專利名稱：一種聚甲醛色母粒及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種色母粒及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚甲醛(Polyformaldehyde)是熱塑性結(jié)晶聚合物，被譽為“超鋼”或者“賽鋼”，又稱聚氧亞甲基。英文縮寫為Ρ0Μ。它具有較高的強(qiáng)度的彈性模量，摩擦系數(shù)小，耐磨性能好，還具有高度抗蠕變和應(yīng)力松弛的能力。而且它尺寸穩(wěn)定性好，吸水率很小，所以吸水率對其力學(xué)性能的影響可以不予考慮。聚甲醛也具有較好的介電性能，在很寬的頻率和溫度范圍內(nèi)，它的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角正切值變化很小。聚甲醛塑料是繼尼龍之后發(fā)展的又一優(yōu)良樹脂品種，可廣泛用于在電子電氣、汽車、建筑和精密儀器等行業(yè)用軸承、齒輪、拉桿及導(dǎo)軌、汽車車身、燃油系統(tǒng)配件等。但POM是極易分解的工程塑料之一，在有氧的情況下加熱很容易分解，分解溫度為240°C，分解時有刺激性和腐蝕性氣體發(fā)生。因此在選擇著色劑時，既要耐高溫，又要防止有的著色劑會加速POM分解。最好是配成色母批混使用，減少POM的擠出次數(shù)，從而減少其分解。目前在制備POM色母粒的時候，通常是采用LLDPE、HDPE和PP等為基體，但這些基體與POM不能很好的相容，會導(dǎo)致注塑程序的制品有分層現(xiàn)象，若選擇POM為基體，由于添加了大量的著色劑，如果采用普通的單螺桿或者雙螺桿擠出機(jī)，又很難避免基體的分解。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種與聚甲醛基體的相容性好，顏色均勻易分散的聚甲醛色母粒及其制備方法。本發(fā)明采 用了 POM作為色母粒的基體，但是采用了往復(fù)式單螺桿擠出機(jī)，有效地避免了 POM的分解。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種色母粒，由包含以下重量份的組分制成:聚甲醛30-80份，色粉20-70 份，分散劑0.1-5份，助劑0.01-2 份。所述的聚甲醛優(yōu)選40-70份。所述的色粉優(yōu)選30-60份。所述的分散劑優(yōu)選0.5-5份。所述的助劑優(yōu)選0.02-1份。所述的聚甲醛選自均聚甲醛或共聚甲醛中的一種或兩種，熔融溫度在190 230。。。所述色粉選自鈦白粉、鎘黃、鎘橙、鎘紅、氧化鐵、水銀紅、鈷紫、群青、酞青藍(lán)、酞青綠或炭黑中的一種或一種以上。
所述的分散劑選自聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、改性聚乙烯蠟或石蠟中的一種或一種以上。所述的助劑選自填充劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、抗靜電劑、偶聯(lián)劑或增塑劑中的一種或一種以上。所述的填充劑選自碳酸鈣、高嶺土、滑石粉、云母粉、硅灰石或晶須中的一種或一種以上。所述的抗氧劑選自2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八醇酯、四[3-(3’，5’ - 二叔丁基-4’ -羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酯或硫代二丙酸二硬脂酸醇酯中的一種或一種以上。所述的光穩(wěn)定劑選自2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2’ -羥基-3’，5’ - 二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2’ -羥基_3’，5’ - 二叔戊基苯基)-5-氯代苯并三唑、雙(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基膦酸單乙酯)鎳或癸二酸雙(2，2，6，6_四甲基哌啶醇酯)中的一種或者一種以上。所述的抗靜電劑選自丙三醇單硬脂酸酯或者LDN美國鉆石三葉草公司生產(chǎn)(即:N，N-雙(2-羥乙基)脂肪酸胺與其酯的混合物)。所述的偶聯(lián)劑選自乙烯基三乙氧基硅烷、三異硬脂?；佀岙惐?、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑或鋁酸酯復(fù)合偶聯(lián)劑，優(yōu)選DL-411。所述的增塑劑選自鄰苯二甲酸二辛酯或鄰苯二甲酸二丁酯。一種上述 色母粒的制備方法，包含以下步驟:(I)首先將30-80重量份聚甲醛、20-70重量份色粉、0.1-5份分散劑和0.01-2份助劑一起加入高速混合機(jī)中，常溫下高速攪拌2 IOmin ；(2)然后將混合后組分放入往復(fù)式單螺桿擠出機(jī)中，將所獲得的聚合物以條狀擠出，然后將其切割成段，形成顆粒。所述的步驟(2)中雙螺桿擠出機(jī)的溫度范圍是170 230°C。