一种高耐候型PVC色母粒配方的制备工艺的制作方法

一种高耐候型pvc色母粒配方的制备工艺
技术领域
1.本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种高耐候型pvc色母粒配方的制备工艺。


背景技术：

2.申请号为201810961510.3的专利公开了一种阻燃pvc色母粒及其制备方法，包括如下重量份的各组分：复合型pvc阻燃树脂65-70份、核壳型颜填料17-21份、二苯甲烷二异氰酸酯9-12份、分散剂5-7份、三氟乙酸甲酯3-4份、增塑剂2-4份、无水乙醇100份。本发明直接将阻燃剂乙烯基磷酸二乙酯接枝聚合在基体树脂上，同时在基体树脂上接枝硅氧烷功能基团，由于乙烯基磷酸二乙酯分解生成磷的含氧酸，磷的含氧酸能够催化含羟基化合物脱水成炭覆盖在基体表面，形成一层隔热隔氧防护层，从而起到阻燃作用；同时聚合物的硅氧烷键在高温下分解形成si-oh键，相邻的si-oh键之间在高温下脱水交联成凝胶膜包覆在聚合物表面，使得基体树脂本身具有较高的阻燃性能，进而使得色母粒不同部位的阻燃能力相同。
3.但是该阻燃pvc色母粒及其制备方法也存在一些问题，例如，制成的色母粒耐候性差，机械强度较弱，拉伸强度弱，导致色母粒整体强度较弱，影响色母粒在后续的使用，并且在老化后色母粒的强度保持率低。


技术实现要素：

4.基于背景技术存在耐候性差，拉伸强度弱和老化强度保持率低的问题，本发明提出了一种高耐候型pvc色母粒配方的制备工艺。
5.本发明提出的一种高耐候型pvc色母粒配方的制备工艺，包括以下步骤：
6.s1：准备高耐候型pvc色母粒的配方，配方包括颜料和主材，主材包括55份～65份的聚氯乙烯、10份～15份的改性石粉、4份～8份的改性糖蜜、10份～15份的纤维、5份～10份的稳定剂、2份～5份的分散剂、2份～5份的添加剂和2份～5份的乙酰柠檬酸三丁酯，改性石粉包括石粉、铁粉、水泥和粉煤灰，改性糖蜜包括主材、液态三甲胺、阴离子交换树脂和去离子水，纤维为竹炭纤维；
7.s2：取得主材的聚氯乙烯、改性石粉、改性糖蜜、纤维、稳定剂、分散剂、添加剂和乙酰柠檬酸三丁酯，搅拌均匀后加热到55℃～65℃，并启动微波发射器，进行微波处理，得到混合料；
8.s3：将颜料加入反应釜的内部并注入去离子水，启动反应釜进行搅拌，等到颜料完全溶解后进行浓缩，得到颜料水；
9.s4：将混合料和颜料水倒入混炼机的内部，在155℃～185℃的温度中进行混炼，混炼得到熔融混合物；
10.s5：将熔融混合物倒入螺杆挤出机，挤出颗粒进行干燥，得到高耐候型pvc色母粒。
11.优选地，所述在s1中，改性石粉的石粉包括霰石、方解石、白垩、石灰岩、大理石和
石灰华中的一种，霰石、方解石、白垩、石灰岩、大理石和石灰华均选择经过研磨成粉的粉料，粉料需要过120目筛，确保改性效果。
12.优选地，所述在s1中，改性石粉中石粉、铁粉、水泥和粉煤灰的比例控制在71:5:14:10，铁粉过120目筛，方便进行改性。
13.优选地，所述在s1中，改性石粉的制备方法：取得石粉、铁粉、水泥和粉煤灰，加入搅拌设备的内部，以120r/min～160r/min的转速进行搅拌，搅拌5分钟～15分钟，搅拌过程中进行加热，将温度提升到85℃～95℃，然后加入碱性溶液，并将温度加热到95℃～100℃，搅拌速度降低到60r/min～100r/min，加热处理1小时～3小时，接着进行挤压制粒并干燥，干燥后倒入窑炉中进行煅烧，煅烧的温度控制在355℃～445℃，煅烧2小时～4小时，然后出炉冷却，冷却后倒入球磨机中进行研磨，制得改性石粉，可以取得良好的改性效果。
