一种PVC色母粒及其生产工艺的制作方法

一种pvc色母粒及其生产工艺
技术领域
1.本发明涉及色母粒技术领域，具体为一种pvc色母粒及其生产工艺。


背景技术：

2.现有国内外市场均有所谓的“通用色母粒”，但是要使其满足各种塑料的着色则是不科学的，如果作为一般低端要求制品的应用是可行的。因为通用色母粒的载体一般是直链脂肪酸的盐类，比如氧化聚乙烯蜡、聚醋酸乙烯类等。所以它的预热干燥温度均不得大于100℃。随着塑料加工工业的发展，现有的“通用色母粒”已不能满足专用的塑料种类，牌号的不断派生，对塑料制品的性能技术要求也越来越严的要求。
3.聚氯乙烯(pvc)专用色母粒，其主成载体成分是特殊的聚酯类，且加工过程需经单体聚过程中添加引发剂和交联剂改性，其加工生产十分复杂。国内虽然已有少量较简单生产pvc色母的报道，但与进口pvc母粒使用效果相比尚有些差距。鉴于此，提出一种pvc色母粒及其生产工艺。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种pvc色母粒及其生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种pvc色母粒，该色母粒以质量份计包括如下原料：pvc树脂粉25-60份，增塑剂40-77份，聚合物15-30份，颜料8-13份，稳定剂4-10份，助剂2-6份。
7.进一步的，所述增塑剂组成为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二烷基酯、邻苯二甲酸双(十三烷)脂、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二烯丙脂、已二酸二异辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、环氧大豆油、diop/氯化石蜡以及邻苯二甲酸直链醇酯中的一种或多种混合。
8.进一步的，所述增塑剂组成各原料质量份比为57:52:55:57:60:50:40:60:(40:24):51。
9.进一步的，所述聚合物组成为聚四氟乙烯、硅橡胶、聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、丁苯橡胶、天然橡胶、聚丁二烯、聚硫橡胶、聚苯乙烯、氯丁橡胶、丁腈橡胶、聚醋酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚偏二氯乙烯以及聚对苯二甲酸乙二醇酯、醋酸纤维素、硝酸纤维素、环氧树脂、酚醛树脂、尼龙66、聚丙烯腈中的一种或多种混合。
10.进一步的，所述稳定剂包括光稳定剂和热稳定剂，其中所述光稳定剂包括但不限于uv-236，所述热稳定剂包括但不限于ht-3000a。
11.进一步的，所述助剂为乙撑双硬酯酰胺、cwo-315、聚羧酸钠盐以及饱和脂肪酸酯。
12.为实现上述目的，本发明还提供如下技术方案：
13.一种pvc色母粒的生产工艺，包括如下步骤：
14.步骤s101：按配方将pvc树脂粉、聚合物、颜料、稳定剂、助剂定量加入搅拌机，开机
后缓慢加入称量好的增塑剂，直至加完；
15.步骤s102：搅拌8～15min，出料装入有完整薄膜内衬的包装袋内，扎紧口袋；
16.步骤s103：在60℃恒温仓内熟化4～8h。
17.进一步的，所述步骤101的开机后的热熔工艺温度控制在125～289℃范围内，热熔20～35min后将其挤出。
18.进一步的，所述搅拌机搅拌分三个阶段，第一阶段100-220rpm保持1-2min，第二阶段220-450rpm保持2-5min，第三阶段450-600rpm保持5-8min。
19.进一步的，所述搅拌机采用whs140/t80往复式双阶混炼挤出机生产pvc色母粒。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.本发明制得的pvc色母料及添加色母粒后的pvc的转矩值均低于本色料，从而保证了挤出样品物中颜料分散均匀、无色花。
22.制得的色母粒送电线、电缆厂作挤出试验，得到无色花、颜料分散均匀的电线，并且产品的绝缘性能全部合格。
附图说明
23.图1为本发明的pvc色母粒其生产工艺流程示意图。
24.图2为本发明的pvc色母粒165℃的流变曲线示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：
27.实施例1
28.一种pvc色母粒，该色母粒以质量份计包括如下原料：pvc树脂粉35份，增塑剂45份，聚合物20份，颜料10份，稳定剂7份，助剂4份。
29.具体的，所述增塑剂组成为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二烷基酯、邻苯二甲酸双(十三烷)脂、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二烯丙脂、已二酸二异辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、环氧大豆油、diop/氯化石蜡以及邻苯二甲酸直链醇酯中的一种或多种混合。
30.具体的，所述增塑剂组成各原料质量份比为57:52:55:57:60:50:40:60:(40:24):51。
