[发明专利]一种硅炭黑色母粒的制备方法

说明书

本发明提供了一种硅炭黑色母粒及其制备方法，按重量百分含量计，包括以下组分：硅炭黑：30‑70％、普通炭黑：0‑10％、基体树脂：20‑50％、偶联剂：1‑5％、加工助剂：2‑6％，经密炼机共混密炼、密炼后未冷却的半成品由自动提升机的传送带运送到单螺杆挤出机挤出造粒，所述硅炭黑由稻壳或生物秸秆通过热解法制得，解决现有色母粒炭黑颜料来源于不可再生的煤炭，成本较高，本发明采用绿色环保可再生稻壳制备的硅碳黑作为颜料，采用特殊的生产工艺及设备，制备出可替代现有炭黑色母的硅炭黑色母，可提高以本发明为母料的塑料制品的刚性，提高使用性能，降低生产成本，减少污染。

技术领域

本发明涉及塑料着色领域，特别涉及一种硅炭黑色母粒的制备方法。

背景技术

塑料制品在使用过程中，处于对其美观好看、延长寿命的需要，往往对其进行着色处理。塑料制品着色应用最多的是色母料法，即先将颜料与载体树脂制成色母料，用色母料与基体树脂混合后成型加工制得着色塑料制品。色母粒着色法具有使用方便、配色准确、颜料分散均匀等优点，因此色母料着色法是塑料制品着色中最重要也最普遍的方法。色母粒通常由着色剂、载体树脂、分散剂和其它功能填料组成，通过特殊工艺将超常量的着色剂均匀分布于载体树脂中，制得的颜料浓缩物，随后可按比例与其他树脂混合后加工成塑料制品。在塑料制品中，由于黑色塑料中的黑色颜料能吸收紫外线，可大幅提高塑料的寿命，所以在不需要美观的情况下，一般都会将塑料制品染成黑色。染色黑色母主要采用基体树脂与炭黑混合方法制得，目前的炭黑生产工艺主要为炉黑工艺，在缺氧条件下的密闭炉，以油类作原料，并加入可燃气体使之不完全燃烧获得，生产原料主要来源于煤炭工业，如煤焦油，蒽油，天然气，高炉煤气等，属于不可再生资源。硅碳黑是以可再生的废弃稻壳为原料，通过热解工艺生产而成的纳微结构功能材料，将纳米二氧化硅与炭黑有机结合在一起，可作替代传统炭黑用于色母颜料，硅碳黑成份结构与传统炭黑不同，无法使用传统炭黑色母生产工艺生产，需要对原有炭黑色母的配方、生产工艺、设备等进行研发和改进。

发明内容

本发明的目的是解决现有色母粒炭黑颜料来源于不可再生的煤炭，成本较高，本发明采用绿色环保可再生稻壳制备的硅碳黑作为颜料，采用特殊的生产工艺及设备，制备出可替代现有炭黑色母的硅炭黑色母，可提高以本发明为母料的塑料制品的刚性，提高使用性能，降低生产成本，减少污染。

本发明提供的技术方案为：

一种硅炭黑色母粒，按重量百分含量计，包括以下组分：硅炭黑：30-70％、普通炭黑：0-10％、基体树脂：20-50％、偶联剂：1-5％、加工助剂：2-6％。

优选的是，按重量百分含量计，包括以下组分：硅炭黑：50-60％、普通炭黑：0-10％、基体树脂：30-40％、偶联剂：5％、加工助剂：5％。

优选的是，加工助剂为包括聚乙烯蜡、聚乙烯蜡接枝物和硬脂酸。

优选的是，所述偶联剂为磷酸酯、硅酸酯和钛酸脂中的一种或几种。

优选的是，所述基体树脂为尼龙、聚碳酸酯、PE或PP中的一种。

一种硅炭黑色母粒的制备方法，其特征在于，该方法包括以下的步骤：

1)共混密炼：将硅炭黑，普通炭黑，基体树脂，偶联剂，润滑剂按照组分配比置于密炼机中，温度为140-180℃，时间为60min。

2)密炼后未冷却的半成品由自动提升机的传送带运送到单螺杆挤出机。

3)挤出造粒：经由单螺杆挤出机挤出造粒，造粒温度为200℃。

4)色母粒冷却，通过一级旋风分离器、二级旋风分离器分离冷却。

5)冷却后的颗粒经过振动筛，入库。

优选的是，所述硅炭黑由稻壳或生物秸秆通过热解法制得。