[发明专利]一种无螺杆挤出制备塑料色母料的方法

说明书

本发明提出一种无螺杆挤出制备塑料色母料的方法，直接利用表面活性剂对无机色粉的水分散体系进行改性，使色粉离子表面带电荷，然后将载体树脂颗粒浸润在分散体内，通电后进行电镀，最终制得牢固的色母料。该工艺直接使用树脂载体母料，降低了设备成本，同时通过电镀解决了基体与色粉的相容问题，颜料粘结更牢固，避免了注塑中的分层现象。本发明公开的方案制备工艺简单，原料来源广泛，无污染，成本低，易储存输运，易于实现规模化工业生产。

技术领域

本发明涉及复合材料领域，具体涉及一种无螺杆挤出制备塑料色母料的方法。

背景技术

色母料，是由树脂和大量颜料（达50%）或染料配制成高浓度颜色的混合物。色母又名色种，是一种把超常量的颜料或染料均匀载附于树脂之中而制得的聚集体。加工时用少量色母料和未着色树脂掺混，就可达到设计颜料浓度的着色树脂或制品。色母料广泛用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS、尼龙、PC、PMMA、PET等树脂中，生产出了五颜六色的纤维、服装、日用塑料、电线及电缆、家用电器、农用薄膜、汽车配件、保健器械等制品。使用色母料或功能色母料生产塑料制品，着色剂在制品中的分散性好、颜色鲜艳、制品表面无色点或色差、调换颜色方便、成本较低、对环境友好、劳动强度小，是应用广泛、发展前景好的塑料着色方法。

目前在制备色母粒的时候，通常是采用 LLDPE、HDPE 和 PP 等为基体，但这些基体与色粉之间不能很好的相容，会导致注塑程序的制品有分层现象，同时制备各类母料的传统方法为首先将各组分置于高速捏合机或混合机中进行捏合、混合，然后出料，再于双螺杆挤出机中进行挤出、切粒，得到母料。由于上述方法需使用高速捏合机和螺杆挤出机，不仅工艺繁琐，并且设备成本高昂，很难避免基体的分解。

中国专利申请号 201210429165.1公开了一种彩色母粒，按重量百分比将计量好的色粉 10％～ 60％、填充料 0～30％及载体 38％～88％投入密炼机中密炼，将密炼后的物料放入三辊研磨机中研磨，将研磨后的物料输送到单螺杆挤出机中造粒。该方法色粉在载体树脂中分散完全，能达到更好的分散效果，且该方法工艺流程短，重复生产稳定性高，品质容易控制而且使用范围广，大部分色粉的分散处理都可应用，同时由于无需使用蜡进行湿润，还可节约生产成本。但是，该种色母粒需要螺杆挤出机造粒处理，不仅工艺繁琐，并且设备成本高昂，很难避免基体的分解。

中国专利申请号 201310052583.8公开了一种ABS 色母粒及其制备工艺，先将ABS 树脂载体干燥后，将色粉、ABS 树脂载体和各种助剂混合进行密炼或双辊炼塑，树脂载体进行合理的干燥处理，无机颜料或有机颜料中加入无机纳米填料可以提高颜料在塑料制品中的分散性，以及颜料的着色力和薄膜制品的遮盖力。但是，采用颜料与树脂载体共混密炼工艺容易造成树脂载体受热不均匀而分解，导致色母粒的良品率受到影响。

综上所述，高速机械啮合部件制备色母粒工艺，不仅工艺繁琐，并且设备成本高昂，很难避免基体的分解，因此，急需一种无螺杆挤出制备塑料色母料的方法。

发明内容

针对现有技术中，利用高速机械啮合部件螺杆机制备色母粒工艺，不仅工艺繁琐，并且设备成本高昂，很难避免基体分解的缺陷。本发明提出一种无螺杆挤出制备塑料色母料的方法，主要采用化学电镀的方法将无机色粉黏附在载体树脂表面。该方法降低了设备成本，同时通过电镀解决了基体与色粉的相容问题，颜料粘结更牢固，避免了注塑中的分层现象。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种无螺杆挤出制备塑料色母料的方法，首先利用表面活性剂对无机色粉表面改性处理，使无机色粉表面带正电荷，然后将载体树脂颗粒表面粗化，预镀金属层，将金属改性后的载体树脂压实，放入高分子网笼中，轴心插入石墨阴极，通过一般电镀得到色母料，具体包括以下步骤：

（1）按质量份称取原料：无机色粉10-30份，载体树脂颗粒30-60份，表面活性剂1-5份，胶体钯1-5份，去离子水10-30份；