31.具体的，所述聚合物组成为聚四氟乙烯、硅橡胶、聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、丁苯橡胶、天然橡胶、聚丁二烯、聚硫橡胶、聚苯乙烯、氯丁橡胶、丁腈橡胶、聚醋酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚偏二氯乙烯以及聚对苯二甲酸乙二醇酯、醋酸纤维素、硝酸纤维素、环氧树脂、酚醛树脂、尼龙66、聚丙烯腈中的一种或多种混合。
32.具体的，所述稳定剂包括光稳定剂和热稳定剂，其中所述光稳定剂包括但不限于uv-236，所述热稳定剂包括但不限于ht-3000a。
33.具体的，所述助剂为乙撑双硬酯酰胺、cwo-315、聚羧酸钠盐以及饱和脂肪酸酯。
34.一种pvc色母粒的生产工艺，包括如下步骤：
35.步骤s101：按配方将pvc树脂粉、聚合物、颜料、稳定剂、助剂定量加入搅拌机，开机后缓慢加入称量好的增塑剂，直至加完；
36.步骤s102：搅拌8～15min，出料装入有完整薄膜内衬的包装袋内，扎紧口袋；
37.步骤s103：在60℃恒温仓内熟化4～8h。
38.具体的，所述步骤101的开机后的热熔工艺温度控制在125～289℃范围内，热熔20～35min后将其挤出。
39.具体的，所述搅拌机搅拌分三个阶段，第一阶段100-220rpm保持1-2min，第二阶段220-450rpm保持2-5min，第三阶段450-600rpm保持5-8min。
40.具体的，所述搅拌机采用whs140/t80往复式双阶混炼挤出机生产pvc色母粒。
41.实施例2
42.与实施例基本相同，不同的是：
43.一种pvc色母粒，该色母粒以质量份计包括如下原料：pvc树脂粉50份，增塑剂65份，聚合物23份，颜料11份，稳定剂9份，助剂5份。
44.国外pvc色母粒的分析：
45.进口pvc色母粒经用红外光谱分析，其载体为聚邻苯二甲酸丁二醇酯，无pvc原料。
46.表1为进口色母料、pvc本色料及本色料添加4％色母料，三种转矩值。
47.表1进口pvc色母粒、本色料、配混色母粒的本色料的转矩值(160℃)
[0048][0049]
表1
[0050]
表1可看到进口色母料的粘度远低于本色料，且达到平衡转矩时间也早于本色料。
[0051]
上述现象分析告示，颜料的加入会使pvc粘度增加，流动性下降，从而影响色母粒(颜料)的分散，所以必须要使含有大量颜料的pvc色母粒流动性大于(粘度小于)pvc本色料。从客观的物理现象看，欲将少量的有色粘性熔体与大量的无色粘性熔体混合染匀时，只有少量着色熔体的流动性大大高于大量无色熔体时，才能充分混合染匀。因为色母粒重点
设计思路是要求色母粒本身的熔体粘度远小于本色料的熔体粘度。
[0052]
pvc色母粒配方试制
[0053]
以pvc树脂为载体，加入颜料，肯定会使混合物熔体粘度增高。开始设想以增加一定量增塑剂来提高色母粒的流动性，从而减降其粘度改善颜料粒子的分散。在多次实验中发现转矩流变曲线的平衡转矩可以下降，但总比进口的pvc母粒的高，挤出压片中颜料分散有所提高，但仍不理想，由此考虑增塑剂一是对pvc树脂极性基团之间起溶化作用，使pvc分子间距离增大，因此使粘度下降。但pvc材料的颗粒度与聚合度影响增塑剂的浸润速度与效果，同理颜料的结构与粒径大小也影响了分散均匀性。所以pvc色母颜色的分散性并不完全由pvc粘度降低而提高，在挤出过程中仍产生色花现象。本发明，选择适宜的多种增塑剂配合，见表2所示
[0054]
1.表2为pvc色母粒用各种增塑剂的含量和粘度测定
[0055]
[0056]
表2
[0057]
2.引入另一种树脂对pvc树脂改性
[0058]
选择溶角度参数相近，二者极性及共混条件下熔体粘度相差不大的材料依靠温度和剪切力的作用使之形成微观均匀分散的共混体系，目的降低pvc材料熔体粘度，表3参选各种聚合物的溶解度参数。
[0059][0060]
[0061]
表3
[0062]
3、pvc色母粒生产工艺与设备调整
[0063]
按配方将pvc树脂粉、改性树脂粉、颜料、稳定剂、其它助剂定量加入搅拌机，开机后缓慢加入称量好的混合增塑剂，直至加完。高速搅拌8～15min，出料装入有完整薄膜内衬的包装袋内，扎紧口袋。在60℃恒温仓内熟化4～8h。增加熟化这一过程目的是保证增塑剂能渗透到粒径不一，疏密不一的pvc树脂及颜料、助剂颗粒的内部，从而达到增塑效果的一致性。
[0064]
考虑同向双螺杆挤出机的摩擦、剪切力较强，pvc树脂属热敏感材料的高温、高剪切的情况下容易产生分解故改选南京诚盟塑机生产的whs140/t80往复式双阶混炼挤出机生产pvc色母粒。
[0065]
pvc色母料调整配方工艺后的验证
[0066]
从图2的165℃时流变曲线及表4转矩值看出，pvc色母料及添加色母粒后的pvc的转矩值均低于本色料。从而保证了挤出样品物中颜料分散均匀、无色花。与进口pvc色母粒的转矩值相比已经差别减少。
[0067]
表4新配pvc色母粒添加到pvc本色料后的转矩测试值(165℃)
[0068][0069]
[0070]
表4
[0071]
使上述色母粒送电线、电缆厂作挤出试验，得到无色花、颜料分散均匀的电线，并且产品的绝缘性能全部合格。
[0072]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。