[发明专利]一种高色素塑料黑母粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属塑料母粒加工技术领域，具体涉及一种高色素塑料黑母粒及其制备方法。

背景技术

高色素碳黑是塑料黑母粒的主要原料之一，但由于高色素碳黑表观密度小、比表面积大，很难均匀分散在塑料等高分子材料中。制备塑料黑母粒常用的方法有双螺杆挤出法、密炼机法和双转子连续混炼法，双螺杆挤出法的优点是设备简单、投资少，不足之处是所生产的黑母粒炭黑浓度不会超过30％，黑色遮盖率差。后两种方法虽然能制得高浓度黑母粒，但设备投资大，所生产的塑料黑母粒价格高。

发明内容

本发明针对现有黑母粒生产存在的问题和工艺，提出一种高色素黑母粒及其制备方法，以期用最简单的双螺杆挤出机生产工艺，生产出高色素的塑料黑母粒。

本发明的技术方案是：

一种高色素塑料黑母粒，由载体树脂、高色素碳黑、橡胶碳黑、分散剂和加工助剂组成，各组份重量百分比为：载体树脂30～70％，高色素碳黑10～20％，橡胶碳黑15～40％，分散剂1～2％，加工助剂1～3％。

所述载体树脂为聚烯烃树脂，为高密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯或两者的共混物。

所述分散剂是聚乙烯蜡。

所述加工助剂是高粘度甲基硅油。

一种高色素黑母粒制备方法采用两步法工艺：

第一步：制备高色素黑母粒预分散体：载体树脂、高色素碳黑、分散剂、加工助剂先经过高速混合机混合均匀，然后加入双螺杆挤出机一次共混造粒，制成初级高色素黑母粒。

第二步：制备终级高色素黑母粒：所述初级高色素黑母粒、橡胶炭黑、分散剂、加工助剂二次高速混合，再加入双螺杆挤出机二次共混造粒，制成最终的高色素黑母粒。

本发明的有益效果是：克服高色素碳黑黑度高但遮盖率差、且不易分散的弊病，添加低价、但遮盖率高的橡胶碳黑，用最简单的双螺杆工艺制备碳黑浓度最高可达60％的塑料黑母粒。

具体实施方式

结合优选实施例对本发明作进一步的详细说明：

实施例一：

一种高色素塑料黑母粒，质量份数：线性低密度聚乙烯树脂38份，高密度聚乙烯树脂30份，高色素碳黑15份，聚乙烯蜡0.5份，高粘度甲基硅油0.5份，加入高速混合机低速(转速500rpm以下)搅拌5min，然后高速(1000rpm以上)搅拌3min，混合好的料加入双螺杆挤出机，温度控制在180℃，剪切、混炼挤出造粒，制得高色素黑母粒预分散体。

上述预分散料粒子与聚乙烯蜡0.5份、高粘度基硅油0.5份、橡胶碳黑20份，加入高速混合机中，低速(转速500rpm以下)搅拌5min，然后高速(1000rpm以上)搅拌3min，混合好的料二次进入双螺杆挤出机熔融混炼，温度控制在180℃，挤出造粒制得高色素碳黑母粒。

所制得的碳黑母粒碳黑含量34.7％。

实施例二：

一种高色素塑料黑母粒，质量份数：高密度聚乙烯树脂56份，高色素碳黑20份，聚乙烯蜡1.0份，高粘度甲基硅油1.0份，加入高速混合机低速(转速500rpm以下)搅拌5min，然后高速(1000rpm以上)搅拌3min，混合好的料加入双螺杆挤出机，温度控制在180℃，剪切、混炼挤出造粒，制得高色素黑母粒预分散体。

上述预分散料粒子与聚乙烯蜡1.0份、高粘度基硅油1.0份、橡胶碳黑30份，加入高速混合机中，低速(转速500rpm以下)搅拌5min，然后高速(1000rpm以上)搅拌3min，混合好的料二次进入双螺杆挤出机熔融混炼，温度控制在180℃，挤出造粒制得高色素碳黑母粒。

所制得的碳黑母粒碳黑含量49.2％。

实施例三：

一种高色素塑料黑母粒，质量份数：线性低密度聚乙烯树脂34份，高色素碳黑20份，聚乙烯蜡1.0份，高粘度甲基硅油1.0份，加入高速混合机低速(转速500rpm以下)搅拌5min，然后高速(1000rpm以上)搅拌3min，混合好的料加入双螺杆挤出机，温度控制在180℃，剪切、混炼挤出造粒，制得高色素黑母粒预分散体。

上述预分散料粒子与聚乙烯蜡2.0份、高粘度基硅油2.0份、橡胶碳黑40份，加入高速混合机中，低速(转速500rpm以下)搅拌5min，然后高速(1000rpm以上)搅拌3min，混合好的料二次进入双螺杆挤出机熔融混炼，温度控制在180℃，挤出造粒制得高色素碳黑母粒。

所制得的碳黑母粒碳黑含量58.3％。