[发明专利]用于近红外分类的黑母粒及其制备方法和应用

说明书

本申请涉及母粒加工技术的领域，具体公开了一种用于近红外分类的黑母粒及其制备方法和应用。黑母粒由如下重量份的组分制成：树脂基体160‑220份、补强填料40‑60份、铁黑80‑120份、表面活性剂3‑9份、抗氧化剂5‑9份；其制备方法为：（1）将铁黑、抗氧化剂、表面活性剂混合，得到混合物1；（2）将混合物1以及树脂基体混炼后得到混合物2；（3）以补强填料和混合物2作为原料进行造粒，得到用于近红外分类的黑母粒。本申请的用于近红外分类的黑母粒对近红外光具有较好的反射能力，容易被垃圾回收设备识别，将用于近红外分类的黑母粒添加在用于遮光的塑料制品中后，能够提高回收塑料制品的效率。

技术领域

本申请涉及色母粒的技术领域，更具体地说，它涉及一种用于近红外分类的黑母粒及其制备方法和应用。

背景技术

色母粒是20世纪80年代发展起来的一种塑料加工助剂，是把颜料均匀载附于树脂中而得到的聚集体。通过在塑料制品中添加色母粒，能够使塑料制品呈现多种颜色。其中，添加黑色母粒后的塑料制品具有吸收可见光的效果，能够用于保存在光照下易分解的物质。

相关技术中公开了一种黑色母粒，由以下重量份的组分制成：树脂基体150-200份、炭黑70-120份、补强填料40-60份，黑色母粒的制备方法为：首先按重量份称取炭黑、补强填料和树脂基体，然后将炭黑和树脂基体进行混炼，再将混炼产物与补强填料混合后进行挤出造粒，即得到黑色母粒。

针对上述中的相关技术，发明人认为，炭黑对红外光具有较强的吸收能力，当垃圾回收设备对含黑色母粒的塑料制品进行分拣和回收时，垃圾回收设备发出的用于识别垃圾的近红外光容易被炭黑吸收，导致塑料制品无法被垃圾回收设备识别，对回收塑料制品效率造成影响。

发明内容

将相关技术中的黑色母粒添加在塑料制品中后，黑色母粒容易吸收红外线，导致回收塑料制品的效率下降。为了改善这一缺陷，本申请提供一种用于近红外分类的黑母粒及其制备方法和应用。

第一方面，本申请提供一种用于近红外分类的黑母粒，采用如下的技术方案：

一种用于近红外分类的黑母粒，由如下重量份的组分制成：树脂基体160-220份、补强填料40-60份、铁黑80-120份，表面活性剂3-9份，抗氧化剂5-10份。

通过采用上述技术方案，本申请与相关技术中的黑色母粒相比，将炭黑替换为铁黑，铁黑的表面性质与炭黑差异较大，表面活性剂对铁黑的表面进行改性，使铁黑更容易与树脂基体结合；铁黑中同时含二价铁和三价铁，而二价铁容易氧化变质，抗氧化剂对铁黑中的二价铁进行保护，提高了铁黑的稳定性。当抗氧化剂、表面活性剂以及铁黑配合使用时，铁黑对红外光区，尤其是近红外光区的光具有较好的反射效果，因此添加了黑母粒的塑料制品更容易被垃圾回收设备发出的近红外光识别，提高了回收塑料制品时的效率。

优选的，所述黑母粒由如下重量份的组分制成：树脂基体175-205份、补强填料45-55份、铁黑90-110份，表面活性剂4.5-7.5份，抗氧化剂6-8份。

通过采用上述技术方案，优化了黑母粒的配比，使得黑母粒对近红外光的反射效果更好，进一步提高了回收塑料制品的效率。

优选的，所述铁黑的平均粒径在50-80μm之间。

通过采用上述技术方案，当铁黑的平均粒径过小时，黑母粒对近红外光的反射能力差；当铁黑的平均粒径过大时，铁黑在树脂基体中难以分布均匀，因此黑母粒对近红外光的反射能力差。当铁黑的平均粒径在50-80μm之间时，黑母粒对近红外光的反射能力较强。

优选的，所述补强填料选用铝粉或粉煤灰。

通过采用上述技术方案，粉煤灰和铝粉均能够提高黑母粒的强度，并且粉煤灰中的玻璃微珠成分以及铝粉均能够反射近红外光，提高黑母粒对近红外光的反射效果。此外，粉煤灰中的无定型成分能够降低黑母粒的透明度，提高黑母粒吸收可见光的能力，因此粉煤灰的使用效果优于铝粉。