[发明专利]一种低气味高炭黑含量的聚乙烯色母粒及其制备方法

说明书

本发明公开一种低气味高炭黑含量的聚乙烯色母粒及其制备方法，涉及聚乙烯色母粒技术领域。本发明用于解决现有技术中聚乙烯色母粒成品的耐热性、抗静电性和降解速率有待提高，而且炭黑含量高时会挥发不友好气味的技术问题，通过采用反应活性高、相容性好且具有轻微芳香气味的可降解改性聚乙烯粉料作为载体树脂，加入耐热、具备轻微芳香气味的改性聚乙烯蜡微粉，配合低结构炭黑、双(β‑羟乙基)椰油胺、抗氧剂制备得到，可降解改性聚乙烯粉料与改性聚乙烯蜡微粉良好相容，双(β‑羟乙基)椰油胺作为润湿剂、抗静电剂，聚乙烯色母粒成分均匀，用于塑料制品时改善了气味，提高了塑料制品的耐热性、抗静电性和降解速率。

技术领域

本发明涉及聚乙烯色母粒技术领域，具体涉及一种低气味高炭黑含量的聚乙烯色母粒及其制备方法。

背景技术

色母粒是由一种或多种组分的大量颜料或颜料与载体树脂等，经过严格加工分散工艺制成的高效能和高浓度颜色的树脂着色用混合物，色母粒中一般还会添加润滑剂、光亮剂、抗氧剂等助剂，通常制成粒状、丸状或粉状。根据用途不同，色母粒分为注射色母、吹塑色母、纺丝色母等，各品种又具有不同等级。

公告号CN106046479B的专利公开了一种高炭黑分散度聚乙烯粒料，由以下重量份数的原料制成，聚乙烯树脂粒料100份，聚乙烯蜡0.2～0.5份，复合抗氧剂0.2～0.5份，黑色色母粒2～10份，黑色色母粒中采用中低结构炭黑，炭黑含量为40％；采用双螺杆挤出机的强力剪切作用制成预分散色母料，然后与聚乙烯树脂粒料采用单螺杆挤出机共混挤出，提高了炭黑的分散度，可达6分以上。但是研究发现，现有的高炭黑含量的聚乙烯色母粒及其制备方法，存在以下技术问题：聚乙烯色母粒成品的耐热性、抗静电性和降解速率有待提高，而且炭黑含量高时会挥发不友好气味，需要进一步改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低气味高炭黑含量的聚乙烯色母粒及其制备方法，用于解决现有技术中聚乙烯色母粒成品的耐热性、抗静电性和降解速率有待提高，而且炭黑含量高时会挥发不友好气味的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

本发明提供一种低气味高炭黑含量的聚乙烯色母粒，由以下重量份的成分制备而成：72～95份可降解改性聚乙烯粉料、3～10份改性聚乙烯蜡微粉、18～32份低结构炭黑、1～5份双(β-羟乙基)椰油胺、0.1～0.6份抗氧剂；其中，可降解改性聚乙烯粉料由2-溴-1,1-二甲氧基乙烷、1,4-丁二醇在溶剂甲苯、叔丁醇钾催化下反应、后处理得到中间体1，中间体1与N-乙烯基己内酰胺、有机钴配位剂、乙烯在偶氮二异丁腈引发下聚合、后处理得到；改性聚乙烯蜡微粉由聚乙烯蜡与丙烯酸乙烯酯、马来酸酐在过氧化苯甲酰引发下聚合、后处理得到。

进一步的，所述可降解改性聚乙烯粉料的制备方法包括以下步骤：

步骤一，将2-溴-1,1-二甲氧基乙烷、1,4-丁二醇、对甲苯磺酸、溶剂甲苯依次加入到三口烧瓶内，升温至115～130℃，保温回流搅拌反应16～18小时，乙酸乙酯洗涤，减压蒸馏得到2-溴-1,3-二氧环庚烷，加入四氢呋喃、叔丁醇钾，搅拌反应60～80min后，降温至室温，继续搅拌反应10～12小时，加入乙醚，过滤，乙醚洗涤过滤，滤液减压蒸馏得到中间体1；

步骤二，将中间体1、N-乙烯基己内酰胺、溶剂甲苯加入至三口烧瓶内，再加入有机钴配位剂、偶氮二异丁腈，氮气保护下通入乙烯，升温至68～80℃，保温搅拌反应20～24小时，减压蒸馏除去溶剂，过滤，滤饼使用甲苯洗涤三次后于65～78℃干燥16～20小时得到粗品，粗品粉碎后过10～20目筛得到可降解改性聚乙烯粉料。

可降解改性聚乙烯粉料合成反应式如下：