[发明专利]一种聚乳酸载体色母粒及其制备方法

说明书

本发明提供了一种聚乳酸载体色母粒及其制备方法，所述聚乳酸载体色母粒采用双螺杆挤出成型，颜料添加量10～40％，分散剂为聚乙烯蜡和纳米聚苯乙烯微球的混合物，添加量0.6～3.7％(其中聚乙烯蜡含量50～70％，纳米聚苯乙烯微球含量50～30％)，在此添加量下色母粒的压滤值较低，低于0.08MPa/g。本方法中分散剂添加量较少即可达到优良效果，能够保证聚乳酸色丝纺丝过程长周期稳定运行要求。

技术领域

本发明属于母粒制备技术领域，具体涉及一种聚乳酸载体色母粒及其制备方法。

背景技术

在色母粒生产中，分散剂的作用至关重要，高聚物中加入颜料后，熔体的加工流动性会有不同程度的降低，分散剂一方面能够减小聚合物分子链的缠结作用，给予物料高流动性，改善加工性能，另一方面能够润湿颜料粒子，改善颜料与聚合物的界面状态，促进颜料的分散。制备色母粒时需选择合适的分散剂种类，且加入量应控制在合适范围，加入量若过少，色母粒的压滤值会明显增大，不能较好的润滑颜料，不利于色母粒生产，加入量若过多，熔体粘度过低，不利于机械剪切力传递到颜料粒子上，不利于分散。

色母粒的加入应尽量不影响切片的可纺性和纤维的物理性能，目前通常用压滤值来评价色母粒的质量。压滤值表征加入色母粒后纺丝熔体的过滤性能，过滤性能的好坏直接影响过滤器和纺丝组件的更换周期，用压滤值来判断色母粒中颜料分散的微细化程度和均匀性，压滤值越大，说明色母粒中颜料的分散性越差。一般母粒厂要求纺丝级色母粒的压滤值不大于0.15MPa/g。

中国专利CN102746629A公开了一种可降解色母粒，由如下质量份的组分组成：聚乳酸载体42～94份，色粉5～53份，分散剂和热稳定剂1～5份，其中所述聚乳酸载体为乳酸的均聚物；色粉为无机或有机色粉，优选为耐酸性的无机或有机色粉；分散剂为常用的有机分散剂或无机分散剂，优选为EBS和/或二氧化硅等；热稳定剂为受阻酚类，优选为BASF抗氧剂1076。该发明通过硫酸钙对聚乳酸载体改性(其中聚乳酸载体中乳酸的均聚物与硫酸钙的重量份数比为1：0.5-2。)，改进了载体与颜料的分散程度，从而使制备得到的色母粒着色率高，着色均匀，适合塑料制品行业的需求。该发明中起分散剂作用的物质实际上为硫酸钙、EBS和/或二氧化硅等，配方复杂，且制备的色母粒为注塑级，母粒过滤性能差，只能用于塑料制品生产，不能用于聚乳酸色丝纺制，具有一定的局限性。

中国专利CN201010611390公开了一种专用于聚乳酸基可降解塑料的黑色母粒及其制备方法，所述方法中黑色母粒的配方如下(重量百分比)：载体树脂40～65％，色素碳黑20～40％，分散润滑剂15～30％，其中所述载体树脂为聚乳酸，所述色素碳黑的粒径为10～30nm，所述分散润滑剂为聚乙烯蜡、乙烯-醋酸乙烯酯蜡、乙撑双硬脂酸酰胺、硬脂酸系列分散剂中的一种或几种，该聚乳酸基可降解塑料的黑色母粒具有优良的相容性好，易分散，采用该黑色母粒制得的塑料具有优良的机械性能，易被降解，经济环保。此发明中分散剂用量较大，且只提供了生产注塑级黑色母粒的方法，母粒色彩不丰富，不可应用于聚乳酸色丝生产。

中国专利CN108166096A公开了一种原液着色阻燃聚乳酸纤维及其制备方法，所述方法中原液着色阻燃聚乳酸母粒的制备方法：将65～82wt％聚乳酸粉体、5～15wt％环保色料、阻燃剂5～10％和5～15wt％分散剂混合均匀，干燥后经螺杆挤出机挤出造粒制成原液着色阻燃聚乳酸母粒。中国专利CN108193307A公开了一种原液着色中空聚乳酸纤维的制备方法，其中原液着色聚乳酸母粒的制备方法：将载体聚乳酸切片研磨成粉体，与环保色料和分散剂混合均匀，经共混干燥，并经螺杆挤压熔融、挤出、冷却、拉条、切粒和干燥制成原液着色聚乳酸母粒，其中，载体聚乳酸切片粉体65～85％，环保色料5～20％，分散剂10～30％，所述分散剂为聚乙烯蜡和纳米碳酸钙的混合物。这两个发明专利中制备的色母粒虽然均可应用于聚乳酸色丝生产，但其中所述分散剂为聚乙烯蜡和纳米碳酸钙的混合物，且添加量相对较多，会对成品纤维的力学性能造成一定影响。

发明内容