專(zhuān)利名稱：應(yīng)用于聚烯烴薄膜的白色母粒及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及塑料加工使用的色母粒，尤其應(yīng)用于聚烯烴薄膜的白色母粒及其制備方法。
技術(shù)背景 塑料生產(chǎn)加工中經(jīng)常使用色母粒對(duì)其進(jìn)行著色，其中聚烯烴白色母粒是最重要、應(yīng)用最廣泛的一種?，F(xiàn)有聚烯烴白色母粒由著色劑、載體、分散助劑等制成，所用著色劑一般為鈦白粉。例如申請(qǐng)?zhí)枮?2135591.6的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種制備高密度聚烯烴白色母技術(shù)，通過(guò)將顏料、塑料助劑和載體樹(shù)脂加入高速混合器內(nèi)混合，然后加偶聯(lián)劑和液體石蠟混合物攪拌，然后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出制備白色母。所得白色母中顏料(鈦白粉)含量為50～8wt％。申請(qǐng)?zhí)枮?0071002326.5的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)一種高濃度色母粒及其制備方法，它是用顏料、復(fù)合型偶聯(lián)劑、低分子類(lèi)分散劑、潤(rùn)滑劑、載體和填料，經(jīng)過(guò)對(duì)顏料和填料進(jìn)行表面處理，對(duì)物料進(jìn)行分散處理、粉碎、擠出、冷卻、風(fēng)干和切粒等步驟而制成高濃縮色母粒。專(zhuān)利號(hào)為02114923.2的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)一種高含量高著色力、吹膜級(jí)塑料通用色母粒的制造方法，利用PE和無(wú)機(jī)顏料為主要原料，利用分散劑和表面改性劑通過(guò)熔融共混分散，然后再擠出造粒制備而成，它作為塑料注塑和吹膜著色母粒。申請(qǐng)?zhí)枮?00610072854.6的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)一種功能性白色母及其制備方法和應(yīng)用，其制備方法是將鈦白粉、骨架無(wú)機(jī)粉與分散劑按重量比例加入到間隙式具有高剪切磨機(jī)內(nèi)(例如球磨機(jī)、振動(dòng)磨機(jī)或離心振動(dòng)磨機(jī))內(nèi)研磨后加入偶聯(lián)劑，繼續(xù)研磨，再加入加工助劑和載體樹(shù)脂，再研磨，此時(shí)物料溫度可達(dá)110～120℃，出料，用長(zhǎng)徑比為48∶1的雙螺桿擠出機(jī)造粒，制得具有補(bǔ)強(qiáng)增韌功能性的白色母粒。
由于鈦白粉容易聚集成團(tuán)，導(dǎo)致其分散效果不好，使得白色母中必須添加分散體系的助劑來(lái)達(dá)到色母粒分散要求。由于低分子助劑的加入，增加了母粒原材料的成本，又因?yàn)槟噶Ｖ蟹稚Ⅲw系的助劑是低分子有機(jī)物，這些低分子有機(jī)物的存在會(huì)影響到產(chǎn)品最終的使用，如成膜性能、印刷性能，用于生產(chǎn)中產(chǎn)品過(guò)一段時(shí)間會(huì)有粉狀物之析出，即所謂的起粉現(xiàn)象，造成產(chǎn)品外觀性差。特別用于食品包裝薄膜中，由于有機(jī)助劑從薄膜里層不斷遷移析出，造成對(duì)包裝食品的污染，不利于人體健康。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種完全不依賴分散體系分散的高濃度薄膜級(jí)白色母及其制備方法。
該薄膜級(jí)白色母粒由20～75％的白色顏料和25～80％的聚乙烯樹(shù)脂組成，其中白色顏料為鈦白粉、氧化鋅、立德粉、石灰石粉，滑石粉中的一種或多種。
聚乙烯樹(shù)脂優(yōu)選熔融指數(shù)為2～70g/10min的低密度聚乙烯樹(shù)脂、線性低密度聚乙烯樹(shù)脂中的一種或兩種。
上述白色母粒的制造方法，將白色顏料和聚烯烴樹(shù)脂在密煉機(jī)中共混，共混溫度為115～190℃，壓力為0.5～1.0Mpa，經(jīng)造粒獲得白色母粒。
共混溫度由以下方法確定取測(cè)試量的共混物料熔融混煉均勻后，在熔融指數(shù)檢測(cè)儀上，通過(guò)調(diào)節(jié)檢測(cè)儀的加熱溫度，獲得流動(dòng)速率為2.0～3.1g/10min，優(yōu)選為2.4～2.6g/10min時(shí)的溫度作為共混物料在密煉機(jī)的共混溫度。
本發(fā)明不添加任何有機(jī)分散助劑，根據(jù)混合體系組成的不同選擇合適的共混溫度，使共混體系具有合適的粘度，由密煉機(jī)的剪切將顏料均勻分散在聚烯烴樹(shù)脂中，制得一種具有高濃度、高度分散、用量較少，著色均勻的高質(zhì)量的著色母粒產(chǎn)品，應(yīng)用到薄膜加工中不影響薄膜拉伸性能，薄膜不出現(xiàn)顏料晶點(diǎn)，不起粉，不影響印刷性能，用于食品包裝薄膜可避免毒助劑析出，環(huán)保健康。
