本發(fā)明涉及一種高分子化合物的組合物的，尤其涉及聚乙烯的，具體為一種耐紫外線塑膠色母粒的制備裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、紫外線是一種電磁輻射，波長比可見光短，能量比可見光高。根據(jù)波長的不同，紫外線可分為三個主要波段：uva，波長在320-400納米，可以穿透臭氧層和玻璃，到達地球表面，占到達地球表面紫外線的大部分；uvb，波長在280-320納米，大部分被臭氧層吸收，只有少量到達地球表面；uvc，波長在100-280納米，幾乎全部被臭氧層吸收，不會到達地球表面，在自然環(huán)境下，人們幾乎不會接觸到uvc波段的紫外線。

2、隨著高分子材料在各領(lǐng)域的廣泛應用，尤其是塑料制品在戶外環(huán)境中的長期使用，其耐紫外線老化性能成為了一個重要的技術(shù)挑戰(zhàn)。紫外線輻射，尤其是uva和uvb波段，能夠破壞塑料中的化學鍵，導致材料顏色褪色、強度降低、脆化甚至斷裂，從而縮短產(chǎn)品的使用壽命。因此，制備具有高效耐紫外線性能的塑膠色母粒顯得尤為重要。

3、現(xiàn)有的廣譜紫外線吸收劑雖然能夠覆蓋uva和uvb波段的大部分波長范圍，但在某些特定波長點或區(qū)域內(nèi)，其吸收效效率不夠高；廣譜吸收劑在吸收光譜中存在“空白”或“低谷”，使得整個吸收體系在uva和uvb波段內(nèi)的吸收不連續(xù)和平滑，這種不均勻的吸收效率會影響產(chǎn)品的整體耐紫外線老化性能。

4、因此，有必要對現(xiàn)有技術(shù)中的耐紫外線塑膠色母粒的制備方法進行改進，以解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐紫外線塑膠色母粒的制備裝置及方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中廣譜紫外線吸收劑在某些特定波長點或區(qū)域內(nèi)的吸收效率不高，導致塑膠色母粒的整體耐紫外線老化性能受影響的問題。

2、為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種耐紫外線塑膠色母粒的制備方法，包括：

3、s1、混合2-(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯并三唑和2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮，并加入納米二氧化鈦，形成預混物；

4、s2、將s1中預混物與載體聚乙烯進行混合；

5、s3、在s2的混合物中加入光穩(wěn)定劑、抗氧化劑以及表面改性碳酸鈣，攪拌混合制備再混物；

6、s4、將再混物、基體聚乙烯和色粉進行熔融共混后，擠出塑膠條；

7、s5、將擠出的塑膠條經(jīng)過冷卻后，切成均勻的塑膠色母粒，并通過篩分去除不合格顆粒。

8、本發(fā)明一個較佳實施例中，步驟s1中，2-(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯并三唑和2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮以及納米二氧化鈦的質(zhì)量比為11-16：5-10：1-8；混合速度為800-1000r/min，混合時間為3-5min。

9、本發(fā)明一個較佳實施例中，步驟s2中，預混物與載體聚乙烯的質(zhì)量比為1：2-5，混合速度為500-800r/min，混合時間為5-8min。

10、本發(fā)明一個較佳實施例中，步驟s3中，混合物、光穩(wěn)定劑、抗氧化劑以及表面改性碳酸鈣的質(zhì)量比為1：0.1-0.3：0.05-0.2：0.1-0.5；混合速度為800-1000r/min，混合時間為5-8min。

11、本發(fā)明一個較佳實施例中，步驟s4中，再混物、基體聚乙烯和色粉的質(zhì)量比為1：20-35：15：25。

12、本發(fā)明一個較佳實施例中，步驟s4中，再混物、基體聚乙烯和色粉加入到熔融設備中，進料區(qū)熔融溫度為160-180℃，熔融區(qū)熔融溫度為180-200℃，計量區(qū)熔融溫度為200-220℃，熔融壓力為3-5bar，混合速度為40-60r/min，熔融共混時間為15-20min。

