本發明涉及折疊凳用材，特別涉及一種無載體色沙粒及其制備方法。
背景技術：
家具是在生活、工作或社會實踐中供人們坐、臥或支承物品的一類器具。各種家具產品既具有可滿足人們日常需求的功能，還具有其一定的藝術性，使人在接觸和使用過程中產生某種審美和引發豐富聯想的精神需求，即同時具有功能性和藝術性的二重特點。
然而現代人居住面積狹小，折疊凳具有占地面積小且方便使用的特點，因此廣受人們喜愛。一股的折疊凳以聚丙烯材料添加色母以及其他助劑注塑而成。通過色母的添加，能夠使折疊凳顯現出各種各樣的顏色以滿足人們日常的審美享受。但是一股色母中顏料的含量僅占30～40％，導致色母的顯色度較差，進而導致折疊凳表面的顏色不夠鮮艷。為此，部分廠家選擇在聚丙烯材料中添加顏料以提高折疊凳的顏色鮮艷度。但是由于顏料在聚丙烯材料中的分散度較差，導致上色不均勻，影響折疊凳的視覺觀感。
技術實現要素：
本發明的第一個目的是提供一種無載體色沙粒，具有與聚丙烯材料較好的相容性和顯色度。
本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：
一種無載體色沙粒，該色沙粒包括如下組分，各組分以及各組分的質量份數為：色粉70～80份、聚乙烯蠟5～8份、乙撐雙硬脂酰胺5～8份、丙烯酸接枝聚丙烯蠟3～5份、硅烷偶聯劑1～3份、超支化聚酯1～3份。
通過采用上述技術方案，聚乙烯蠟具有無毒、無腐蝕性，硬度較大、熔融粘度的特點，且其具有較好的抗濕性，與乙撐雙硬脂酰胺復配，能夠減少乙撐雙硬脂酰胺在熔融狀態下容易吸濕的問題，且聚乙烯蠟作為色粉分散劑，能夠提高色粉的分散水平，通過潤濕聚乙烯蠟能夠潤濕色粉團聚體的表面，并滲透到內部孔隙中，將色粉穩定地包覆起來；乙撐雙硬脂酰胺同樣能夠作為色粉的分散劑，同時，能夠提升超支化聚酯的流動性以及耐熱耐候性，并賦予其一定的抗靜電效果，減少內摩擦，其同樣具有防潮效果，能夠與聚乙烯蠟協同作用以包含乙撐雙硬脂酰胺；由于該色沙粒作為聚丙烯折疊凳的色沙粒制造，通過丙烯酸接枝聚丙烯蠟的添加，不僅能夠用于提高色沙粒與聚丙烯之間的相容性，同時能夠起到提高聚乙烯蠟與乙撐雙硬脂酰的相容效果；且硅烷偶聯劑能夠促進丙烯酸聚合，形成網狀結構，進一步提高體系內部的相容性；通過硅烷偶聯劑的添加，能夠活化色粉表面，進而提高色粉與聚乙烯蠟與乙撐雙硬脂酰胺之間的相容性，通過超支化聚酯的添加，由于超支化聚酯為樹枝狀的聚合物，是具有類似樹枝狀支化結構的三維立體構造的高分子，具有高度的幾何對稱性，分子鏈不易纏繞，具有較好的色粉分散性以及增韌效果，其與丙烯酸接枝聚丙烯蠟共混，能夠提高材料的沖擊特性，在聚丙烯中添加該色沙粒，由于該色沙粒中色粉的含量遠高于一股色母中色粉的濃度，使該種色母具有較好的顯色度，且通過丙烯酸接枝聚丙烯蠟、硅烷偶聯劑以及超支化聚酯的添加，使該色沙粒與聚丙烯材料具有較好的相容性，避免出現色粉的上色以及顯色不均勻的情況。
作為優選，所述聚乙烯蠟的相對分子量為4000～5000，所述丙烯酸接枝聚丙烯蠟中聚丙烯蠟的相對分子質量為2000～3000。
通過采用上述技術方案，相對分子量為4000～5000的聚乙烯蠟對色粉的分散度較佳，當相對分子質量過高時，聚乙烯蠟的熱穩定性逐漸變差，熱損失會增加；相對分子質量為2000～3000的相對分子質量為2000～3000使在聚丙烯蠟接枝丙烯酸后，其相對分子質量與聚乙烯蠟接近，進而提高兩者之間的相容性。
