[发明专利]一种色母粒及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种色母粒、一种色母粒的制备方法、由该方法制备得到的色母粒、以及所述色母粒在聚合物压力管制备中的应用。

背景技术

色母粒是一种新型高分子材料专用着色剂，它通常由颜料或染料、载体和添加剂三种基本要素组成，把超常量的颜料或染料均匀地负载于载体上而得到的聚集体。为了使颜料或染料更好得分散，在色母粒的生产过程中一般会加入分散剂、润滑剂、发泡剂、偶联剂等。但是，所添加的低分子量分散剂等会对以色母粒为着色剂的聚乙烯压力管产生不良影响，使其使用寿命缩短。此外，发泡剂、偶联剂等的使用会破坏聚乙烯的结晶结构，造成使用过程中的爆管。因此，在生产聚乙烯压力管用色母粒时不能使用分散剂、润滑剂、发泡剂、偶联剂等添加剂。但研究表明，不使用这些添加剂又会使颜料分散不均匀，从而成为基体树脂的缺陷点。

CN101121794A公开了一种给水用聚乙烯管材混配专用料的黑色母粒及其制备方法，并具体公开了该黑色母粒的配方为32.7-45.4%的炭黑、54-66%的载体树脂、0.1-0.3%的抗氧化剂和0.5-1.0%的硬脂酸盐，所述载体树脂选自中密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂或者它们的混合物。该色母粒的组分不包含分散剂、发泡剂、偶联剂、润滑剂等添加剂，在不使用这些添加剂的情况下，为了使炭黑在载体树脂中实现更好地分散，该专利使用密炼机制备色母粒。但该方法费时费力，且如果采用该方法生产有机颜料，由于密炼时间较长，在密炼过程中会造成颜料的老化、变色。

发明内容

本发明的目的是为了克服采用现有的方法制备色母粒的上述缺陷，而提供一种不会对聚合物压力管产生不良影响且能够使颜料均匀分散在载体树脂中的色母粒、一种色母粒的制备方法、由该方法制备得到的色母粒、以及所述色母粒在聚合物压力管制备中的应用。

本发明提供了一种色母粒，其中，所述色母粒含有颜料和载体树脂，且按照GB/T18251-2000测定的所述色母粒的颜料分散等级小于等于3。

本发明还提供了一种色母粒的制备方法，其中，该方法包括将含有颜料和载体树脂的混合物混合均匀并挤出造粒，得到造粒产物；所述载体树脂为具有多孔结构的聚合物颗粒。

本发明还提供了由上述方法制备得到的色母粒。

此外，本发明还提供了上述色母粒在聚合物压力管制备中的应用。

本发明提供的色母粒的制备方法中没有加入分散剂、润滑剂、发泡剂、偶联剂等添加剂，因此，不会对以色母粒为着色剂的聚合物压力管产生不良影响。更为重要的是，所述载体树脂为具有多孔结构的聚合物颗粒，因此，该载体树脂具有较大的比表面积，在混合过程中能够与颜料充分接触，使得细小的颜料颗粒很容易地进入所述载体树脂的多孔结构中，从而得到分散性能极为优异的色母粒。

此外，本发明的发明人发现，在以色母粒为着色剂的聚合物压力管的生产过程中，熔体质量流动速率较高的载体树脂能够提高颜料在载体树脂中的分散性；而熔体质量流动速率较低的载体树脂不仅能够提高所述聚合物压力管的加工性能，而且由于制造聚合物压力管的基体树脂的熔体质量流动速率也较低，还能够增大其与聚合物压力管的基体树脂的相容性。因此，根据本发明的一种优选实施方式，当本发明提供的色母粒的制备方法还包括将所述造粒产物与另一载体树脂混合均匀并挤出造粒，且所述载体树脂在190℃下、在2.16kg砝码的作用下的熔体质量流动速率为10-50g/10min、优选为20-50g/10min，所述另一载体树脂在190℃下、在2.16kg砝码的作用下的熔体质量流动速率为0.1-20g/10min、优选为0.1-15g/10min时，不仅能够保证颜料在载体树脂和另一载体树脂中得到更好地浸润、分散，还能够保证所述色母粒与以该色母粒为着色剂的聚合物压力管具有更好的相容性，从而使得到的色母粒的综合性能更为优异。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供的色母粒含有颜料和载体树脂，且按照GB/T18251-2000测定的所述色母粒的颜料分散等级小于等于3。

本发明对所述色母粒中的颜料和载体树脂的含量没有特别地限定，以100重量份的载体树脂为基准，所述颜料的含量可以为1-50重量份，优选为15-50重量份。