本發(fā)明涉及一種聚乙烯氟化色母粒及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高，對(duì)塑料制品的審美要求也越來越高，相應(yīng)的，對(duì)塑料著色的需求就越強(qiáng)烈。
塑料著色是將本色樹脂與著色劑混和混煉造粒成有色塑料后，用于成型工序。
傳統(tǒng)的塑料著色是干粉著色。即將粉狀著色劑與本色樹脂均勻混和后直接用于制造塑料制品。其缺點(diǎn)是與本色樹脂的相容性差，穩(wěn)定性差，著色劑飛揚(yáng)而造成環(huán)境污染。
為克服上述不足，高濃度色母粒著色劑應(yīng)運(yùn)而生，迅速成為現(xiàn)今最普遍采用的塑料著色法。色母粒著色是將色母粒與本色樹脂簡(jiǎn)單混和后用于制造塑料制品。
色母粒著色的顯著優(yōu)點(diǎn)：第一，使用方便，對(duì)成型環(huán)境無污染。
第二，著色均勻，穩(wěn)定，提高塑料制件質(zhì)量。
第三，易于計(jì)量，可應(yīng)用自動(dòng)化程度高的成型生產(chǎn)系統(tǒng)。
另外，還可將著色、抗老化劑、抗靜電劑等集于一方，制成功能母?；蚬δ苌噶?，方便使用。
其中，色母粒著色技術(shù)中的核心是色母粒，它是由高比例的顏料或添加劑與熱塑性樹脂，經(jīng)良好分散而成的塑料著色劑，其所選用的樹脂對(duì)著色劑具有良好潤(rùn)濕和分散作用，并且與被著色材料具有良好的相容性。
近年來，我國(guó)塑料工業(yè)得到飛速發(fā)展，到2005年，我國(guó)塑料制品總量將超過1200萬t，需色母粒超過15萬-24萬t，并以每年20％的速度在增長(zhǎng)。中國(guó)色母粒行業(yè)起步于上世紀(jì)70年代中期。經(jīng)過40多年特別是上世紀(jì)90年代到目前的迅猛發(fā)展，中國(guó)色母粒行業(yè)目前年產(chǎn)能力已達(dá)50萬噸。基本能夠適應(yīng)塑料和化纖工業(yè)的需要。未來幾年，中國(guó)色母粒行業(yè)將進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段，朝著多功能化、高顏料含量和高技術(shù)含量方向前進(jìn)。
在品種開發(fā)方面，我國(guó)生產(chǎn)廠家已經(jīng)開發(fā)出了纖維用色母粒、薄膜用色母粒、電線電纜用色母粒、聚烯烴色母粒、PVC色母粒、注塑制品用色母粒等，其中一些色母粒兼具耐酸型、抗老化型、阻燃型等功能特性，但更多功能性色母粒仍亟待開發(fā)，來緩解多元化市場(chǎng)的需求。
目前市場(chǎng)需求不斷增大的一類產(chǎn)品是對(duì)有機(jī)溶劑具有高阻隔性的色母粒，已知工藝中提高色母粒對(duì)有機(jī)溶劑阻隔性的關(guān)鍵是采用氟化處理，可以說氟化處理品質(zhì)的好壞，尤其是表面氟化膜層與色母粒的結(jié)合效果的優(yōu)劣關(guān)系到色母粒產(chǎn)品最終的阻隔性能。
CN102070817A公開了一種食品包裝用色母粒及其制造方法，該食品包裝用色母粒，具有耐酸堿性，包括組分及其重量份如下：低密度聚乙烯40-60份、耐酸堿顏料40-45份、有機(jī)顏料25-45份、硬脂酸鋅1-5份、鋁鈦復(fù)合型偶聯(lián)劑16-20份、聚乙烯蠟1-5份、及碳酸鈣0-10份。該色母粒分散性和表面光澤性好，有一定的耐酸堿能力，不易褪色，主要應(yīng)用領(lǐng)域限定在熱塑性塑料制品中。然而我們?cè)趯?duì)這種色母粒產(chǎn)品進(jìn)行氟化處理后，發(fā)現(xiàn)其對(duì)于有機(jī)溶劑的阻隔性依舊較差，無法滿足目前的市場(chǎng)需求。