14.优选地，碱性溶液包括烧碱、纯碱和小苏打中的两种，然后加入去离子水进行混合，制得溶液浓度在0.5摩尔/升～4摩尔/升，方便材料溶解。
15.优选地，所述在s1中，改性糖蜜的主材为甜菜的糖蜜，改性糖蜜中主材、液态三甲胺、阴离子交换树脂和去离子水的比例控制在5:1:2:2。
16.优选地，所述在s1中，改性糖蜜的制备方法：取得主材、液态三甲胺、阴离子交换树脂和去离子水，将主材、液态三甲胺、阴离子交换树脂和去离子水倒入反应釜的内部，以120r/min～160r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌的温度控制在45℃～55℃，搅拌15分钟后倒入浓缩釜中浓缩至原溶液体积量的40％～60％，然后进行干燥，干燥后进行研磨，制得改性糖蜜，取得良好的改性效果。
17.优选地，所述在s1中，稳定剂包括热稳定剂、辅助热稳定剂、光稳定剂、辅助光稳定剂，添加剂包括抗氧化剂和耐老化剂，增强稳定性。
18.优选地，所述在s2中，微波发射器的输出功率为1.5kw，微波发射器的微波辐射功率控制在1500w，频率控制在2.45ghz，微波处理1小时～3小时，方便进行混合加工。
19.优选地，所述在s5中，螺杆挤出机前段温度控制在195℃～205℃，后段温度为205℃～215℃，模头温度为215℃～220℃；熔体温度保持在215℃～220℃挤出。
20.本发明的有益效果：
21.使用聚氯乙烯、改性石粉、改性糖蜜、纤维、稳定剂、分散剂、添加剂和乙酰柠檬酸三丁酯制成的主材，提升色母粒的耐候性，并且可以提升色母粒的机械强度，增强色母粒的拉伸强度，并且经过老化测试后色母粒的强度保持率依旧较高，从而提升色母粒的强度和稳定性。
附图说明
22.图1为本发明提出的工作流程图。
具体实施方式
23.下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
24.参照图1，实施例一
25.本实施例中提出了一种高耐候型pvc色母粒配方的制备工艺，包括以下步骤：
26.s1：准备高耐候型pvc色母粒的配方，配方包括颜料和主材，主材包括55份的聚氯
乙烯、12份的改性石粉、5份的改性糖蜜、13份的纤维、6份的稳定剂、3份的分散剂、4份的添加剂和2份的乙酰柠檬酸三丁酯，改性石粉包括石粉、铁粉、水泥和粉煤灰，改性糖蜜包括主材、液态三甲胺、阴离子交换树脂和去离子水，纤维为竹炭纤维，改性石粉的石粉包括大理石，大理石选择经过研磨成粉的粉料，粉料需要过120目筛，改性石粉中石粉、铁粉、水泥和粉煤灰的比例控制在71:5:14:10，铁粉过120目筛，改性石粉的制备方法：取得石粉、铁粉、水泥和粉煤灰，加入搅拌设备的内部，以153r/min的转速进行搅拌，搅拌9分钟，搅拌过程中进行加热，将温度提升到89℃，然后加入碱性溶液，并将温度加热到95℃～100℃，搅拌速度降低到99r/min，加热处理2小时，接着进行挤压制粒并干燥，干燥后倒入窑炉中进行煅烧，煅烧的温度控制在415℃，煅烧3小时，然后出炉冷却，冷却后倒入球磨机中进行研磨，制得改性石粉，碱性溶液包括纯碱