本發(fā)明的原理是采用POM做為色母粒的基體，這樣做出的色母粒與POM批混使用時，不會存在不相容的問題。在色母粒制備時采用了往復(fù)式單螺桿擠出機(jī)，這種擠出機(jī)特有的往復(fù)運動，使物料在一次生產(chǎn)中，可完善地進(jìn)行混料、混煉、塑化、分散、均化和脫氣的全過程。同其它機(jī)器相比，往復(fù)式單螺桿擠出機(jī)長徑比為最短，熔體在機(jī)筒中停留時間短且可控，加上這類擠出機(jī)控溫準(zhǔn)確，溫差小，在制備以POM為基體的色母粒的時候，往復(fù)式單螺桿擠出機(jī)可以有效地減少POM的分解。本發(fā)明的優(yōu)點在于:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所制備的色母粒與POM樹脂的相容性好，與POM樹脂共混后注塑成型的制件在受力時不會出現(xiàn)分層、起皮等現(xiàn)象。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。這些實施例僅用于說明，而不對本發(fā)明保護(hù)范圍構(gòu)成任何限制。在以下實施例中，P0M-1表示:P0M F20-03，共聚甲醛，三菱公司產(chǎn)品
P0M-2表示:DELRIN 100 NC010，均聚甲醛，杜邦公司產(chǎn)品分散劑1:聚乙烯蠟分散劑2:聚丙烯蠟分散劑3:改性聚乙烯蠟分散劑4:石蠟填充劑1#:碳酸鈣填充劑2#:高嶺土填充劑3#:滑石粉填充劑4#:娃灰石抗氧劑1#:2,6~ 二叔丁基-4-甲基苯酹抗氧劑2#:3_ (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八醇酯抗氧劑3#:硫代二丙酸二月桂酯光穩(wěn)定劑1#:2_羥基-4-甲氧基二苯甲酮光穩(wěn)定劑2#: 2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮光穩(wěn)定劑3#雙(3，5- 二叔丁基-4-羥基芐基膦酸單乙酯)鎳光穩(wěn)定劑4#:癸二酸雙(2，2，6，6-四甲基哌啶醇酯)抗靜電劑1#:丙三醇單硬脂酸酯抗靜電劑2#:Diamod Shamroch公司(美國鉆石三葉草)生產(chǎn)的Lankrostat LDN偶聯(lián)劑1#:乙烯基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑2:三異硬脂?；佀岙惐ヅ悸?lián)劑3#:鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑，山西化工研究所的0L-AT1618.
偶聯(lián)劑4#:鋁酸酯復(fù)合偶聯(lián)劑，福建師范大學(xué)高分子實驗廠DL-411.
增塑劑1#:鄰苯二甲酸二辛酯增塑劑2#:鄰苯二甲酸二丁酯實施例1制造與聚甲醛基體的相容性好、顏色均勻易分散的以POM為基體的色母粒，其制備方法包括以下步驟:(I)按照表I中組分及重量份含量備料；(2)將上述組分一起加入高速混合機(jī)中，常溫下高速攪拌2min。(3)將混合后組分放入往往復(fù)式單螺桿擠出機(jī)中，控制擠出機(jī)的溫度為170°C，混合獲得聚合物，將所獲得的聚合物以條狀擠出，然后將其切割成段，形成顆粒。實施例2制造與聚甲醛基體的相容性好、顏色均勻易分散的以POM為基體的色母粒，其制備方法包括以下步驟:(I)按照表I中組分及重量份含量備料；(2)將上述組分一起加入高速混合機(jī)中，常溫下高速攪拌lOmin。(3)將混合后組分放入往往復(fù)式單螺桿擠出機(jī)中，控制擠出機(jī)的溫度為230°C，混合獲得聚合物，將所獲得的聚合物以條狀擠出，然后將其切割成段，形成顆粒。實施例3
制造與聚甲醛基體的相容性好、顏色均勻易分散的以POM為基體的色母粒，其制備方法包括以下步驟:(I)按照表I中組分及重量份含量備料；(2)將上述組分一起加入高速混合機(jī)中，常溫下高速攪拌5min。(3)將混合后組分放入往往復(fù)式單螺桿擠出機(jī)中，控制擠出機(jī)的溫度為210°C，混合獲得聚合物，將所獲得的聚合物以條狀擠出，然后將其切割成段，形成顆粒。實施例4制造與聚甲醛基體的相容性好、顏色均勻易分散的以POM為基體的色母粒，其制備方法包括以下步驟:(I)按照表I中組分及重量份含量備料；(2)將上述組分一起加入高速混合機(jī)中，常溫下高速攪拌2min。(3)將混合后組分放入往往復(fù)式單螺桿擠出機(jī)中，控制擠出機(jī)的溫度為190°C，混合獲得聚合物，將所獲得的聚合物以條狀擠出，然后將其切割成段，形成顆粒。實施例5
制造與聚甲醛基體的相容性好、顏色均勻易分散的以POM為基體的色母粒，其制備方法包括以下步驟:(I)按照表I中組分及重量份含量備料；(2)將上述組分一起加入高速混合機(jī)中，常溫下高速攪拌lOmin。(3)將混合后組分放入往往復(fù)式單螺桿擠出機(jī)中，控制擠出機(jī)的溫度為230°C，混合獲得聚合物，將所獲得的聚合物以條狀擠出，然后將其切割成段，形成顆粒。實施例6制造與聚甲醛基體的相容性好、顏色均勻易分散的以POM為基體的色母粒，其制備方法包括以下步驟:(I)按照表I中組分及重量份含量備料；(2)將上述組分一起加入高速混合機(jī)中，常溫下高速攪拌5min。(3)將混合后組分放入往往復(fù)式單螺桿擠出機(jī)中，控制擠出機(jī)的溫度為190 2200C，混合獲得聚合物，將所獲得的聚合物以條狀擠出，然后將其切割成段，形成顆粒。表1(單位:重量份)
