專利名稱：一種塑料著色色砂的組成及其加工工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及色素顏料(染料)應用領域，具體為一種塑料著色色砂的組成及其加 工工藝，作為著色劑應用于塑料、橡膠、涂料、油墨等合成材料中，具有高分散性和高相容 性，同時具有用量小、無毒、無粉塵等功能特點，廣泛應用家用電器、電子、電線電纜、食品包 裝等領域，是一種新型環(huán)保型功能材料。
背景技術：
色砂起源于荷蘭HCA公司，英文為H0LC0BATCH，意為微粒，它一改塑料著色一直以 來以色粉和色母粒著色的傳統(tǒng)方式，它以添加量低，著色均勻，使用方便，環(huán)保便捷越來越 被使用者看好，但色砂制造工藝和技術一直被荷蘭HCA公司所掌握，產品被荷蘭HCA所壟斷 生產和經營。九十世紀初，隨著我國塑料市場的不斷擴大，色砂在中國也有了較大的市場，應用 領域從飲料包裝到家電塑料制品著色在不斷擴展，從彩色蠟燭到電子產品包裝、電線電纜 著色等不斷深入到個個行業(yè)，而這樣一個應用領域普遍的產品我國一直只能依賴于進口。色砂以實用添加量低明顯有優(yōu)于傳統(tǒng)色母粒著色，以冰箱果盒為例；色母粒一般 添加量在4wt%左右才能達到著色要求，而色砂在0. 1-0. 2wt%的添加比例即可滿足產品 著色的要求。在使用上也更方便，更準確，生產效率也有明顯提高，生產成本明顯降低。色砂制造工藝與傳統(tǒng)的色母粒制造方式有明顯的不同，傳統(tǒng)的色母粒制造是由螺 桿擠出機等混煉制造完成的，而色砂是由攪拌研磨細化顏料，在加入非合成樹脂造粒而成 的產品。色砂一般為直徑在0. 5-1. 0毫米直徑的球狀，有非常好的流動性，同時無粉塵，無 污染，使用方便等特點。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種用有機低分子載體材料制備的高分散性塑料著色色 砂的組成及其加工工藝，有機低分子載體材料為易于與大多數高分材料相容，同時不影響 其材料的各項性能的非聚合物載體。本發(fā)明的技術方案是一種塑料著色色砂的組成，包括色素顏料(染料)、有機低分子載體材料、分散劑； 按重量份數計，色素顏料(染料)20-80份；有機低分子載體材料20-80份；分散劑0. 5-3. 0 份。所述色素顏料(燃料)選用紅、黃、藍、綠、黑、白色有機或無機色素顏料(染料) 之一或任意比例混配。本發(fā)明中，分散劑色素顏料(染料)主要使用的有永固黃、耐曬紅、 鋯釩黃、大紅粉、偶氮黃、酞菁藍、喹吖啶酮或孔雀綠等。所述有機低分子載體材料采用聚乙烯蠟。所述分散劑為錨固基團與溶劑鏈結合的結構，更易于與顏料與高分子材料的結 合。本發(fā)明中，分散劑主要使用的有聚丙烯酸鈉或丙烯酸脂等。
所述的塑料著色色砂的加工工藝，將色素顏料(染料)、有機低分子載體材料、分 散劑在攪拌釜中加水攪拌混合均勻，水加入量為100-200重量份；再經膠體磨分散反應器 分散，溫度為60-120°C，其轉速為1700-3500rpm，混合完全后，經干燥，低溫噴霧造粒得產 品。低溫噴霧的溫度為0-10°C，低溫噴霧的設備選用5-10米造粒塔。本發(fā)明主要采用攪拌研磨細化顏料，在加入非合成樹脂造粒而成的產品。色砂一般為直徑在0. 5-1. 0毫米直徑的球狀，有非常好的流動性，同時無粉塵，無污染，使用方便 等特點。本發(fā)明的有益效果如下1、本發(fā)明以色素顏料(染料)，加入有機低分子載體材料，并添加適當的分散劑， 經膠體磨研磨處理，分離干燥，低溫噴霧造粒而制成。其技術特點是采用有機低分子載體 材料，在分散劑的作用下，通過膠體磨分散反應器研磨，使色砂粒徑< 1 μ m，分離干燥后低 溫噴霧造粒得產品。制成的塑料著色色砂具有高度的分散性和與有機高分子材料的高相容 性。本發(fā)明能針對不同材料，制備不同體系的品種，適用面廣，作為著色劑適用于橡膠、塑 料、涂料、油墨等行業(yè)。2、本發(fā)明關鍵技術為有機低分子載體材料的選擇以及加工工藝方法。該技術采用進口聚乙烯蠟為載體，其熔點80°C左右，易于與大多數高分材料相容， 同時不影響其材料的各項性能。本發(fā)明提高了與合成材料配伍性能。到目前此技術未見文 獻報道。本發(fā)明通過使用膠體磨分散反應器，色素顏料(染料)和有機低分子載體材料在 分散劑的作用下在液相中充分分散，干燥后粒度分布均勻，不團聚。采用低溫噴霧造粒技 術，控制色砂直徑在0. 5-1. 0毫米直徑的球狀，有非常好的流動性，同時無粉塵，無污染，使 用方便等特點。