因此目前廣泛使用的色母粒不利于后期的氟化處理，而氟化的好壞，尤其是氟化層與色母粒的結(jié)合牢固性與色母粒有很大關(guān)系，由此需要特殊配比的色母粒。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的是：針對(duì)背景技術(shù)中涉及的已有色母粒產(chǎn)品氟化效果差的缺點(diǎn)而提供一種利于氟化處理的聚乙烯氟化色母粒，這種色母粒與氟化層結(jié)合牢固，其制品對(duì)有機(jī)溶劑具有高的阻隔性，能夠滿足市場(chǎng)需求。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種聚乙烯氟化色母粒，其特征在于由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成：
鈦白粉50～60份，聚乙烯樹脂35～50份，氟合劑1～3份，所述氟合劑包含全氟辛酸銨和聚偏二氟乙烯。
優(yōu)選的，本發(fā)明由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成：
鈦白粉52～58份，聚乙烯樹脂40～45份，氟合劑1～2份。
更為優(yōu)選的，本發(fā)明由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成：
鈦白粉55份，聚乙烯樹脂43份，氟合劑2份。
優(yōu)選的，本發(fā)明中所述氟合劑中全氟辛酸銨和聚偏二氟乙烯的質(zhì)量比為1:1～1:3。
更為優(yōu)選的，本發(fā)明中所述氟合劑還包括聚乙烯蠟。所述聚乙烯蠟具有好的耐寒性、耐熱性、耐化學(xué)性和耐磨性，能夠進(jìn)一步增強(qiáng)氟合劑在這方面的改善特性。
優(yōu)選的，本發(fā)明中所述聚乙烯樹脂為MI＝4的低密度聚乙烯樹脂。
本發(fā)明同時(shí)提供上述聚乙烯氟化色母粒的制備方法，其特征在于包括如下步驟：
步驟一，將各種組分按處方比添加到混料器中，高速混合2～6分鐘；
步驟二，設(shè)定螺桿擠出機(jī)工作溫度，進(jìn)行加溫并恒溫；
步驟三，將步驟一獲取的混合料，加入螺桿擠出機(jī)；
步驟四，正常擠出后，冷卻造粒成型。
進(jìn)一步的，本發(fā)明的步驟二中，螺桿擠出機(jī)的工作溫度為100～200攝氏度，恒溫持續(xù)時(shí)間10～40分鐘。
進(jìn)一步的，本發(fā)明的步驟四中，采用冷卻方式為水冷。
本發(fā)明中的氟合劑是一種氟化專用助劑，在聚乙烯樹脂中極易分散，均勻程度高，其具備下述特點(diǎn)：
1、遮蓋力高、均勻、細(xì)膩、色差小、無凝膠(晶點(diǎn))；
2、著色力強(qiáng)、耐熱性、耐候性、耐溶劑性、耐遷移(無白霜)；
3、分散力強(qiáng)、比表面積張大，對(duì)光線的作用增強(qiáng)，提高光澤度、透明度、降低物度。
需要說明，本發(fā)明為了不影響色母粒最終產(chǎn)品的功能效果，其組分中不再添加常規(guī)的穩(wěn)定劑和分散劑。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：