作為優選，所述色粉選為陶瓷色粉和有機色粉的其中一種或兩種。
通過采用上述技術方案，陶瓷色粉相較于一股的無機色粉穩定性較高，顏色鮮艷不易泛白，能夠提高色沙粒的顏色鮮艷度，進而提高通過該色沙粒制得的產品的外觀鮮艷度，不易泛白發舊。
作為優選，所述陶瓷色粉選為硅酸鹽型陶瓷色粉，其目數選為5000目。
通過采用上述技術方案，高目數的陶瓷色粉對材料的模量提高要高于低目數的陶瓷色粉，且高目數的陶瓷色粉能夠避免表面泛白的情況，色度更加鮮艷。
作為優選，所述陶瓷色粉中還包括有占陶瓷色粉總重1～5％的硅微粉和占陶瓷色粉總重1～5％的短切碳纖維。
通過采用上述技術方案，陶瓷色粉、硅微粉與短切碳纖維之間能夠形成互相穿插的結構，通過陶瓷色粉和硅微粉的填充以提高模量，通過短切碳纖維提高材料的韌性，同時碳纖維具有較好的尺寸穩定性，摩擦系數小，具有內潤滑的效果。
作為優選，所述硅烷偶聯劑選為氨丙基三乙氧基硅烷、縮水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷的其中一種。
通過采用上述技術方案，上述硅烷偶聯劑能夠用于活化短切碳纖維以及硅微粉，并與陶瓷色粉之間形成穿插結構，提高色沙粒的結構強度，使其不易碎裂，將色粉與助劑團聚在一起，避免色粉的脫離，同時，通過硅烷偶聯劑活化碳纖維，能夠改變復合材料界面層的結構與性能，使界面極性等相適應以提高界面粘接強度，同時提供一個可消除界面內應力的可塑界面層。
本發明的第二個目的是提供一種無載體色沙粒的制備方法，避免在制備過程中出現色粉飛濺的情況。
本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：
一種無載體色沙粒的制備方法，包括如下步驟：
(1)將聚乙烯蠟、乙撐雙硬脂酰胺、丙烯酸接枝聚丙烯蠟、硅烷偶聯劑、超支化聚酯在攪拌機內加熱至熔融狀態；
(2)將色粉依據重量分成2～3份，分次投入到步驟(1)的攪拌機內并在攪拌均勻；
(3)靜止冷卻至70～80℃后，通過冷卻輥將步驟(2)所得物料擠壓成片；
(4)將步驟(3)所得色粉片粉碎，得到無載體色沙粒。
通過采用上述技術方案，先將助劑熔融，在分次加入色粉，能夠使色粉在加入的過程中，表面快速沾附助劑，避免色粉飛濺出攪拌機，同時，分次攪拌能夠使色粉的分散效果更加均勻，將物料粉碎前先擠壓成片，能夠使物料之間更加密實，降低物料在攪拌過程中出現的孔隙，使制得的色沙粒更加密實，提高了色沙粒的品質。
作為優選，所述攪拌機在密封后進行攪拌。
通過采用上述技術方案，密封后攪拌能夠進一步避免在攪拌過程中出現色粉飛灑的現象。
作為優選，所述步驟(1)的熔融溫度設置90～110℃。
通過采用上述技術方案，由于攪拌機使用密封攪拌，在攪拌過程中內部溫度會升高，將熔融溫度控制在90～110℃，避免溫度過低而導致熔融效果較差，也能夠在升壓情況下避免熔融溫度過高導致物料老化。
作為優選，所述步驟(4)所得無載體色沙粒先過200目篩后過60目篩進行篩選。
通過采用上述技術方案，將無載體色沙粒通過200目篩和60目篩進行分開篩選，過200目篩的色沙粒能夠用于添加在薄膜中，而過60目篩的則可用于普通塑料成型過程中的色粉添加。