13、本發(fā)明一個較佳實施例中，納米二氧化鈦的尺寸為20-40納米。

14、本發(fā)明一個較佳實施例中，載體聚乙烯和基體聚乙烯采用線性低密度聚乙烯，線性低密度聚乙烯的密度為0.92-0.94g/cm3。

15、本發(fā)明一個較佳實施例中，步驟s5中，塑膠條進入冷卻水中分段冷卻，初始冷卻段冷卻水溫度為10-20℃；中間冷卻段冷卻水溫度為20-30℃；最終冷卻段冷卻水溫度為30-40℃。

16、本發(fā)明提供了一種耐紫外線塑膠色母粒的制備裝置，包括：

17、高速混合機，用于將2-(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯并三唑、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮以及納米二氧化鈦進行混合，形成預混物；也用于將預混物與載體聚乙烯混合，以及將混合物、光穩(wěn)定劑、抗氧化劑和表面改性碳酸鈣進行混合；

18、雙螺桿擠出機：將再混物、基體聚乙烯和色粉進行熔融共混，形成均勻的熔體；

19、溫控系統(tǒng)，設置在雙螺桿擠出機中，監(jiān)測和調(diào)節(jié)不同區(qū)域的溫度，以確保熔融過程的均勻和制品的質(zhì)量；

20、擠出模具，位于熔融設備的出口處，用于將熔融的塑料混合物成型并擠出，形成連續(xù)的塑膠條；

21、冷卻水槽，對擠出的塑膠條進行冷卻，使其固化；

22、切粒機，用于將冷卻后的塑膠條切成均勻的塑膠色母粒；

23、篩分機，用于去除不合格的塑膠色母粒顆粒。

24、本發(fā)明解決了背景技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明具備以下有益效果：

25、(1)本發(fā)明通過混合2-(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯并三唑、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮以及納米二氧化鈦形成預混物，并與載體聚乙烯、光穩(wěn)定劑、抗氧化劑以及表面改性碳酸鈣進行混合，再與基體聚乙烯和色粉進行熔融共混，最后擠出、冷卻、切粒和篩分，制備出耐紫外線塑膠色母粒。

26、(2)本發(fā)明通過s1步驟混合2-(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯并三唑和2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮，并加入納米二氧化鈦，直接實現(xiàn)了對uva、uvb波段以及部分uvc波段紫外線的全面吸收；2-(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯并三唑主要吸收uva和部分uvb，2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮主要吸收uvb和部分uva，納米二氧化鈦則提供對uvb和部分uvc的吸收，三者結(jié)合，形成了互補的吸收體系，提高了整體的紫外線防護效果，與現(xiàn)有技術(shù)相比，進一步提高了材料的耐紫外線老化性能。

27、(3)本發(fā)明通過紫外線吸收材料中混合表面改性碳酸鈣，通過改善材料表面性能，提高了與載體聚乙烯和基體聚乙烯的結(jié)合力，減少了界面缺陷和應力集中，表面改性碳酸鈣與預混物形成互補，提供了更寬的波長范圍內(nèi)的紫外線防護，與現(xiàn)有技術(shù)相比，增強了材料的整體穩(wěn)定性和耐候性。

28、(4)本發(fā)明將預混物與載體聚乙烯混合，采用線性低密度聚乙烯作為載體，其良好的柔韌性和抗沖擊性，以及與預混物的相容性，確保了預混物在加工和使用過程中的均勻分散，減少了遷移和析出，提高了混合均勻性，增強了塑膠色母粒的穩(wěn)定性。

29、(5)本發(fā)明通過溫控系統(tǒng)在雙螺桿擠出機中的設置，確保了熔融過程的均勻和制品的質(zhì)量，溫控系統(tǒng)能夠監(jiān)測和調(diào)節(jié)不同區(qū)域的溫度，使得熔融過程更加均勻和穩(wěn)定，避免了因溫度過高或過低而導致的物料提前過度熔融、分解或未完全熔融的問題，從而保證了塑膠色母粒的質(zhì)量和性能。