本發(fā)明提供的這種色母粒通過添加專門的氟合劑作為氟化加工助劑，能夠提高色母粒表面與氟化層的結(jié)合力，利于后期的氟化處理，提高了氟化效果，從而大大增強(qiáng)色母粒制品對(duì)有機(jī)溶劑的阻隔性，滿足市場(chǎng)在這方面的要求。此外這種色母粒在耐高溫性、阻燃性與抗氧化方面效果顯著，能夠有效滿足有機(jī)溶劑條件下的色母粒制品使用。本發(fā)明還同時(shí)提供上述色母粒的制備方法，通過對(duì)原料混合轉(zhuǎn)速、工作溫度和持續(xù)時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，能夠進(jìn)一步發(fā)揮原料特性，提高制得的聚乙烯氟化色母粒的產(chǎn)品質(zhì)量。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1：一種聚乙烯氟化色母粒，其特征在于由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成：
鈦白粉55份，聚乙烯樹脂43份，氟合劑2份，所述氟合劑由全氟辛酸銨、聚偏二氟乙烯和聚乙烯蠟組成，其中全氟辛酸銨和聚偏二氟乙烯的質(zhì)量比為1:1。而聚乙烯載體為MI＝4的低密度聚乙烯。
上述聚乙烯氟化色母粒的制備方法，其特征在于包括如下步驟：
步驟一，將各種組分按處方比添加到混料器中，高速混合6分鐘；
步驟二，設(shè)定螺桿擠出機(jī)工作溫度，進(jìn)行加溫并恒溫，其中螺桿擠出機(jī)的工作溫度為200攝氏度，恒溫持續(xù)時(shí)間30分鐘；
步驟三，將步驟一獲取的混合料，加入螺桿擠出機(jī)；
步驟四，正常擠出后，水冷造粒成型。
實(shí)施例2：一種聚乙烯氟化色母粒，其特征在于由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成：
鈦白粉58份，聚乙烯樹脂45份，氟合劑2份，所述氟合劑由全氟辛酸銨、聚偏二氟乙烯和聚乙烯蠟組成，其中全氟辛酸銨和聚偏二氟乙烯的質(zhì)量比為1:2。而聚乙烯載體為MI＝4的低密度聚乙烯。
上述聚乙烯氟化色母粒的制備方法，其特征在于包括如下步驟：
步驟一，將各種組分按處方比添加到混料器中，高速混合5分鐘；
步驟二，設(shè)定螺桿擠出機(jī)工作溫度，進(jìn)行加溫并恒溫，其中螺桿擠出機(jī)的工作溫度為180攝氏度，恒溫持續(xù)時(shí)間35分鐘；
步驟三，將步驟一獲取的混合料，加入螺桿擠出機(jī)；
步驟四，正常擠出后，水冷造粒成型。
實(shí)施例3：一種聚乙烯氟化色母粒，其特征在于由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成：
鈦白粉50份，聚乙烯樹脂48.5份，氟合劑1.5份，所述氟合劑由全氟辛酸銨、聚偏二氟乙烯和聚乙烯蠟組成，其中全氟辛酸銨和聚偏二氟乙烯的質(zhì)量比為1:3。而聚乙烯載體為MI＝4的低密度聚乙烯。
上述聚乙烯氟化色母粒的制備方法，其特征在于包括如下步驟：
步驟一，將各種組分按處方比添加到混料器中，高速混合5分鐘；
步驟二，設(shè)定螺桿擠出機(jī)工作溫度，進(jìn)行加溫并恒溫，其中螺桿擠出機(jī)的工作溫度為150攝氏度，恒溫持續(xù)時(shí)間40分鐘；
步驟三，將步驟一獲取的混合料，加入螺桿擠出機(jī)；
步驟四，正常擠出后，水冷造粒成型。
將實(shí)施例3獲取的色母粒產(chǎn)物與目前市場(chǎng)上常見的色母粒進(jìn)行失重率實(shí)驗(yàn)比對(duì)，數(shù)據(jù)見下表：
產(chǎn)品失重率越小說明對(duì)于有機(jī)溶劑的阻隔性能就越好，從上述表格可以看出，本發(fā)明提供的這種聚乙烯氟化色母粒對(duì)于有機(jī)溶劑的阻隔性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于常規(guī)色母粒產(chǎn)品。
當(dāng)然上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。