綜上所述，本發明具有以下有益效果：
1、該種色沙粒具有較好的顯色度，且通過丙烯酸接枝聚丙烯蠟、硅烷偶聯劑以及超支化聚酯的添加，使該色沙粒與聚丙烯材料具有較好的相容性，避免出現色粉的上色以及顯色不均勻的情況；
2、該種色沙粒通過硅烷偶聯劑活化短切碳纖維以及硅微粉，并與陶瓷色粉之間形成穿插結構，提高色沙粒的結構強度，使其不易碎裂，能夠改變復合材料界面層的結構與性能，使界面極性等相適應以提高界面粘接強度，同時提供一個可消除界面內應力的可塑界面層；
3、色沙粒與超支化聚酯結合，色沙粒相較于普通色母能夠使折疊椅子的染色度增加，然而色沙粒相較于普通色母的分散性較差，通過超支化聚酯提高色沙粒的分散性，從而提高折疊凳子的色彩的飽和度以及均勻性；
4、超支化聚合物分子鏈上有胺基，能與酸性染料中的羧基和羥基反應，可改變聚丙烯的染色性能，且超支化聚合物以分散相存在推開了聚丙烯分子鏈，使得聚丙烯分子間距增大，流動性增強。
具體實施方式
實施例一
(1)選取5000目硅酸鹽型陶瓷色粉鈷粉紅，添加占陶瓷色粉總重1％的硅微粉和占陶瓷色粉總重1％的短切碳纖維進行復配作為色粉使用；
(2)設置攪拌機溫度為90℃，將聚乙烯蠟5份、乙撐雙硬脂酰胺5份、丙烯酸接枝聚丙烯蠟3份、氨丙基三乙氧基硅烷1份、超支化聚酯1份在攪拌機內加熱至熔融狀態；
(3)將色粉70份依據重量分成2份，分次投入到步驟(1)的攪拌機內并在密封條件下500r/min攪拌均勻；
(4)靜止冷卻至70℃后，通過冷卻輥將步驟(2)所得物料擠壓成片；
(5)將步驟(3)所得色粉片粉碎，過200目篩后得到200目無載體色沙粒，再對未過200目篩的破碎料過60目篩處理，得到60目無載體色沙粒。
實施例二
(1)選取5000目硅酸鹽型陶瓷色粉維多利亞綠，添加占陶瓷色粉總重5％的硅微粉和占陶瓷色粉總重5％的短切碳纖維進行復配作為色粉使用；
(2)設置攪拌機溫度為110℃，按質量份將聚乙烯蠟8份、乙撐雙硬脂酰胺8份、丙烯酸接枝聚丙烯蠟5份、縮水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷3份、超支化聚酯3份在攪拌機內加熱至熔融狀態；
(3)按質量份將色粉80份依據重量分成3份，分次投入到步驟(1)的攪拌機內并在密封條件下800r/min攪拌均勻；
(4)靜止冷卻至80℃后，通過冷卻輥將步驟(2)所得物料擠壓成片；
(5)將步驟(3)所得色粉片粉碎，過200目篩后得到200目無載體色沙粒，再對未過200目篩的破碎料過60目篩處理，得到60目無載體色沙粒。
實施例三
(1)選取有機色粉偶氮黃作為色粉；
(2)設置攪拌機溫度為100℃，將聚乙烯蠟6份、乙撐雙硬脂酰胺7份、丙烯酸接枝聚丙烯蠟4份、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2份、超支化聚酯2份在攪拌機內加熱至熔融狀態；
(3)將色粉75份依據重量分成2份，分次投入到步驟(1)的攪拌機內并在密封條件下600r/min攪拌均勻；
(4)靜止冷卻至75℃后，通過冷卻輥將步驟(2)所得物料擠壓成片；
(5)將步驟(3)所得色粉片粉碎，過200目篩后得到200目無載體色沙粒，再對未過200目篩的破碎料過60目篩處理，得到60目無載體色沙粒。
實施例四
