一种高韧性抗氧化阻燃色母粒及其制备方法与流程

本发明涉及色母粒材料领域，具体涉及一种高韧性抗氧化阻燃色母粒及其制备方法。

背景技术：

1、色母粒作为一种高分子材料的着色剂，在塑料、橡胶、纤维等领域得到了广泛的应用。它是由颜料、载体树脂和各种添加剂组成的颗粒状物质，通过与基体材料混合，可以赋予制品特定的颜色和性能。然而，目前市场上的色母粒在韧性、抗氧化和阻燃性能方面仍存在一些不足之处，这限制了其在一些高端领域的应用。色母粒的发展可以追溯到20世纪50年代，当时主要用于塑料的着色。随着塑料工业的快速发展，色母粒的品种和性能不断提高，应用范围也逐渐扩大。目前，色母粒已经成为塑料、橡胶、纤维等行业不可或缺的着色剂。在发展过程中，色母粒的技术不断创新。早期的色母粒主要采用颜料和载体树脂简单混合的方法制备，性能较差。后来，随着高分子材料科学的发展，人们开始采用先进的共混、挤出、造粒等技术制备色母粒，使其性能得到了显著提高。同时，为了满足不同领域的需求，人们还开发了各种功能性色母粒，如阻燃色母粒、抗静电色母粒、抗菌色母粒等。

2、色母粒的应用领域非常广泛，色母粒在塑料行业中的应用最为广泛，它可以用于各种塑料制品的着色，如塑料薄膜、塑料管材、塑料板材、塑料注塑件、塑料挤出件等。不同的塑料制品对色母粒的性能要求不同，如塑料薄膜要求色母粒具有良好的分散性和透明性，塑料管材要求色母粒具有良好的耐腐蚀性和耐压性，塑料注塑件要求色母粒具有良好的流动性和耐热性等。色母粒在橡胶行业中的应用也越来越广泛，它可以用于各种橡胶制品的着色，如轮胎、胶管、胶带、橡胶鞋底等。与塑料行业相比，橡胶行业对色母粒的性能要求更高，如要求色母粒具有良好的耐热性、耐老化性、耐油性和耐磨性等。色母粒在纤维行业中的应用主要是用于化纤的着色，如聚酯纤维、尼龙纤维、聚丙烯纤维等。色母粒可以使化纤具有鲜艳的颜色和良好的耐光性、耐洗性等性能。色母粒还可以用于涂料、油墨、造纸等行业的着色，以及一些特殊领域的应用，如食品包装、医药包装、电子电器等。

3、色母粒的韧性不足是一个普遍存在的问题，这主要是由于载体树脂的性能和颜料的添加量等因素引起的。一般来说，载体树脂的韧性越好，色母粒的韧性也越好。但是，为了提高色母粒的颜色和遮盖力，往往需要添加大量的颜料，这会降低色母粒的韧性。此外，一些颜料本身的硬度较高，也会影响色母粒的韧性。色母粒在加工和使用过程中容易受到氧化的影响，导致其性能下降。这主要是由于色母粒中的载体树脂和颜料等成分容易与空气中的氧气发生反应，产生自由基，从而引发氧化降解。色母粒的阻燃性能不好也是一个需要关注的问题。在一些特殊领域，如电子电器、汽车、航空航天等，对材料的阻燃性能要求非常高。如果色母粒的阻燃性能不好，可能会导致制品在发生火灾时无法起到有效的阻燃作用，从而增加火灾的危险性。

4、色母粒作为一种重要的高分子材料着色剂，在塑料、橡胶、纤维等领域得到了广泛的应用。然而，目前市场上的色母粒在韧性、抗氧化和阻燃性能方面仍存在一些不足之处，针对现有技术存在的问题，本技术要解决色母粒韧性、抗氧化和阻燃性能不足的问题。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是提供一种高韧性抗氧化阻燃色母粒及其制备方法，解决色母粒韧性、抗氧化和阻燃性能不足的问题。

