[发明专利]一种生物降解色母及其制备方法

说明书

本申请涉及塑料助剂领域，具体公开了一种生物降解色母及其制备方法。一种生物降解色母，由包含如下原料制成：聚对苯二甲酸‑己二酸丁二醇酯、聚己内酯、颜料、增塑剂、分散剂以及相容剂；所述增塑剂由重量比为3‑5:2‑4:1‑2:1‑2的微晶纤维素、乙基纤维素、柠檬酸三丁酯以及蓖麻油组成；其制备方法为：将聚己内酯、增塑剂预混后，加入聚对苯二甲酸‑己二酸丁二醇酯，经过熔融、挤出、造粒后得到PBAT预混料；将PBAT预混料、颜料、分散剂、相容剂混合后，经过熔融、挤出、造粒后即可。本申请的生物降解色母可用于降解塑料制品的染色中，其具有可降解并且在塑料制品中分散性高的优点。

技术领域

本申请涉及塑料助剂领域，更具体地说，它涉及一种生物降解色母及其制备方法。

背景技术

母粒又称为色母粒、塑料母粒，是由高比例的颜料或染料与热塑性树脂，经过良好分散而成的塑料着色剂；对于专用色母来说，由于选用与塑料制品相同的树脂作为载体，因此，其与塑料树脂具有很好的相容性，在其加热熔融后更易分散于塑料制品中，有利于提高塑料制品颜色的稳定性。

通常情况下，色母粒是由颜料、载体、分散剂以及添加剂组成；现有技术中，申请号为200810122122.2的专利申请文件，公开了一种通用白色母粒及其制备方法，这种通用白色母粒由如下重量百分数的组分组成：载体树脂15-20％、颜料40-80％、分散剂5-10％、加工助剂0-5％、热稳定剂0-2％、填充剂0％-40％。将上述各组分按比例配料，在混合机中低速预混合0-10min，然后再高速混合5-25min，采用双螺杆挤出机熔融共混，温度控制在190-220℃，螺杆转速80-400r/min，通过螺杆的剪切、混炼使颜料在载体树脂中均匀地分散，然后再进行造粒、干燥、包装制得色母粒。

近年来，由于一次性塑料包装制品带来的环境污染问题日趋严重，因此可降解塑料的研究以及应用越来越受到人们的重视；生物降解塑料主要是以聚乳酸(PLA)、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等为基体树脂的材料，这类塑料材料可以在特定条件(如堆肥化条件下)，由自然界存在的微生物作用引起降解，并最终完全降解变成二氧化碳、水等物质。对于一些对外观颜色有要求的降解塑料，需要向其中加入一定量的色母以达到着色的目的，然而目前绝大多数的色母是以传统聚合物(如聚乙烯)为载体，但是这种色母与降解塑料的相容性较差，会影响其在降解塑料中的分散性，导致制品的颜色分布不均匀，并且传统色母的加入还会影响到降解塑料的生物降解性。因此，需要一种分散性好的可降解性色母。

发明内容

为了提高色母在塑料制品加工时的分散性，本申请提供一种生物降解色母。

第一方面，本申请提供一种生物降解色母，采用如下的技术方案：

一种生物降解色母，由包含如下重量份的原料制成：聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯30-40份、聚己内酯3-5份、颜料55-65份、增塑剂4-8份、分散剂1-3份以及相容剂0-2份；所述增塑剂由重量比为3-5:2-4:1-2:1-2的微晶纤维素、乙基纤维素、柠檬酸三丁酯以及蓖麻油组成。

通过采用上述技术方案，聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)，是脂肪族和芳香族的共聚物，综合了脂肪族聚酯优异的降解性和芳香族聚酯良好的力学性能；聚己内酯不仅与高聚物具有很好的相容性而且还具有很好的生物降解性；采用PBAT作为载体材料的色母具有很好的生物降解性，而通过添加一定量的聚己内酯可以增加PBAT色母与生物可降解塑料的相容性，提高色母在这类材料中的分散性。由于PBAT是一种半结晶型聚合物，而聚己内酯(PCL)是一种高结晶性聚合物，因此通过添加由微晶纤维素、乙基纤维素、柠檬酸三丁酯以及蓖麻油复配的增塑剂可以降低树脂分子的结晶性，增加树脂分子的可塑性，以提高树脂的熔融流动性，提高颜料在树脂分子中的分散均匀性。

优选的，所述颜料为钛白粉、炭黑、植物染料中的一种。