[发明专利]一种红外透射黑色塑料及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种红外透射黑色塑料，其制备原料包括无色透明树脂和黑色树脂母粒，其中，黑色树脂母粒的制备原料包括树脂载体、色料、润滑剂、分散剂。本发明所提供的红外透射黑色塑料，使树脂仅经过一次加热熔融就能制备完成，改变传统方法中树脂遭受两次加热熔融的现状，保护塑料的机械性能不受破坏。本发明先将色料制备成树脂母粒再与大量树脂进行熔融混匀，使色料在塑料中的分散均一度更好，进而制备得到的黑色塑料红外光透过率较大。

技术领域

本发明属于高分子材料工程领域，具体涉及一种红外透射黑色塑料及其制备方法和用途。

背景技术

英国天文学家赫谢尔在研究光谱中各色光的热效应时，把温度计移到红光区域外侧，结果温度计上涨的很快，说明存在看不见的射线在辐射能量，这种辐射就是红外线。进一步研究发现，一切物体都在不停的辐射红外线，物体温度越高，辐射出的红外线越多。随着对红外线更多的探究，目前，红外线已经应用到我们每个人的身边，如家庭用红外线烤箱、浴室用红外线灯暖、工业上用红外线烘干汽车表面的喷漆、以及医疗上用红外线来理疗。

红外线除具有电磁波的一般性质外，还有一些特殊的性质。首先，由于红外线不能直接引起人眼的视觉效应，而且它的波长又与可见光相近，因此使用红外辐射光源就具有较好的隐蔽性。其次，在自然界中，一切温度高于绝对零度的物体都要随其温度的不同而辐射出不同波长，辐射强度的红外线，因此对红外辐射强度的测量和分析就成为一种普遍适应的探测物体温度分布的方法。另外，红外线中的某几个特定波长在大气中有很好的穿透性。正因为红外线具有上述特性，使得红外线还可用于红外线遥控接收、红外线感应器、3D眼镜、夜视仪器、遥控器、红外线摄像头、洗手盆感应灯灯罩等。

由于红外线广泛的用途，使得制备红外透射材料显得尤为重要，其中，红外透射塑料的需求更为广泛一些。红外透射塑料外观颜色呈现黑色，可有效的截止可见光并透射红外光，光学性能稳定，适用性好。红外透射塑料虽然外观呈现黑色，但实际与常见的黑色塑料截然不同。普通的黑色塑料主要是以不透明塑料为载体掺入无机黑色颜料后加工制造完成，无机黑色颜料大都是以颗粒较大的碳黑为主，由于碳黑粒子内部的散射作用以及由碳黑表面具有的官能基团在红外波段约800nm-1000nm之间有红外吸收光谱，同时也因为普通黑色塑料制品使用了不透明塑料作为载体所产生的散射，使得红外光无法顺利透过普通黑色塑料。

专利文献CN101100520A公开了一种可透红外光的黑色塑料制品的制作方法，是将透明有色色料与透明无色树脂两部份共同混合，经过机械方法加工制成各种表面光滑的黑色成品。所述的黑色来源于可相容的透明三原色料青色、洋红与黄色的色粉依相等或不相等的比例共同混合后呈现黑色。此发明存在的缺陷是，即使制备成的塑料呈现黑色，但是将有色色料与树脂直接混合的方式很容易造成色料分散不均匀，在塑料中形成团聚而影响红外透过率的情况。而目前在塑料加工制造领域，制备黑色或彩色塑料时，经常用的制备方法就是先将炭黑或彩色颜料分散在熔融状态的树脂中，再与助剂或其他功能性母粒进行熔融混合，将上述所有基材混合均匀后最后进行挤出造粒。但是，这种做法的缺点在于，树脂要经过两次熔融的过程，高温对树脂的机械性有一定的损伤，进而加工而成的塑料力学性能、热学性能及耐候性均会受到影响。

为了克服现有技术的缺陷，在本申请中，发明人先将色料与少量树脂熔融混合后制成树脂母粒，树脂母粒再与大量透明的树脂进行熔融混合制备成红外透射黑色塑料。发明人经过对树脂母粒原料的筛选和配比的优化，使树脂母粒可以负载更多的色料，进而满足只需要少量的树脂母粒就可满足红外透射塑料对颜色的要求，其改进意义在于，大部分的树脂仅受到一次高温熔融，对保持塑料的机械性能和耐候性具有重要意义。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种红外透射黑色塑料及其制备方法；本发明的另一个目的是提供一种具有色料高负载率的树脂母粒及其制备方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现：

一种红外透射黑色塑料，其制备原料包括无色透明树脂和黑色树脂母粒，其中，黑色树脂母粒的制备原料包括树脂载体、色料、润滑剂、分散剂。