和小苏打中的两种，然后加入去离子水进行混合，制得溶液浓度在2摩尔/升，改性糖蜜的主材为甜菜的糖蜜，改性糖蜜中主材、液态三甲胺、阴离子交换树脂和去离子水的比例控制在5:1:2:2，改性糖蜜的制备方法：取得主材、液态三甲胺、阴离子交换树脂和去离子水，将主材、液态三甲胺、阴离子交换树脂和去离子水倒入反应釜的内部，以150r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌的温度控制在53℃，搅拌15分钟后倒入浓缩釜中浓缩至原溶液体积量的40％～60％，然后进行干燥，干燥后进行研磨，制得改性糖蜜，稳定剂包括热稳定剂、辅助热稳定剂、光稳定剂、辅助光稳定剂，添加剂包括抗氧化剂和耐老化剂；
27.s2：取得主材的聚氯乙烯、改性石粉、改性糖蜜、纤维、稳定剂、分散剂、添加剂和乙酰柠檬酸三丁酯，搅拌均匀后加热到55℃～65℃，并启动微波发射器，进行微波处理，微波发射器的输出功率为1.5kw，微波发射器的微波辐射功率控制在1500w，频率控制在2.45ghz，微波处理2小时，得到混合料；
28.s3：将颜料加入反应釜的内部并注入去离子水，启动反应釜进行搅拌，等到颜料完全溶解后进行浓缩，得到颜料水；
29.s4：将混合料和颜料水倒入混炼机的内部，在155℃～185℃的温度中进行混炼，混炼得到熔融混合物；
30.s5：将熔融混合物倒入螺杆挤出机，螺杆挤出机前段温度控制在195℃～205℃，后段温度为205℃～215℃，模头温度为215℃～220℃；熔体温度保持在215℃～220℃挤出，挤出颗粒进行干燥，得到高耐候型pvc色母粒。
31.参照图1，实施例二
32.本实施例中提出了一种高耐候型pvc色母粒配方的制备工艺，包括以下步骤：
33.s1：准备高耐候型pvc色母粒的配方，配方包括颜料和主材，主材包括57份的聚氯乙烯、13份的改性石粉、6份的改性糖蜜、10份的纤维、7份的稳定剂、2份的分散剂、2份的添加剂和3份的乙酰柠檬酸三丁酯，改性石粉包括石粉、铁粉、水泥和粉煤灰，改性糖蜜包括主材、液态三甲胺、阴离子交换树脂和去离子水，纤维为竹炭纤维，改性石粉的石粉包括石灰岩，石灰岩选择经过研磨成粉的粉料，粉料需要过120目筛，改性石粉中石粉、铁粉、水泥和粉煤灰的比例控制在71:5:14:10，铁粉过120目筛，改性石粉的制备方法：取得石粉、铁粉、水泥和粉煤灰，加入搅拌设备的内部，以153r/min的转速进行搅拌，搅拌9分钟，搅拌过程中进行加热，将温度提升到89℃，然后加入碱性溶液，并将温度加热到95℃～100℃，搅拌速度降低到99r/min，加热处理2小时，接着进行挤压制粒并干燥，干燥后倒入窑炉中进行煅烧，
煅烧的温度控制在415℃，煅烧3小时，然后出炉冷却，冷却后倒入球磨机中进行研磨，制得改性石粉，碱性溶液包括纯碱和小苏打中的两种，然后加入去离子水进行混合，制得溶液浓度在2摩尔/升，改性糖蜜的主材为甜菜的糖蜜，改性糖蜜中主材、液态三甲胺、阴离子交换树脂和去离子水的比例控制在5:1:2:2，改性糖蜜的制备方法：取得主材、液态三甲胺、阴离子交换树脂和去离子水，将主材、液态三甲胺、阴离子交换树脂和去离子水倒入反应釜的内部，以150r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌的温度控制在53℃，搅拌15分钟后倒入浓缩釜中浓缩至原溶液体积量的40％～60％，然后进行干燥，干燥后进行研磨，制得改性糖蜜，稳定剂包括热稳定剂、辅助热稳定剂、光稳定剂、辅助光稳定剂，添加剂包括抗氧化剂和耐老化剂；
