專利名稱：聚苯乙烯透明色母粒的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及塑料著色技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種聚苯乙烯(PS)透明色母粒的制備方法。
背景技術(shù)：
目前，傳統(tǒng)的聚苯乙烯透明色母粒制造方法是用聚苯乙烯樹脂做載體然后加入各種顏料、染料，分散劑，PE蠟等在攪拌機(jī)中攪拌均勻后經(jīng)擠出機(jī)擠出再經(jīng)水槽冷卻、烘干、切粒從而制得聚苯乙烯透明色母粒。傳統(tǒng)的聚苯乙烯透明色母粒制備方法工序繁瑣、能耗大、 單位時間產(chǎn)量小等缺點(diǎn)，對生產(chǎn)環(huán)境尤其是設(shè)備的清潔度要求苛刻，如擠出機(jī)的清洗需要消耗大量的聚苯乙烯原料，如清洗不夠干凈就容易導(dǎo)致產(chǎn)品發(fā)霧透明性下降。且在持續(xù)長時間的生產(chǎn)過程中，擠出過程物料經(jīng)常會產(chǎn)生高溫碳化從而導(dǎo)致生產(chǎn)的母粒有細(xì)小黑點(diǎn)， 這在聚苯乙烯透明色母粒中是不允許的，這樣就直接導(dǎo)致原料的報廢、生產(chǎn)成本的直線上升，同時現(xiàn)有的透明聚苯乙烯色母粒的生產(chǎn)配方中選用的分散劑、PE蠟等也會使產(chǎn)品的透明性下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種所制備的母粒透明性高、分散性好、節(jié)能、且單位時間內(nèi)產(chǎn)量大的聚苯乙烯透明色母粒的制備方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種聚苯乙烯透明色母粒的制備方法，制備步驟為
(1)先將加工色母粒所需的聚苯乙烯(PS)原料投入到轉(zhuǎn)速為40(Tl500r/min的高低速拌料機(jī)中，然后加入占聚苯乙烯重量0.019Γ10% (重量百分比)的溶劑型透明染料，然后拌料機(jī)高速攪拌Hmin ；
(2)然后在攪拌機(jī)低速攪拌運(yùn)行的情況下加入占聚苯乙烯重量0.19Tl%的松節(jié)油(重量百分比)，攪拌至染料完全濕潤(此處染料完全濕潤是指染料被液態(tài)的松節(jié)油濕潤不飄揚(yáng))并均勻包裹在聚苯乙烯原料上，同時物料開始成團(tuán)發(fā)粘時立即關(guān)閉拌料機(jī)；
(3)對拌料機(jī)中物料進(jìn)行抽真空至松節(jié)油完全揮發(fā)，物料結(jié)成硬塊；
(4)再開動拌料機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)下把硬塊破碎成聚苯乙烯原料樣顆粒，然后放出物料經(jīng)振動篩篩除細(xì)小粉屑，得到聚苯乙烯透明色母粒。所述的對物料在40(Tl500r/min的高低速拌攪機(jī)中高速攪拌，高速是指轉(zhuǎn)速為 1000^1500r/min,因為在高速攪拌過程中可以使原料與染料更充分的混合均勻，同時高速攪拌可以使物料快速升溫有利于后續(xù)加入的溶劑快速溶解聚苯乙烯樹脂。所述的溶劑型透明染料為耐溫達(dá)300°C，著色力高、耐光性優(yōu)異的高性能染料，其特點(diǎn)是溶劑型透明染料本身可以溶解于聚苯乙烯樹脂中。溶劑型染料通常是單分子形態(tài)存在的，不同于顏料是以聚集態(tài)存在，所以其對聚苯乙烯樹脂的著色不需要傳統(tǒng)的顏料所需的分散劑，如PE蠟、高級脂肪酸鹽類等。本發(fā)明上述步驟(1)中的溶劑型透明染料是著色CN 102367318 A
說明書
2/3頁
