯、亚磷酸三酯、双季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或一种以上混合。

9.根据权利要求1所述的一种硬质PVC色母，其特征在于：所述光稳定剂为2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2′-羟基-3′,5′-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种或多种的混合物。

10.权利要求1-9中任一项硬质PVC色母的制备方法，包括以下步骤：

(1)将PVC基料35％-50％，填料15％-25％、分散剂2％-10％、润滑剂0.1％-5％、热稳定剂1％-5％、抗氧剂0.1％-3％、光稳定剂0.1％-3％置入高速混合机中，混合均匀；

(2)降低混料温度到30-45℃，向步骤(1)得到的混合物加入20％-30％塑化剂进行混合；

(3)提高混料温度到40-65℃，向步骤(2)得到的混合物加入5％-15％色粉进行混合。将混合物送如双螺杆挤出机的料斗中；

(4)调整各个分区的温度170-210℃之间，控制螺杆转速为20-70r/min；

(5)挤出成条，冷却切粒，干燥，即制得色母粒。

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