34.s2：取得主材的聚氯乙烯、改性石粉、改性糖蜜、纤维、稳定剂、分散剂、添加剂和乙酰柠檬酸三丁酯，搅拌均匀后加热到55℃～65℃，并启动微波发射器，进行微波处理，微波发射器的输出功率为1.5kw，微波发射器的微波辐射功率控制在1500w，频率控制在2.45ghz，微波处理2小时，得到混合料；
35.s3：将颜料加入反应釜的内部并注入去离子水，启动反应釜进行搅拌，等到颜料完全溶解后进行浓缩，得到颜料水；
36.s4：将混合料和颜料水倒入混炼机的内部，在155℃～185℃的温度中进行混炼，混炼得到熔融混合物；
37.s5：将熔融混合物倒入螺杆挤出机，螺杆挤出机前段温度控制在195℃～205℃，后段温度为205℃～215℃，模头温度为215℃～220℃；熔体温度保持在215℃～220℃挤出，挤出颗粒进行干燥，得到高耐候型pvc色母粒。
38.参照图1，实施例三
39.本实施例中提出了一种高耐候型pvc色母粒配方的制备工艺，包括以下步骤：
40.s1：准备高耐候型pvc色母粒的配方，配方包括颜料和主材，主材包括55份的聚氯乙烯、11份的改性石粉、4份的改性糖蜜、12份的纤维、8份的稳定剂、3份的分散剂、4份的添加剂和3份的乙酰柠檬酸三丁酯，改性石粉包括石粉、铁粉、水泥和粉煤灰，改性糖蜜包括主材、液态三甲胺、阴离子交换树脂和去离子水，纤维为竹炭纤维，改性石粉的石粉包括大理石，大理石选择经过研磨成粉的粉料，粉料需要过120目筛，改性石粉中石粉、铁粉、水泥和粉煤灰的比例控制在71:5:14:10，铁粉过120目筛，改性石粉的制备方法：取得石粉、铁粉、水泥和粉煤灰，加入搅拌设备的内部，以153r/min的转速进行搅拌，搅拌9分钟，搅拌过程中进行加热，将温度提升到89℃，然后加入碱性溶液，并将温度加热到95℃～100℃，搅拌速度降低到99r/min，加热处理2小时，接着进行挤压制粒并干燥，干燥后倒入窑炉中进行煅烧，煅烧的温度控制在415℃，煅烧3小时，然后出炉冷却，冷却后倒入球磨机中进行研磨，制得改性石粉，碱性溶液包括烧碱和小苏打中的两种，然后加入去离子水进行混合，制得溶液浓度在2摩尔/升，改性糖蜜的主材为甜菜的糖蜜，改性糖蜜中主材、液态三甲胺、阴离子交换树脂和去离子水的比例控制在5:1:2:2，改性糖蜜的制备方法：取得主材、液态三甲胺、阴离子交换树脂和去离子水，将主材、液态三甲胺、阴离子交换树脂和去离子水倒入反应釜的内部，以150r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌的温度控制在53℃，搅拌15分钟后倒入浓缩釜中浓缩至原溶液体积量的40％～60％，然后进行干燥，干燥后进行研磨，制得改性糖蜜，稳定剂包括热稳定剂、辅助热稳定剂、光稳定剂、辅助光稳定剂，添加剂包括抗氧化剂和耐老化
剂；
41.s2：取得主材的聚氯乙烯、改性石粉、改性糖蜜、纤维、稳定剂、分散剂、添加剂和乙酰柠檬酸三丁酯，搅拌均匀后加热到55℃～65℃，并启动微波发射器，进行微波处理，微波发射器的输出功率为1.5kw，微波发射器的微波辐射功率控制在1500w，频率控制在2.45ghz，微波处理2小时，得到混合料；