劑中的一個類型，如:C. I.溶劑紅135，C. I.溶劑紅52，C. I.溶劑紅195，C. I.溶劑黃98， C. I.溶劑橙63，C. I.溶劑藍(lán)36，C. I.溶劑紫13，C. I.溶劑橙60等中的一種或一種以上。所述的松節(jié)油(CAS NO: 8006-64-2)，是一種烴類混合物，是聚苯乙烯的有效溶劑，可以快速的溶解聚苯乙烯樹脂，對有機(jī)溶劑型染料也具有很好的潤濕親和性，而且松節(jié)油具有快速完全揮發(fā)的特性。本發(fā)明采用松節(jié)油作為聚苯乙烯的溶劑，正是基于松節(jié)油上述的特性。在本發(fā)明中，在聚苯乙烯塑料和溶劑型透明染料經(jīng)高速攪拌機(jī)攪拌均勻后，在低速攪拌運(yùn)行下加入相應(yīng)的松節(jié)油可以快速的潤濕染料且很快就溶解聚苯乙烯塑料原料的表面，此時原料因為表面溶解開始發(fā)粘成團(tuán)，已溶解的樹脂溶液把染料均勻地粘裹在聚苯乙烯原料表層；再經(jīng)停留抽真空，松節(jié)油快速完全地?fù)]發(fā)完后，物料就已經(jīng)成硬塊，此時透明染料就已經(jīng)牢牢的包裹在聚苯乙烯原料的表面。所述的低速運(yùn)轉(zhuǎn)是指轉(zhuǎn)速為40(T700r/min，因為拌料機(jī)低速下運(yùn)轉(zhuǎn)可以把已經(jīng)結(jié)塊的物料破碎，但又不至于過大的機(jī)械攪拌力導(dǎo)致已經(jīng)包裹在原料顆粒上的透明染料從原料上剝離下來。所述的對物料抽真空，是通過一個連接在高低速拌料機(jī)蓋上的排氣孔的抽真空泵進(jìn)行的。使用抽真空是為了使物料中的松節(jié)油快速完全的揮發(fā)，從而可以縮短生產(chǎn)周期；同時還可以使松節(jié)油完全揮發(fā)消除最終成品的異味。所述的染料包裹在聚苯乙烯(PS)原料上，可以很好的提高母粒的分散性。母粒在注塑、擠出等加工過程中，其分散原理是在加溫及剪切力的作用下使物料及母粒同時塑化熔融，使母粒均勻的分散在基體樹脂中，所以通常色母粒的載體樹脂的流動性要大于基體樹脂，色母粒的分散性才好。而本發(fā)明方法所制備的色母粒其染料是包裹在母粒的表面的。從而在加工過程中，即使母粒的載體樹脂還沒用完全塑化熔融或是其流動性次于基體樹脂，染料也能很快均勻地分散在基體樹脂中從而大大提高了母粒的分散性。本發(fā)明上述步驟(4)中經(jīng)振動篩篩除細(xì)小粉屑，篩除的細(xì)小粉屑為粒徑0. Imm以下的粉屑。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果
1.本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比，是一個整體連貫的生產(chǎn)聚苯乙烯透明色母粒的工序，無需擠出造粒工序，具有生產(chǎn)工序簡單、節(jié)能、產(chǎn)品的成品率高；同時該發(fā)明方法制備的透明色母粒具有分散性好、透明度高等優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于各種聚苯乙烯透明色母粒的制備， 具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。2.本發(fā)明在制備色母粒時，不使用分散劑和PE蠟等，也無需擠出機(jī)擠出工序也就避免擠出機(jī)清洗不干凈造成母粒發(fā)霧，所以，進(jìn)一步保證了產(chǎn)品的透明度。
具體實施例方式下面通過實施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明，但本發(fā)明不僅僅局限于以下實施例。實施例1
制備100KG聚苯乙烯透明藍(lán)色母粒各組份的重量為 聚苯乙烯樹脂97KG
C. I.溶劑藍(lán) 361. 5KGC. I.溶劑紫 131. 5KG
松節(jié)油0. 3KG ；
制備方法