權(quán)利要求
1.一種色母粒，其特征在于:由包含以下重量份的組分制成: 聚甲醛30-80份， 色粉20-70份， 分散劑0.1-5份， 助劑0.01-2份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色母粒，其特征在于:所述的聚甲醛為40-70份； 或所述的色粉為30-60份； 或所述的分散劑為0.5-5份； 或所述的助劑為0.02-1份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色母粒，其特征在于:所述的聚甲醛選自均聚甲醛或共聚甲醛中的一種或兩種，熔融溫度在190 230°C。
4.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的色母粒，其特征在于:所述色粉選自鈦白粉、鎘黃、鎘橙、鎘紅、氧化鐵、水銀紅、鈷紫、群青、酞青藍(lán)、酞青綠或炭黑中的一種或一種以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色母粒，其特征在于:所述的分散劑選自聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、改性聚乙烯蠟或石蠟中的一種或一種以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色母粒，其特征在于:所述的助劑選自填充劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、抗靜電劑、偶聯(lián)劑或增塑劑中的一種或一種以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的色母粒，其特征在于:所述的填充劑選自碳酸鈣、高嶺土、滑石粉、云母粉、硅灰石或晶須中的一種或一種以上； 或所述的抗氧劑選自2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八醇酯、四[3-(3’，5’ - 二叔丁基-4’ -羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酯或硫代二丙酸二硬脂酸醇酯中的一種或一種以上； 或所述的光穩(wěn)定劑選自2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2’ -羥基-3’，5’ - 二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2’ -羥基-3’，5’ -二叔戊基苯基)-5_氯代苯并三唑、雙(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基膦酸單乙酯)鎳或癸二酸雙(2，2，6，6_四甲基哌啶醇酯)中的一種或者一種以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的色母粒，其特征在于:所述的抗靜電劑選自丙三醇單硬脂酸酯或LDN ； 或所述的偶聯(lián)劑選自乙烯基三乙氧基硅烷、三異硬脂?；佀岙惐?、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑或鋁酸酯復(fù)合偶聯(lián)劑； 或所述的增塑劑選自鄰苯二甲酸二辛酯或鄰苯二甲酸二丁酯。
9.一種上述權(quán)利要求1-8中任一所述的色母粒的制備方法，其特征在于:包含以下步驟: (1)首先將30-80重量份聚甲醛、20-70重量份色粉、0.1-5份分散劑和0.01-2份助劑一起加入高速混合機(jī)中，常溫下高速攪拌2 IOmin ； (2)然后將混合后組分放入往復(fù)式單螺桿擠出機(jī)中，將所獲得的聚合物以條狀擠出，然后將其切割成段，形成顆粒。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于:所述的步驟(2)中雙螺桿擠出機(jī)的溫度范圍是170 230°C。
全文摘要
本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種色母粒及其制備方法。該色母粒由包含以下重量份的組分制成聚甲醛30-80份，色粉20-70份，分散劑0.1-5份，助劑0.01-2份。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所制備的色母粒與POM樹脂的相容性好，與POM樹脂共混后注塑成型的制件在受力時不會出現(xiàn)分層、起皮等現(xiàn)象。
文檔編號B29C47/92GK103160062SQ20111042497
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者呂勵耘, 陳學(xué)年, 孫利明 申請人:合肥杰事杰新材料股份有限公司