具體實(shí)施例方式 實(shí)施方案一 配方粒徑0.15～0.3微米(金紅石型)鈦白粉60wt％，熔融指數(shù)50g/10min的低密度聚乙烯(LDPE)40wt％。制造方法 1.共混溫度的確定按上面配比取少量鈦白粉和LDPE，均勻混煉后放入熔融指數(shù)測(cè)試儀，調(diào)節(jié)加熱溫度，測(cè)得熔體流動(dòng)速率2.5g/10min時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度為120℃。
2.共混在密煉機(jī)密煉室內(nèi)溫度預(yù)熱為105℃，先后將LDPE粒料和鈦白粉投入密煉機(jī)中，攪拌混合5分鐘后，密煉機(jī)加入空氣至0.5MPa的壓力，升溫至120℃進(jìn)行預(yù)分散處理，保持壓力10分鐘，再降壓排放掉物料中水分等揮發(fā)性小分子物質(zhì)，重新加壓至0.5mpa，密煉過(guò)程由于共混體系發(fā)熱，通過(guò)通冷卻水降溫，確保溫度為120±5℃，分散處理15分鐘，然后輸送到雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到高分散性，高遮蓋性能的白色母粒。
實(shí)施方案二 配方粒徑0.15～0.3微米(金紅石型)鈦白粉60wt％，熔融指數(shù)36g/10min的低密度聚乙烯(LDPE)40wt％。制造方法 1.共混溫度的確定按上面配比取少量鈦白粉和LDPE，均勻混煉后放入熔融指數(shù)測(cè)試儀，調(diào)節(jié)加熱溫度，測(cè)得熔體流動(dòng)速率2.5g/10min時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度為130℃。
2.共混在密煉機(jī)密煉室內(nèi)溫度預(yù)熱為120℃，先后將LDPE粒料和鈦白粉投入密煉機(jī)中，攪拌混合5分鐘后，密煉機(jī)加入空氣至0.7MPa的壓力，升溫至130℃進(jìn)行預(yù)分散處理，保持壓力10分鐘，再降壓排放掉物料中水分等揮發(fā)性小分子物質(zhì)，重新加壓至0.7mpa，密煉過(guò)程由于共混體系發(fā)熱，通過(guò)通冷卻水降溫，確保溫度為130±5℃，分散處理15分鐘，然后輸送到雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到高分散性，高遮蓋性能的白色母粒。
實(shí)施方案三 配方粒徑0.15～0.3微米(金紅石型)鈦白粉70wt％，熔融指數(shù)50g/10min的低密度聚乙烯(LDPE)30wt％。制造方法 1.共混溫度的確定按上面配比取少量鈦白粉和LDPE，均勻混煉后放入熔融指數(shù)測(cè)試儀，調(diào)節(jié)加熱溫度，測(cè)得熔體流動(dòng)速率2.5g/10min時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度為150℃。
2.共混在密煉機(jī)密煉室內(nèi)溫度預(yù)熱為130℃，先后將LDPE粒料和鈦白粉投入密煉機(jī)中，攪拌混合5分鐘后，密煉機(jī)加入空氣至0.7MPa的壓力，升溫至150℃進(jìn)行預(yù)分散處理，保持壓力10分鐘，再降壓排放掉物料中水分等揮發(fā)性小分子物質(zhì)，重新加壓至0.7mpa，密煉過(guò)程由于共混體系發(fā)熱，通過(guò)通冷卻水降溫，確保溫度為150±5℃，分散處理15分鐘，然后輸送到雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到高分散性，高遮蓋性能的白色母粒。
實(shí)施方案四 配方粒徑0.15～0.3微米(金紅石型)鈦白粉70wt％，熔融指數(shù)36g/10min的低密度聚乙烯(LDPE)30wt％。制造方法 1.共混溫度的確定按上面配比取少量鈦白粉和LDPE，均勻混煉后放入熔融指數(shù)測(cè)試儀，調(diào)節(jié)加熱溫度，測(cè)得熔體流動(dòng)速率2.5g/10min時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度為160℃。
2.共混在密煉機(jī)密煉室內(nèi)溫度預(yù)熱為140℃，先后將LDPE粒料和鈦白粉投入密煉機(jī)中，攪拌混合5分鐘后，密煉機(jī)加入空氣至0.7MPa的壓力，升溫至160℃進(jìn)行預(yù)分散處理，保持壓力10分鐘，再降壓排放掉物料中水分等揮發(fā)性小分子物質(zhì)，重新加壓至0.7mpa，密煉過(guò)程由于共混體系發(fā)熱，通過(guò)通冷卻水降溫，確保溫度為160±5℃，分散處理15分鐘，然后輸送到雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到高分散性，高遮蓋性能的白色母粒。
實(shí)施方案五 配方粒徑0.15～0.3微米(金紅石型)鈦白粉50wt％，熔融指數(shù)20g/10min的線性低密度聚乙烯(LLDPE)50wt％。制造方法 1.共混溫度的確定按上面配比取少量鈦白粉和LLDPE，均勻混煉后放入熔融指數(shù)測(cè)試儀，調(diào)節(jié)加熱溫度，測(cè)得熔體流動(dòng)速率2.5g/10min時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度為124℃。