先將97KG聚苯乙烯(PS)原料投入到高速轉(zhuǎn)速為1250r/min的高低速拌料機(jī)中，然后加 Λ C. I.溶劑藍(lán)36、C. I.溶劑紫13各1. 5KG，啟動拌料機(jī)高速攪拌2min ；然后在500r/min 低速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下加入0. 3KG的松節(jié)油，攪拌至染料完全濕潤并均勻包裹在聚苯乙烯原料上，同時物料開始成團(tuán)發(fā)粘時立即關(guān)閉拌料機(jī)(屬于行業(yè)技術(shù)人員都能夠判斷的情況)；然后對拌料機(jī)中物料進(jìn)行抽真空至松節(jié)油完全揮發(fā)，物料結(jié)成硬塊；再開動拌料機(jī)在500r/ min低速運(yùn)轉(zhuǎn)下把硬塊破碎成聚苯乙烯原料樣顆粒，然后放出物料經(jīng)振動篩篩除細(xì)小粉屑就得到了聚苯乙烯透明藍(lán)色母粒。
實施例2
制備100KG聚苯乙烯透明酒紅色母粒各組份的重量為；
聚苯乙烯樹脂99. 5KG
C. I.溶劑紅 520. 4KG
C. I.溶劑紅 1950. IKG
松節(jié)油0. 15KG ；
制備方法同實施例1。
權(quán)利要求
1.一種聚苯乙烯透明色母粒的制備方法，其特征在于制備步驟為(1)將加工色母粒所需的聚苯乙烯原料投入到轉(zhuǎn)速為40(Tl500r/min的高低速拌料機(jī)中，然后加入占聚苯乙烯重量0. 019Γ10%的溶劑型透明染料，然后拌料機(jī)高速攪拌Hmin ；(2)然后在攪拌機(jī)低速攪拌運(yùn)行的情況下，向步驟(1)所得物料中加入占聚苯乙烯重量 ο. ι°/Γι%的松節(jié)油，攪拌至染料完全濕潤并均勻包裹在聚苯乙烯原料上，同時物料開始成團(tuán)發(fā)粘時立即關(guān)閉拌料機(jī)；(3)對步驟(2)拌料機(jī)中物料進(jìn)行抽真空至松節(jié)油完全揮發(fā)，物料結(jié)成硬塊；(4)再開動拌料機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)下把硬塊破碎成聚苯乙烯原料樣顆粒，然后放出物料經(jīng)振動篩篩除細(xì)小粉屑，得到聚苯乙烯透明色母粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚苯乙烯透明色母粒的制備方法，其特征在于步驟(1)中所述的高速攪拌為攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速100(Tl500r/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚苯乙烯透明色母粒的制備方法，其特征在于步驟(2)中所述的低速攪拌為攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速40(T700r/min。
全文摘要
本發(fā)明公開一種聚苯乙烯透明色母粒的制備方法，步驟為先將聚苯乙烯及溶劑型透明染料投入到高低速攪拌機(jī)中高速攪拌1~3min，然后在低速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下加入松節(jié)油，攪拌至染料完全濕潤并均勻包裹在聚苯乙烯上，同時物料開始成團(tuán)發(fā)粘時立即關(guān)閉拌料機(jī)；然后對拌料機(jī)中物料進(jìn)行抽真空至溶劑完全揮發(fā)，物料結(jié)成硬塊，再開動拌料機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)下把硬塊破碎成聚苯乙烯原料樣顆粒，篩除細(xì)小粉屑得到色母粒。該方法省去了擠出機(jī)擠出、造粒工序，具有節(jié)能、分散性好、透明性高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C08L25/06GK102367318SQ20111036312
公開日2012年3月7日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者朱錫華, 洪寅, 趙茂華, 陳建國 申請人:寧波色母粒有限公司