[發明專利]一種聚乳酸載體色母粒及其制備方法

有效

• 申請號: 202010319712.5
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN113527851B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 潘曉娣;嚴巖;胡兆麟;錢明球;李世君;賈君君
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化儀征化纖有限責任公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L23/06;C08L25/06;C08K5/23;C08J3/22;D01F1/04;D01F6/92
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 楊曉莉

本發明提供了一種聚乳酸載體色母粒及其制備方法，所述聚乳酸載體色母粒采用雙螺桿擠出成型，顏料添加量10～40％，分散劑為聚乙烯蠟和納米聚苯乙烯微球的混合物，添加量0.6～3.7％(其中聚乙烯蠟含量50～70％，納米聚苯乙烯微球含量50～30％)，在此添加量下色母粒的壓濾值較低，低于0.08MPa/g。本方法中分散劑添加量較少即可達到優良效果，能夠保證聚乳酸色絲紡絲過程長周期穩定運行要求。

技術領域

本發明屬于母粒制備技術領域，具體涉及一種聚乳酸載體色母粒及其制備方法。

背景技術

在色母粒生產中，分散劑的作用至關重要，高聚物中加入顏料后，熔體的加工流動性會有不同程度的降低，分散劑一方面能夠減小聚合物分子鏈的纏結作用，給予物料高流動性，改善加工性能，另一方面能夠潤濕顏料粒子，改善顏料與聚合物的界面狀態，促進顏料的分散。制備色母粒時需選擇合適的分散劑種類，且加入量應控制在合適范圍，加入量若過少，色母粒的壓濾值會明顯增大，不能較好的潤滑顏料，不利于色母粒生產，加入量若過多，熔體粘度過低，不利于機械剪切力傳遞到顏料粒子上，不利于分散。

色母粒的加入應盡量不影響切片的可紡性和纖維的物理性能，目前通常用壓濾值來評價色母粒的質量。壓濾值表征加入色母粒后紡絲熔體的過濾性能，過濾性能的好壞直接影響過濾器和紡絲組件的更換周期，用壓濾值來判斷色母粒中顏料分散的微細化程度和均勻性，壓濾值越大，說明色母粒中顏料的分散性越差。一般母粒廠要求紡絲級色母粒的壓濾值不大于0.15MPa/g。

中國專利CN102746629A公開了一種可降解色母粒，由如下質量份的組分組成：聚乳酸載體42～94份，色粉5～53份，分散劑和熱穩定劑1～5份，其中所述聚乳酸載體為乳酸的均聚物；色粉為無機或有機色粉，優選為耐酸性的無機或有機色粉；分散劑為常用的有機分散劑或無機分散劑，優選為EBS和/或二氧化硅等；熱穩定劑為受阻酚類，優選為BASF抗氧劑1076。該發明通過硫酸鈣對聚乳酸載體改性(其中聚乳酸載體中乳酸的均聚物與硫酸鈣的重量份數比為1：0.5-2。)，改進了載體與顏料的分散程度，從而使制備得到的色母粒著色率高，著色均勻，適合塑料制品行業的需求。該發明中起分散劑作用的物質實際上為硫酸鈣、EBS和/或二氧化硅等，配方復雜，且制備的色母粒為注塑級，母粒過濾性能差，只能用于塑料制品生產，不能用于聚乳酸色絲紡制，具有一定的局限性。

中國專利CN201010611390公開了一種專用于聚乳酸基可降解塑料的黑色母粒及其制備方法，所述方法中黑色母粒的配方如下(重量百分比)：載體樹脂40～65％，色素碳黑20～40％，分散潤滑劑15～30％，其中所述載體樹脂為聚乳酸，所述色素碳黑的粒徑為10～30nm，所述分散潤滑劑為聚乙烯蠟、乙烯-醋酸乙烯酯蠟、乙撐雙硬脂酸酰胺、硬脂酸系列分散劑中的一種或幾種，該聚乳酸基可降解塑料的黑色母粒具有優良的相容性好，易分散，采用該黑色母粒制得的塑料具有優良的機械性能，易被降解，經濟環保。此發明中分散劑用量較大，且只提供了生產注塑級黑色母粒的方法，母粒色彩不豐富，不可應用于聚乳酸色絲生產。

中國專利CN108166096A公開了一種原液著色阻燃聚乳酸纖維及其制備方法，所述方法中原液著色阻燃聚乳酸母粒的制備方法：將65～82wt％聚乳酸粉體、5～15wt％環保色料、阻燃劑5～10％和5～15wt％分散劑混合均勻，干燥后經螺桿擠出機擠出造粒制成原液著色阻燃聚乳酸母粒。中國專利CN108193307A公開了一種原液著色中空聚乳酸纖維的制備方法，其中原液著色聚乳酸母粒的制備方法：將載體聚乳酸切片研磨成粉體，與環保色料和分散劑混合均勻，經共混干燥，并經螺桿擠壓熔融、擠出、冷卻、拉條、切粒和干燥制成原液著色聚乳酸母粒，其中，載體聚乳酸切片粉體65～85％，環保色料5～20％，分散劑10～30％，所述分散劑為聚乙烯蠟和納米碳酸鈣的混合物。這兩個發明專利中制備的色母粒雖然均可應用于聚乳酸色絲生產，但其中所述分散劑為聚乙烯蠟和納米碳酸鈣的混合物，且添加量相對較多，會對成品纖維的力學性能造成一定影響。

發明內容