專利名稱：一種強力分散、耐沖擊abs色母粒及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及塑料著色領(lǐng)域，具體的說涉及一種用于ABS塑料外殼著色的ABS色母粒及其制備方法。
背景技術(shù)：
ABS樹脂是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，目前其生產(chǎn)方法有共混法、共聚法和乳液接枝法三大類。通過調(diào)節(jié)三種單體的配比，可制備性能不同、牌號各異的樹脂，如超高抗沖擊型、高抗沖擊型、通用型和特殊型等。ABS無毒、無味，兼具韌、硬、剛特性，成型加工方便，綜合性能優(yōu)良，在家用電器、輕工文體用品、汽車工業(yè)和化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。
ABS的著色方法有色粉著色、染色拉粒著色和色母粒著色三種方法。直接采用色粉著色時，著色非常簡單，但存在容易產(chǎn)生色點、色差不易控制、對環(huán)境污染較大的缺點。染色拉粒著色是將ABS和色粉混合后采用混煉設(shè)備如雙螺桿擠出機進行熔融共混，從而制得著色的ABS膠粒。與采用色粉著色相比，拉粒著色效果有了很大的提高，但ABS需經(jīng)歷兩次熱歷史，不僅提高了生產(chǎn)成本，而且在一定程度上損害了制品的機械性能。采用色母粒著色時，顏料經(jīng)過預(yù)處理并均勻分散于載體樹脂中，大大提高了顏料的分散性能和著色效率，具有操作簡單、成本低廉、對環(huán)境無污染等優(yōu)點。
ABS色母粒一般采用ABS為載體，ABS三元共聚的分子結(jié)構(gòu)和組成導(dǎo)致各種牌號的ABS色澤存在一定差異，這對于制品的著色極為不利。以ABS為載體的色母粒進行著色時，由于載體流動性能較差，而添加比例較小(一般為4phr)，容易出現(xiàn)流紋、色澤不均、色差不易控制等問題。特別是對于白色家電如空調(diào)、冰箱和洗衣機等，一些特別白的部件著色時要求色母粒中鈦白粉的含量高達40～60％，對制件的沖擊強度有一定影響，導(dǎo)致一些有螺絲孔的部件容易裂開。因此，如何解決ABS色母粒著色時容易產(chǎn)生流紋、色澤不均、色差較大和抗沖擊性能變差等問題，是ABS著色時需迫切解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有ABS色母粒著色時存在的問題，提供一種強力分散、耐沖擊ABS色母粒，其應(yīng)用于ABS制品的著色時可以克服容易產(chǎn)生流紋、色澤不均、色差較大和抗沖擊性能變差等問題。
本發(fā)明的另一個目的是提供上述ABS色母粒的制備方法。
本發(fā)明的強力分散、耐沖擊ABS色母粒，由如下組分和重量百分數(shù)組成載體20～50％、色粉0.01～70％、分散劑0～40％、高分子增容劑0.5～20％、沖擊改性劑1～20％、熱穩(wěn)定劑0.1～2％、加工助劑0～10％、填料0～40％。
上述載體為高抗沖聚苯乙烯(HIPS)、聚苯乙烯(PS)、苯乙烯-丁二烯共聚物(K膠)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)中的一種或多種的混合物。這些聚合物作為載體具有較好的流動性能，容易擠出加工，而且與ABS具有較好的相容性。
上述色粉為無機顏料、有機顏料或染料；所述的無機顏料為鈦白粉(二氧化鈦)、碳黑或立德粉等；所述的有機顏料為偶氮顏料、雜環(huán)顏料或雜類顏料等。
上述分散劑為聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、(乙烯-醋酸乙烯)共聚物蠟、聚酰胺蠟(EBS、改性EBS等)中的一種或多種的混合物。這些低分子組分在加工過程中優(yōu)先熔融并包覆在顏料顆粒表面，從而起到促進顏料的分散并使之穩(wěn)定化的作用。
上述高分子增容劑為苯乙烯-馬來酸酐共聚物(SMA)、高抗沖聚苯乙烯接枝馬來酸酐(HIPS-g-MAH)、K膠接枝馬來酸酐中的一種或多種的混合物。本發(fā)明采用的高分子增容劑含有馬來酸酐，與無機顏料或填料如鈦白粉、立德粉、碳酸鈣、滑石粉等具有一定的反應(yīng)活性，包覆在無機顏料和填料的表面，有效提高色母粒中無機物與載體樹脂的相容性，提高著色的均勻性和穩(wěn)定性。