2.共混在密煉機(jī)密煉室內(nèi)溫度預(yù)熱為110℃，先后將LDPE粒料和鈦白粉投入密煉機(jī)中，攪拌混合5分鐘后，密煉機(jī)加入空氣至0.7MPa的壓力，升溫至124℃進(jìn)行預(yù)分散處理，保持壓力10分鐘，再降壓排放掉物料中水分等揮發(fā)性小分子物質(zhì)，重新加壓至0.7mpa，密煉過(guò)程由于共混體系發(fā)熱，通過(guò)通冷卻水降溫，確保溫度為124±5℃，分散處理15分鐘，然后輸送到雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到高分散性，高遮蓋性能的白色母粒。
實(shí)施方案六 配方粒徑1000目重質(zhì)碳酸鈣60wt％，熔融指數(shù)50g/10min的低密度聚乙烯(LDPE)20wt％，熔融指數(shù)20g/10min的線性低密度聚乙烯(LLDPE)20wt％。制造方法 1.共混溫度的確定按上面配比取少量重質(zhì)碳酸鈣、LDPE和LLDPE，均勻混煉后放入熔融指數(shù)測(cè)試儀，調(diào)節(jié)加熱溫度，測(cè)得熔體流動(dòng)速率2.5g/10min時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度為185℃。
2.共混在密煉機(jī)密煉室內(nèi)溫度預(yù)熱為150℃，先后將LDPE粒料和鈦白粉投入密煉機(jī)中，攪拌混合5分鐘后，密煉機(jī)加入空氣至0.7MPa的壓力，升溫至185℃進(jìn)行預(yù)分散處理，保持壓力10分鐘，再降壓排放掉物料中水分等揮發(fā)性小分子物質(zhì)，重新加壓至0.7mpa，密煉過(guò)程由于共混體系發(fā)熱，通過(guò)通冷卻水降溫，確保溫度為185±5℃，分散處理15分鐘，然后輸送到雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到高分散性，高分散性的白色重質(zhì)碳酸鈣塑料母粒。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于聚烯烴薄膜的白色母粒，由20～75％的白色顏料和25～80％的聚乙烯樹(shù)脂組成，其中白色顏料為鈦白粉、氧化鋅、立德粉、石灰石粉，滑石粉中的一種或多種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述白色母粒，其特征在于，所述聚乙烯樹(shù)脂是熔融指數(shù)為2～70g/10min的低密度聚乙烯樹(shù)脂、線性低密度聚乙烯樹(shù)脂中的一種或兩種。
3.權(quán)利要求1或2所述白色母粒的制造方法，將白色顏料和聚烯烴樹(shù)脂在密煉機(jī)中共混，共混溫度為115～190℃，壓力為0.5～1.0Mpa，經(jīng)造粒獲得白色母粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述制造方法，其特征在于，所述共混溫度由以下方法確定取測(cè)試量的共混物料熔融混煉均勻后，在熔融指數(shù)檢測(cè)儀上，通過(guò)調(diào)節(jié)檢測(cè)儀的加熱溫度，獲得流動(dòng)速率為2.0～3.1g/10min時(shí)的溫度作為共混物料在密煉機(jī)的共混溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述制造方法，其特征在于，所述共混溫度為共混物料熔融指數(shù)檢測(cè)儀上流動(dòng)速率為2.4～2.6g/10min時(shí)的溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述制造方法，其特征在于，所述白色顏料為鈦白粉。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種應(yīng)用于聚烯烴薄膜的白色母粒及其制備方法，由20～75％的白色顏料和25～80％的聚乙烯樹(shù)脂組成，其中白色顏料為鈦白粉、氧化鋅、立德粉、石灰石粉、滑石粉中的一種或多種。將白色顏料和聚烯烴樹(shù)脂在密煉機(jī)中共混，共混溫度為115～190℃，壓力為0.5～1.0MPa，經(jīng)造粒獲得白色母粒。本發(fā)明不添加任何有機(jī)分散助劑，根據(jù)混合體系組成的不同選擇合適的共混溫度，制得一種具有高濃度、高度分散、用量較少，著色均勻的高質(zhì)量的著色母粒產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C08K3/30GK101319068SQ20081002961
公開(kāi)日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2008年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月14日
發(fā)明者黃偉汕 申請(qǐng)人:汕頭市美聯(lián)化工有限公司