42.s3：将颜料加入反应釜的内部并注入去离子水，启动反应釜进行搅拌，等到颜料完全溶解后进行浓缩，得到颜料水；
43.s4：将混合料和颜料水倒入混炼机的内部，在155℃～185℃的温度中进行混炼，混炼得到熔融混合物；
44.s5：将熔融混合物倒入螺杆挤出机，螺杆挤出机前段温度控制在195℃～205℃，后段温度为205℃～215℃，模头温度为215℃～220℃；熔体温度保持在215℃～220℃挤出，挤出颗粒进行干燥，得到高耐候型pvc色母粒。
45.参照图1，实施例四
46.本实施例中提出了一种高耐候型pvc色母粒配方的制备工艺，包括以下步骤：
47.s1：准备高耐候型pvc色母粒的配方，配方包括颜料和主材，主材包括55份的聚氯乙烯、10份的改性石粉、5份的改性糖蜜、11份的纤维、9份的稳定剂、4份的分散剂、3份的添加剂和3份的乙酰柠檬酸三丁酯，改性石粉包括石粉、铁粉、水泥和粉煤灰，改性糖蜜包括主材、液态三甲胺、阴离子交换树脂和去离子水，纤维为竹炭纤维，改性石粉的石粉包括方解石，方解石选择经过研磨成粉的粉料，粉料需要过120目筛，改性石粉中石粉、铁粉、水泥和粉煤灰的比例控制在71:5:14:10，铁粉过120目筛，改性石粉的制备方法：取得石粉、铁粉、水泥和粉煤灰，加入搅拌设备的内部，以153r/min的转速进行搅拌，搅拌9分钟，搅拌过程中进行加热，将温度提升到89℃，然后加入碱性溶液，并将温度加热到95℃～100℃，搅拌速度降低到99r/min，加热处理2小时，接着进行挤压制粒并干燥，干燥后倒入窑炉中进行煅烧，煅烧的温度控制在415℃，煅烧3小时，然后出炉冷却，冷却后倒入球磨机中进行研磨，制得改性石粉，碱性溶液包括纯碱和小苏打中的两种，然后加入去离子水进行混合，制得溶液浓度在2摩尔/升，改性糖蜜的主材为甜菜的糖蜜，改性糖蜜中主材、液态三甲胺、阴离子交换树脂和去离子水的比例控制在5:1:2:2，改性糖蜜的制备方法：取得主材、液态三甲胺、阴离子交换树脂和去离子水，将主材、液态三甲胺、阴离子交换树脂和去离子水倒入反应釜的内部，以150r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌的温度控制在53℃，搅拌15分钟后倒入浓缩釜中浓缩至原溶液体积量的40％～60％，然后进行干燥，干燥后进行研磨，制得改性糖蜜，稳定剂包括热稳定剂、辅助热稳定剂、光稳定剂、辅助光稳定剂，添加剂包括抗氧化剂和耐老化剂；
48.s2：取得主材的聚氯乙烯、改性石粉、改性糖蜜、纤维、稳定剂、分散剂、添加剂和乙酰柠檬酸三丁酯，搅拌均匀后加热到55℃～65℃，并启动微波发射器，进行微波处理，微波发射器的输出功率为1.5kw，微波发射器的微波辐射功率控制在1500w，频率控制在2.45ghz，微波处理2小时，得到混合料；
49.s3：将颜料加入反应釜的内部并注入去离子水，启动反应釜进行搅拌，等到颜料完全溶解后进行浓缩，得到颜料水；
50.s4：将混合料和颜料水倒入混炼机的内部，在155℃～185℃的温度中进行混炼，混
炼得到熔融混合物；
51.s5：将熔融混合物倒入螺杆挤出机，螺杆挤出机前段温度控制在195℃～205℃，后段温度为205℃～215℃，模头温度为215℃～220℃；熔体温度保持在215℃～220℃挤出，挤出颗粒进行干燥，得到高耐候型pvc色母粒。
52.参照图1，实施例五
53.本实施例中提出了一种高耐候型pvc色母粒配方的制备工艺，包括以下步骤：