2、本发明的技术方案：

3、本发明一种高韧性抗氧化阻燃色母粒，其特征在于，制备所述高韧性抗氧化阻燃色母粒的原料包括：无机颜料、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、层状双氢氧化物、滑石粉、分散剂、抗氧化剂。

4、进一步的，制备所述高韧性抗氧化阻燃色母粒的原料以重量份计，包括：无机颜料15～25份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40～60份、层状双氢氧化物8～12份、滑石粉1～3份、分散剂4～8份、抗氧化剂2～4份。

5、进一步的，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中乙烯的质量含量为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的8～14％。

6、进一步的，所述层状双氢氧化物由氯化镁、氯化铝、碳纳米管、氢氧化钠反应而成。

7、所述层状双氢氧化物的制备方法，包括以下步骤：

8、s1：分别将氯化镁、氯化铝溶解在一定量的去离子水中，制得氯化镁溶液和氯化铝溶液，将氯化镁溶液和氯化铝溶液混合，加入碳纳米管搅拌均匀，制得混合盐溶液；

9、s2：将氢氧化钠溶解在去离子水中，得到氢氧化钠溶液，然后在搅拌条件下，将氢氧化钠溶液缓慢滴加到步骤s1制得的混合盐溶液中，控制ph为9～10，搅拌反应2～4小时；

10、s3：反应结束后，将反应液过滤，洗涤，干燥制得层状双氢氧化物。

11、进一步的，所述氯化镁、氯化铝、碳纳米管的质量比为1.2～1.8：1：1.5～2。

12、进一步的，所述无机颜料为钛白粉、氧化铁、铬黄、炭黑中的一种或多种。

13、进一步的，所述分散剂为聚乙烯蜡、油酸酰胺、硬脂酸盐中的一种或多种

14、进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1035、抗氧剂1076、抗氧剂1024中的一种或多种

15、本技术还提供一种高韧性抗氧化阻燃色母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

16、步骤一、将无机颜料、层状双氢氧化物、滑石粉、分散剂和抗氧化剂加入高速混合机中，在一定温度下，以较高的转速进行预混合一段时间，使各组分充分混合均匀；

17、步骤二、将步骤一预混合好的物料与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物一起加入分段式双螺杆挤出机中，加热熔融混合后挤出造粒，挤出样条在空气中冷却后切粒得所述高韧性抗氧化阻燃色母粒。

18、进一步的，所述步骤一混合机温度为50～80℃，转速为1000～2000转/分钟，混合时间为10～20分钟；所述步骤二分段式双螺杆挤出机的螺杆转速为300～400转/分钟，加热熔融的温度为180～200℃，加热熔融的时间为0.5～1小时，挤出造粒的温度为200～230℃。

19、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(eva)具有良好的柔韧性和弹性，其分子链中含有柔性的乙烯链段和极性的醋酸乙烯酯链段。在受力时，这些链段能够发生一定的形变和取向，吸收和分散外部能量，从而提高色母粒的韧性。层状双氢氧化物具有纳米尺寸效应和层状结构，能够在材料中形成有效的应力分散中心。当材料受到外力作用时，层状结构可以发生滑移和变形，吸收和耗散外部能量，从而提高色母粒的韧性。eva与层状双氢氧化物相互作用，形成一定的物理交联结构，进一步增强了色母粒的韧性。eva和层状双氢氧化物本身具有一定的抗氧化性能，其分子结构中的一些基团可以捕捉自由基，阻止氧化反应的进一步发展。层状双氢氧化物在燃烧过程中会发生吸热分解反应，吸收大量的热量，降低材料表面的温度；eva可以与层状双氢氧化物等阻燃剂相互配合，形成协同阻燃效应。

20、有益效果：

21、本发明提供一种高韧性抗氧化阻燃色母粒，该高韧性抗氧化阻燃色母粒能够在材料反复弯曲或变形的情况下，仍能保持良好的性能，不会出现断裂或脆化现象，能够长期使塑料产品保持鲜艳的颜色，抗氧化能力强，阻燃性好，为产品的出口和应用提供了保障。