上述沖擊改性劑為SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物)、SEBS(苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物)、SIS(苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物)等彈性體中的一種或多種的混合物，這些彈性體與ABS具有良好的相容性，在基體中分散良好并能有效吸收沖擊能，使ABS的沖擊性能保持良好。
上述熱穩(wěn)定劑為酚類抗氧劑或亞磷酸酯中的一種或多種的混合物。酚類抗氧劑，如BHT、1076、1010；亞磷酸酯如168。熱穩(wěn)定劑的加入可以避免色母粒加工過程中載體樹脂發(fā)生降解，達到保持色母粒顏色穩(wěn)定的作用。
上述加工助劑為硬脂酸、硬脂酸鹽、白礦油或聚硅酮中的一種或多種的復(fù)合物。加工助劑的加入可以降低物料與機筒、模具表面的摩擦力，解決了表面光澤度不佳、脫模困難等問題。
上述填料為碳酸鈣、滑石粉或硅灰石中的一種或多種的混合物。
本發(fā)明的強力分散、耐沖擊ABS色母粒的制備方法為將各組分按比例配料，然后在高速混合機中混合5～20分鐘，采用雙螺桿擠出機進行熔融共混，溫度控制在180～200℃，螺桿轉(zhuǎn)速為80～400r/min，通過螺桿或轉(zhuǎn)子的剪切、混煉使顏料在載體樹脂中分散均勻，然后進行造粒、干燥制得本發(fā)明的色母粒。
本發(fā)明也可以將高速混合機中混合好的物料先采用密煉機密煉，然后采用螺桿擠出機造粒的工藝路線來制備本發(fā)明的色母粒。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明提供的ABS色母粒應(yīng)用于ABS制品的著色時，其具有強力分散、提高耐沖擊性能的優(yōu)點，克服了現(xiàn)有ABS色母粒著色容易產(chǎn)生流紋、色澤不均、色差較大和抗沖擊性能變差等問題。同時，本發(fā)明ABS色母粒的制備方法簡單實用，應(yīng)用前景廣闊。
具體實施例方式
實施例1在常溫常壓下，將如下組分和重量百分數(shù)高抗沖聚苯乙烯35％，鈦白粉40％，聚乙烯蠟8％，苯乙烯-馬來酸酐共聚物5％，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5％，酚類抗氧劑BHT 2％，硬脂酸1％，碳酸鈣4％，將各組分按比例配料后，在高速混合機中進行高速混合10分鐘，采用雙螺桿擠出機進行熔融共混，溫度控制在190℃，螺桿轉(zhuǎn)速為200r/min，通過螺桿的剪切、混煉使顏料在載體樹脂中分散均勻，然后進行造粒、干燥、包裝等工序制得本發(fā)明的色母粒。
實施例2在常溫常壓下，將如下組分和重量百分數(shù)丙烯腈-苯乙烯共聚物25％，鈦白粉30％，EBS 10％，K膠接枝馬來酸酐5％，苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物5％，亞磷酸酯1681％，聚硅酮2％，硅灰石23％，將各組分按比例配料后，在高速混合機中進行高速混合15分鐘，采用雙螺桿擠出機進行熔融共混，溫度控制在200℃，螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min，通過螺桿的剪切、混煉使顏料在載體樹脂中分散均勻，然后進行造粒、干燥、包裝等工序制得本發(fā)明的色母粒。
實施例3在常溫常壓下，將如下組分和重量百分數(shù)聚苯乙烯30％，苯乙烯-丁二烯共聚物10％，鈦白粉15％，立德粉5％，偶氮顏料0.5％，氧化聚乙烯蠟1％，乙烯-醋酸乙烯1.5％，苯乙烯-馬來酸酐共聚物0.5％，高抗沖聚苯乙烯接枝馬來酸酐1％，SBS 6％，SEBS 5％，SIS 5％，酚類抗氧劑10761％，亞磷酸酯1680.5％，硬脂酸2％，硬脂酸鹽2％，白礦油2％，聚硅酮2％，碳酸鈣3％，滑石粉5％，硅灰石2％，將各組分按比例配料后，在高速混合機中混合，先采用密煉機密煉，然后采用螺桿擠出機造粒制得本發(fā)明的色母粒。
為了對比本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點，按照對比例1～3配方進行對比試驗，對比例1～3的制備方法分別與實施例1～3的制備方法相同。
對比例1ABS40％，鈦白粉40％，EVA蠟5％，EBS3％，熱穩(wěn)定劑10100.14％，熱穩(wěn)定劑1680.6％，硬脂酸鋅0.5％，碳酸鈣10.5％。
對比例2ABS40％，鈦白粉30％，碳黑0.1％，EVA蠟4％，EBS2％，熱穩(wěn)定劑1010 0.4％，熱穩(wěn)定劑168 0.6％，硬脂酸鋅0.5％，滑石粉22.4％。
