[发明专利]聚丙烯降温色母料及其制造方法

说明书

本发明所属技术领域为高分子加工。

众所周知，在聚丙烯纤维的制造过程中，由于聚丙烯树脂分子量比较大，高达20万左右，为了改善粘流性能常常采用高温热降解的方法，但纺丝温度提高后，分子量的降解并不是很均匀的，产生毛丝较多，尤其在聚丙烯树脂中掺混聚丙烯色母料进行原液着色纺丝时，由于聚丙烯树脂中的抗老剂颜（染）料等助剂经不起300℃的高温，容易分解挥发掉，失去应有的性能，使纺丝室烟雾大，色丝失去光泽，所以在纺制聚丙烯色丝时，往往在聚丙烯树脂中除了添加色母料外，还要添加含有过氧化二叔丁基的降温母料，用以达到调节树脂的分子量、降低纺丝温度，改善粘流性能和纺丝环境。但由于两次加入母料，使纤维强度降低，毛丝较多，且成本增加。

本发明的目的，为了改善上述不足之处，提供了一种不仅具有降温母料的功能而且也起到着色母料作用的聚丙烯降温色母料的制造方法。用本发明的制造方法生产的聚丙烯降温色母料，纺丝温度可降低20℃～60℃，纺制的聚丙烯纤维色泽鲜艳，强度较高，断裂伸长较小。改善了纺丝环境，降低了生产成本，其性能优于同时加入降温母料和色母料而纺制的聚丙烯纤维。

本发明的技术构成如下：

把一定量的有机过氧化物、预分散好的小于2微米的颜（染）料及很少量的分散剂掺混进聚丙烯树脂或粉末中。搅拌均匀后进入螺杆挤压机。挤出的熔体经水浴冷却、切断等步骤即可制成聚丙烯降温色母料，其熔融指数范围在30～80克/10分。

（1）用单螺杆挤压机制造聚丙烯降温色母料的方法

把过氧化二叔丁基以0.5%～3%于聚丙烯树脂重量的添加量包覆于聚丙烯树脂外面，然后添加相对于聚丙烯树脂重量的10%～30%的预分散好的颜（染）料和相当于颜（染）料重量的5%～10%的低分子聚乙烯粉末或硬酯酸镁搅拌均匀，经料斗进入单螺杆挤压机，在130℃～～230℃温度下挤出造粒，制成的聚丙烯降温色母料熔融指数控制在30～80克/10分。

（2）双螺杆挤压机制造聚丙烯降温色母料的方法

把相对于聚丙烯树脂重量的0.5%～3%的过氧化二叔丁基包覆在聚丙烯树脂外面，再添加相对于聚丙烯树脂重量的2%～8%的低分子量聚乙烯粉末或硬酯酸镁搅拌均匀后为一组分放入一料斗中;相对于聚丙烯树脂重量的10%～30%的预分散好的颜（染）料和相对于颜（染）料重量的2%～8%的低分子聚乙烯粉末或硬酯酸镁为另一组分放入另一料斗中，两种组分分别控制计量，进入双螺杆挤压机，在130℃～230℃温度下挤出造粒，制成聚丙烯降温色母料熔融指数控制在30～80克/10分。

本发明的实施通过以下实例给出：

实例1：

将熔融指数9克/10分的聚丙烯树脂4公斤中添加68克过氧化二叔丁基、42克的硬酯酸镁搅拌均匀，再加入600克经过预分散处理的小于2微米的色素槽法炭黑混合均匀后，经料斗进入单螺杆挤压机，在130℃～230℃温度下挤出造粒，制成的聚丙烯黑色降温母料熔融指数为41克/10分。

在3公斤聚丙烯树脂中掺混90克降温黑色母料后纺丝，纺丝温度180℃～270℃，卷绕速度500米/分，拉伸5.3倍。得到的纤维断裂强度为5.36克/旦，断裂伸长17.1%，色泽鲜艳的纤维。

实例2：

将熔融指数10克/10分，聚丙烯树脂7.12公斤中添加160克过氧化二叔丁基、再添加213.6克的低分子聚乙烯粉末搅拌均匀后为一组分;另外，把1800克预分散好的红色颜料中放入72克低分子聚乙烯粉末混合均匀作另一组分，两种组分分别放入料斗中，分别控制计量进入双螺杆挤压机中，在160℃～230℃温度下挤出造粒，制成的聚丙烯红色降温母料熔融指数为47克/10分。

在3公斤聚丙烯树脂中掺混60克红色降温母料后纺丝，纺丝温度为180℃～275℃，卷绕速度550米/分，拉伸4.83倍，纺制的纤维断裂强度为5.16克/旦，断裂伸长18.3%，色泽鲜艳的优质纤维。