(1)選取5000目硅酸鹽型陶瓷色粉釩鋯藍，添加占陶瓷色粉總重2％的硅微粉和占陶瓷色粉總重4％的短切碳纖維進行混合，并與鈦青藍按照質量比為10∶1復配制得色粉；
(2)設置攪拌機溫度為105℃，將聚乙烯蠟7份、乙撐雙硬脂酰胺6份、丙烯酸接枝聚丙烯蠟4份、乙烯基三乙氧基硅烷2份、超支化聚酯2份在攪拌機內加熱至熔融狀態；
(3)將色粉70份依據重量分成2份，分次投入到步驟(1)的攪拌機內并在密封條件下700r/min攪拌均勻；
(4)靜止冷卻至75℃后，通過冷卻輥將步驟(2)所得物料擠壓成片；
(5)將步驟(3)所得色粉片粉碎，過200目篩后得到200目無載體色沙粒，再對未過200目篩的破碎料過60目篩處理，得到60目無載體色沙粒。
實施例五
(1)選取5000目硅酸鹽型陶瓷色粉釩鋯藍，添加占陶瓷色粉總重4％的硅微粉和占陶瓷色粉總重3％的短切碳纖維進行混合，并與鈦青藍按照質量比為10∶1復配制得色粉；
(2)設置攪拌機溫度為100℃，將聚乙烯蠟6份、乙撐雙硬脂酰胺6份、丙烯酸接枝聚丙烯蠟3份、乙烯基三乙氧基硅烷2份、超支化聚酯2份在攪拌機內加熱至熔融狀態；
(3)將色粉80份依據重量分成3份，分次投入到步驟(1)的攪拌機內并在密封條件下750r/min攪拌均勻；
(4)靜止冷卻至80℃后，通過冷卻輥將步驟(2)所得物料擠壓成片；
(5)將步驟(3)所得色粉片粉碎，過200目篩后得到200目無載體色沙粒，再對未過200目篩的破碎料過60目篩處理，得到60目無載體色沙粒。
對無載體色沙粒進行以下測試：
(1)按照色粉/總質量計算色粉濃度；
(2)觀察色沙粒表面狀態、是否連粒；
測試結果見下表：
將無載體色沙粒∶聚丙烯按照質量份＝1∶100將上述實施例制得的無載體色沙粒與聚丙烯攪拌，注塑得到2.5mm厚的薄片作為試樣，進行以下測試：
(1)成型效果：隨機挑選十個試樣，觀察試樣的表面狀態；
(2)均勻度測試：隨機挑選十個試樣，可用測色儀測試，取坐標位l，a，b之間的最大差值對試樣之間的色差是否明顯進行判斷；
測試結果見下表：
綜上，選擇實施例五作為最優實施例。
對比例一
對比例一為用乙撐雙硬脂酰胺代替超支化聚酯制得的無載體色沙粒。
對比例二
對比例二為用聚乙烯蠟代替丙烯酸接枝聚丙烯蠟制得的無載體色沙粒。
對比例三
對比例三為用聚丙烯蠟代替丙烯酸接枝聚丙烯蠟制得的無載體色沙粒。
對比例四
對比例四為市售高濃度色母，依據其qc報告得知該無載體色沙粒的色粉濃度為65％。
對比例五
對比例五為市售高濃度色母，依據其qc報告得知該無載體色沙粒的色粉濃度為70％。
將上述對比例一～三制得無載體色沙粒，觀察對比例的色沙粒表面狀態、是否連粒；并制得試樣，進行成型效果和均勻度測試。
測試結果見下表：
綜上，通過實施例一至五的試驗結果可知，該色沙粒在負載色沙的濃度可達74.8～82.3％，且制得的色沙粒表面光滑，無連粒的情況，說明色粉與助劑的結合度較好，通過實施例與對比例的對比可知，超支化聚酯對色沙粒的顯色以及著色均勻度有著較大的影響，可提高色粉與載體之間的分散性，避免出現色粉的上色以及顯色不均勻的情況。
本具體實施例僅僅是對本發明的解釋，其并不是對本發明的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本發明的權利要求范圍內都受到專利法的保護。