對比例3ABS40％，鈦白粉15％，酞青藍1％，EVA蠟3％，EBS3％，熱穩(wěn)定劑1010 0.4％，熱穩(wěn)定劑168 0.6％，硬脂酸鋅0.5％，碳酸鈣20％，滑石粉16.5％。
將實施例和比較例制備的色母粒，在ABS塑料中添加4phr注塑色板和標準沖擊試樣，具體對比結(jié)果如表1所示。這充分說了本發(fā)明的ABS色母粒應(yīng)用于ABS制品的著色，可以克服現(xiàn)有ABS色母粒著色容易產(chǎn)生流紋、色澤不均、色差較大和抗沖擊性能變差等問題。
表1著色效果評價與沖擊性能比較

注相同條件下ABS的簡支梁缺口沖擊強度為16.4KJ/mm2。
權(quán)利要求
1.一種強力分散、耐沖擊ABS色母粒，由如下組分和重量百分數(shù)組成載體20～50％、色粉0.01～70％、分散劑0～40％、高分子增容劑0.5～20％、沖擊改性劑1～20％、熱穩(wěn)定劑0.1～2％、加工助劑0～10％、填料0～40％。
2.如權(quán)利要求1所述的色母粒，其特征在于所述載體為高抗沖聚苯乙烯、聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物或丙烯腈-苯乙烯共聚物中的一種或多種的混合物。
3.如權(quán)利要求1所述的色母粒，其特征在于所述色粉為無機顏料、有機顏料或染料；所述的無機顏料為二氧化鈦、碳黑或立德粉等；所述的有機顏料為偶氮顏料、雜環(huán)顏料或雜類顏料等。
4.如權(quán)利要求1所述的色母粒，其特征在于所述分散劑為聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、乙烯-醋酸乙烯共聚物蠟或聚酰胺蠟中的一種或多種的混合物。
5.如權(quán)利要求1所述的色母粒，其特征在于所述高分子增容劑為苯乙烯-馬來酸酐共聚物、高抗沖聚苯乙烯接枝馬來酸酐或K膠接枝馬來酸酐中的一種或多種的混合物。
6.如權(quán)利要求1所述的色母粒，其特征在于所述沖擊改性劑為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物或苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物中的一種或多種的混合物。
7.如權(quán)利要求1所述的色母粒，其特征在于所述熱穩(wěn)定劑為酚類抗氧劑或亞磷酸酯中的一種或多種的混合物。
8.如權(quán)利要求1所述的色母粒，其特征在于所述加工助劑為硬脂酸、硬脂酸鹽、白礦油或聚硅酮中的一種或多種的復(fù)合物；所述填料為碳酸鈣、滑石粉或硅灰石中的一種或多種的混合物。
9.一種權(quán)利要求1所述色母粒的制備方法，其特征在于將各組分按比例配料，然后在高速混合機中混合5～20分鐘，采用雙螺桿擠出機或密煉機進行熔融共混，溫度控制在180～200℃，螺桿轉(zhuǎn)速為80～400r/min，通過螺桿或轉(zhuǎn)子的剪切、混煉使顏料在載體樹脂中分散均勻，然后進行造粒、干燥制得本發(fā)明的色母粒。
10.一種權(quán)利要求1所述色母粒的制備方法，其特征在于將各組分按比例配料，在高速混合機中混合，先采用密煉機密煉，然后采用螺桿擠出機造粒制得本發(fā)明的色母粒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種強力分散、耐沖擊ABS色母粒及其制備方法。本發(fā)明的強力分散、耐沖擊ABS色母粒，由如下組分和重量百分數(shù)組成載體20～50％、色粉0.01～70％、分散劑0～40％、高分子增容劑0.5～20％、沖擊改性劑1～20％、熱穩(wěn)定劑0.1～2％、加工助劑0～10％、填料0～40％。本發(fā)明提供的ABS色母粒應(yīng)用于ABS制品的著色，具有強力分散、耐沖擊的性能，克服了現(xiàn)有ABS色母粒著色容易產(chǎn)生流紋、色澤不均、色差較大和耐沖擊性能變差等問題。同時，本發(fā)明ABS色母粒的制備方法簡單實用，應(yīng)用前景廣闊。
文檔編號B29B9/12GK1721474SQ20051003497
公開日2006年1月18日 申請日期2005年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月2日
發(fā)明者陽范文, 盧俊文, 周文熙, 李含春, 許兆強 申請人:廣州市波斯塑膠顏料有限公司