54.s1：准备高耐候型pvc色母粒的配方，配方包括颜料和主材，主材包括65份的聚氯乙烯、10份的改性石粉、4份的改性糖蜜、10份的纤维、5份的稳定剂、2份的分散剂、2份的添加剂和2份的乙酰柠檬酸三丁酯，改性石粉包括石粉、铁粉、水泥和粉煤灰，改性糖蜜包括主材、液态三甲胺、阴离子交换树脂和去离子水，纤维为竹炭纤维，改性石粉的石粉包括霰石，霰石选择经过研磨成粉的粉料，粉料需要过120目筛，改性石粉中石粉、铁粉、水泥和粉煤灰的比例控制在71:5:14:10，铁粉过120目筛，改性石粉的制备方法：取得石粉、铁粉、水泥和粉煤灰，加入搅拌设备的内部，以153r/min的转速进行搅拌，搅拌9分钟，搅拌过程中进行加热，将温度提升到89℃，然后加入碱性溶液，并将温度加热到95℃～100℃，搅拌速度降低到99r/min，加热处理2小时，接着进行挤压制粒并干燥，干燥后倒入窑炉中进行煅烧，煅烧的温度控制在415℃，煅烧3小时，然后出炉冷却，冷却后倒入球磨机中进行研磨，制得改性石粉，碱性溶液包括纯碱和小苏打中的两种，然后加入去离子水进行混合，制得溶液浓度在2摩尔/升，改性糖蜜的主材为甜菜的糖蜜，改性糖蜜中主材、液态三甲胺、阴离子交换树脂和去离子水的比例控制在5:1:2:2，改性糖蜜的制备方法：取得主材、液态三甲胺、阴离子交换树脂和去离子水，将主材、液态三甲胺、阴离子交换树脂和去离子水倒入反应釜的内部，以150r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌的温度控制在53℃，搅拌15分钟后倒入浓缩釜中浓缩至原溶液体积量的40％～60％，然后进行干燥，干燥后进行研磨，制得改性糖蜜，稳定剂包括热稳定剂、辅助热稳定剂、光稳定剂、辅助光稳定剂，添加剂包括抗氧化剂和耐老化剂；
55.s2：取得主材的聚氯乙烯、改性石粉、改性糖蜜、纤维、稳定剂、分散剂、添加剂和乙酰柠檬酸三丁酯，搅拌均匀后加热到55℃～65℃，并启动微波发射器，进行微波处理，微波发射器的输出功率为1.5kw，微波发射器的微波辐射功率控制在1500w，频率控制在2.45ghz，微波处理2小时，得到混合料；
56.s3：将颜料加入反应釜的内部并注入去离子水，启动反应釜进行搅拌，等到颜料完全溶解后进行浓缩，得到颜料水；
57.s4：将混合料和颜料水倒入混炼机的内部，在155℃～185℃的温度中进行混炼，混炼得到熔融混合物；
58.s5：将熔融混合物倒入螺杆挤出机，螺杆挤出机前段温度控制在195℃～205℃，后段温度为205℃～215℃，模头温度为215℃～220℃；熔体温度保持在215℃～220℃挤出，挤出颗粒进行干燥，得到高耐候型pvc色母粒。
59.对比常规的色母粒与实施例一至五制得的色母粒，实施例一至五制得的色母粒如下表：
[0060][0061]
耐候性：测试标准iso 4892-2，合格品标准：
△
e≤5.0；
[0062]
拉伸强度：测试标准国标gb11548-89/gb1039-79；
[0063]
老化强度保持率：测试标准国标gb3681-83。
[0064]
由上述表格可知，本发明制得的色母粒的耐候性，拉伸强度和老化强度保持率具有明显提高，且实施二为最佳实施例。
[0065]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。