圖1為本發(fā)明工藝流程示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明工藝流程為選用的色素顏料(染料)、有機低分子載體材料、分散劑在攪拌釜中加水攪拌混合 均勻，水加入量為100-200重量份；再經膠體磨分散反應器分散，溫度為60-120°C，其轉速 為1700-3500rpm，混合完全后，經干燥，低溫噴霧造粒得產品。實施例1將市售永固黃顏料0. 8千克，聚乙烯蠟0. 2千克，丙烯酸脂分散劑0. 03千克和1. 2 千克水放入3升的搪瓷反應釜中，攪拌，加熱，控溫65°C，保溫1小時。再經膠體磨分散反應 器循環(huán)分散，其轉速為2000rpm，溫度60°C ；研磨完全后，噴霧干燥，低溫(溫度5°C)造粒， 控制色砂直徑在0. 5-1. 0毫米直徑的球狀，制得色素含量約80%的黃色色砂。實施例2將市售耐曬紅顏料0. 5千克，聚乙烯蠟0. 5千克，聚丙烯酸鈉分散劑0. 008千克和 1. 2千克水放入3升的搪瓷反應釜中，攪拌，加熱，控溫65°C，保溫1小時。再經膠體磨分散反應器循環(huán)分散，其轉速為3500rpm，溫度80°C;研磨完全后，噴霧干燥，低溫(溫度5°C)造 粒，控制色砂直徑在0. 5-1. 0毫米直徑的球狀，制得色素含量約50%的紅色色砂。實施例3將市售酞菁藍顏料0. 6千克，聚乙烯蠟0. 4千克，丙烯酸脂分散劑0.025千克和 1.2千克水放入3升的搪瓷反應釜中，攪拌，加熱，控溫65°C，保溫1小時。再經膠體磨分散 反應器循環(huán)分散，其轉速為2400rpm，溫度100°C ；研磨完全后，噴霧干燥，低溫(溫度5°C ) 造粒，控制色砂直徑在0. 5-1. 0毫米直徑的球狀，制得色素含量約60%的藍色色砂。實施例4將市售孔雀綠顏料0. 5千克，聚乙烯蠟0. 5千克，聚丙烯酸鈉分散劑0. 01千克和 1. 2千克水放入3升的搪瓷反應釜中，攪拌，加熱，控溫65°C，保溫1小時。再經膠體磨分散 反應器循環(huán)分散，其轉速為ISOOrpm，溫度120°C ；研磨完全后，噴霧干燥，低溫(溫度5°C ) 造粒，控制色砂直徑在0. 5-1. 0毫米直徑的球狀，制得色素含量約50%的綠色色砂。實施例結果表明，本發(fā)明制成的塑料著色色砂具有高度的分散性及與有機高分子 材料的相容性，可作為著色劑適用于橡膠、塑料、化纖、涂料、油墨等行業(yè)。
權利要求
一種塑料著色色砂的組成，其特征在于包括色素顏料、有機低分子載體材料、分散劑；按重量份數計，色素顏料20-80份；有機低分子載體材料20-80份；分散劑0.5-3.0份。
2.按權利要求1所述的塑料著色色砂的組成，其特征在于所述色素顏料選用紅、黃、 藍、綠、黑、白色有機或無機色素顏料之一或任意比例混配。
3.按權利要求1所述的塑料著色色砂的組成，其特征在于所述有機低分子載體材料 為聚乙烯蠟。
4.按權利要求1所述的塑料著色色砂的組成，其特征在于所述分散劑為錨固基團與 溶劑鏈結合的結構，更易于與顏料與高分子材料的結合。
5.按權利要求1所述的塑料著色色砂的加工工藝，其特征在于將色素顏料、有機低分 子載體材料、分散劑在攪拌釜中加水攪拌混合均勻，水加入量為100-200重量份；再經膠體 磨分散反應器分散，溫度為60-120°C，其轉速為1700-3500rpm，混合完全后，經干燥，低溫 噴霧造粒得產品。
全文摘要
本發(fā)明涉及色素顏料應用領域，具體為一種塑料著色色砂的組成及其加工工藝。塑料著色色砂的組成包括色素顏料、有機低分子載體材料、分散劑；按重量份數計，色素顏料20-80份；有機低分子載體材料20-80份；分散劑0.5-3.0份。加工工藝是以色素顏料為基料，加入有機低分子載體材料及添加適當的分散劑，經配比、攪拌、干燥造粒而制成。本發(fā)明采用低溫噴霧干燥造粒工藝，色素顏料在分散劑的作用下，通過攪拌器，與有機低分子載體材料進行充分混合，低溫干燥造粒得產品。本發(fā)明制成的塑料著色色砂具有高度的分散性及與有機高分子材料的相容性，可作為著色劑適用于橡膠、塑料、化纖、涂料、油墨等行業(yè)。
文檔編號C08K5/101GK101838398SQ20091001073
公開日2010年9月22日 申請日期2009年3月18日 優(yōu)先權日2009年3月18日
發(fā)明者叢衛(wèi)軍, 張軍, 衣慶暉 申請人:上海劍徽塑膠科技有限公司