本发明涉及高分子材料
技术领域：
，具体涉及一种包覆型氧化铁黄色母粒制备。
背景技术：
：随着社会的发展，塑料制品的应用已经渗透到社会的各个领域。通过用不同颜色的无机颜料，可以赋予塑料制品丰富多彩的外观。然而作为高分子有机材料的塑料，它与无机颜料的相容性很差，如果不对无机颜料进行预处理，无机颜料在塑料中很难均匀分散，从而影响制品的外观质量和使用寿命。氧化铁黄又称羟基氧化铁，其表面具有羟基官能团，用作着色剂存在两方面不足：耐热性差和分散性差。目前，市场上易分散型氧化铁黄，主要通过物理方法（机械研磨）处理得到，但研磨生产时容易产生扬尘，污染环境以及危害工人健康。化学方法处理处理也可以得到易分散氧化铁黄。中国申请专利（cn201410440986.4）公开一种氨法氧化铁黄表面改性制备易分散氧化铁黄的方法，本发明以水为介质，采用搅拌打浆的形式对氨法氧化铁黄滤饼进行预处理，得到水相分散均匀的浆液，再加入超级分散剂乳液，在一定ph条件下，利用氧化铁黄的羟基和超级分散剂胺基的锚式基团形成氢键，超级分散剂的溶剂化链对氧化铁黄进行包覆，使氧化铁黄得到表面改性，得到易分散氧化铁黄的分散粒子。中国申请专利（cn201710310972.4）公开一种耐热型易分散氧化铁黄颜料及其制备方法。以可溶性钙盐、六偏磷酸钠和氢氧化钠作为反应原料，并在包覆过程中引入超声分散技术，通过反应在氧化铁黄颜料表面包覆磷酸钙，然后进行表面硬脂酸钠有机处理改性，形成的复合材料提高了氧化铁黄的耐热性和分散性，能在塑料加工和粉末涂料应用时作为着色剂使用。中国申请专利（cn201810194542.5）采用高温高压粉体解聚分散技术，通过氧化铝和氧化锌包覆氧化铁黄形成的复合材料提高了氧化铁黄的耐热性，能在塑料加工和粉末涂料应用时作为着色剂和防腐剂使用，同时氧化锌可以能够一定程度抑制后期氧化铁黄红相的产生，使得颜色更加纯。从专利分析来看，现有专利多从无机材料包覆氧化铁黄的方式来提高其耐热性和分散差。而通过用机材料包覆的氧化铁黄并将其应用在色母粒方面则鲜有报道。技术实现要素：为了克服氧化铁黄在塑料加工时分散性和耐热性的不足，本专利通过在氧化铁黄表面形成一层聚合物包覆层，通过聚合物包层提高氧化铁黄在色母粒树脂中的分散性和耐热性。具体技术方案如下：一种包覆型氧化铁黄色母粒制备，以重量百分比计包括如下组分：abs树脂30份-65份耐热剂5份-15份增韧剂6份-12份抗氧剂2份-8份光稳定剂0.1份-0.6份润滑剂0.2份-5份包覆型着色剂0.4份-10份优选地，所述一种包覆型氧化铁黄色母粒制备的耐热剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-（n-苯基马来酰亚胺）-马来酸酐共聚物中的一种或两种；优选地，所述一种包覆型氧化铁黄色母粒制备的增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的一种或一种以上组合；优选地，所述一种包覆型氧化铁黄色母粒制备的抗氧剂受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代酯类中的一种或多种；优选地，所述的一种包覆型氧化铁黄色母粒制备的光稳定剂受阻胺类、苯并三唑类中的一种或者多种；优选地，所述一种包覆型氧化铁黄色母粒制备的润滑剂为硬脂酸、乙撑双硬脂酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的一种或一种以上组合；优选地，所述一种包覆型氧化铁黄色母粒制备的包覆型着色剂为丙烯酸乳液包覆的氧化铁黄；优选地，所述丙烯酸乳液包覆的氧化铁黄是与乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(6-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种进行了接枝反应；优选地，所述丙烯酸乳液是丙烯酸酯类化合物在引发剂、超纯水和乳化剂作用下共聚得到。优选地，所述的丙烯酸乳液中丙烯酸酯类化合物、引发剂、超纯水和乳化剂质量比为80~100：1~15：100~1000：10~50。优选地，所述丙烯酸乳液中的丙烯酸酯类化合物为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸月桂酸酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁氨基乙酯中的一种或多种。优选地，所述丙烯酸乳液的引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化二月桂酰中的至少一种。优选地，所述的丙烯酸乳液的乳化剂为十二烷基硫酸钠、司盘60、司盘80、吐温80和吐温65中一种或几种。优选地，所述一种包覆型氧化铁黄色母粒的制备方法包括如下步骤：①配制体积为5~20:1的乙醇和水溶液，加入乙酸调节ph至4~5，搅拌下加入硅烷接枝剂，控制硅烷浓度在2%~7%，静置10~30分钟使硅烷得到充分的水解。②搅拌条件下，将一定量的氧化铁黄加入到步骤①的硅烷溶液中，40℃反应1小时。用去离子水抽滤洗涤，然后于85℃条件下烘干。③氮气氛围下，将乳化剂、接枝硅烷的氧化铁黄和超纯水投入烧瓶中，加热至65~75℃，开启搅拌控制转速在800～900转/分，至少搅拌30分钟使打底物料混合均匀。将引发剂加入反应瓶中，待温度稳定后。用恒压滴液漏斗将丙烯酸酯类化合物滴加到反应体系中。控制滴加时间为1小时，滴加完后保温1小时。反应时间结束后，降温至45℃，用过滤得到包覆型氧化铁黄。④将abs树脂、耐热剂、增韧剂于高速混合机中混合3~5分钟，其中高速混合机的转速为200~600转/分钟；接着将抗氧剂、光稳定剂、润滑剂、包覆型氧化铁黄加入高速混合机中混合3~5分钟，其中高速混合机的转速为700~1000转/分钟；将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、包装。本专利与现有技术相比，其优点在于：①分散均匀：abs树脂含有侧苯基、氰基和不饱和双键，它与许多聚合物都有比较好的相容性。本专利采用不同结构的丙烯酸树脂包覆的氧化铁黄可以在abs树脂中无需进行研磨，即可均匀的分散。②耐热性好：由于氧化铁黄的羟基与聚合物保存通过化学反应由氢氧键转变成硅氧键，因此在高温下不会由于失去羟基而发生颜色衰退。③色泽长久：采用聚合物包覆的氧化铁黄，由于包覆层和氧化铁黄采用化学键形式连接，相较于无机材料采用离子键和范德华力的包覆方式更加稳定，可以有效避免外界光、热、氧的直接接触，提高了色母粒其色泽长久性。具体实施方式：实施例1：配制体积为5:1的乙醇和水溶液，加入乙酸调节ph至4~5，搅拌下加入乙烯基三乙氧基硅烷，控制硅烷浓度在5%，静置30分钟使硅烷得到充分的水解。搅拌条件下，将30g的氧化铁黄加入到步骤①的硅烷溶液中，40℃反应1小时。用去离子水抽滤洗涤，然后于85℃条件下烘干。氮气氛围下，将5g吐温80和7g司盘80、23g乙烯基三乙氧基硅烷接枝的氧化铁黄和100ml超纯水投入烧瓶中，加热至75~81℃，开启搅拌控制转速在800～1000转/分，至少搅拌30分钟使打底物料混合均匀。将0.55g偶氮二异丁腈加入反应瓶中，待温度稳定后。用恒压滴液漏斗将57g甲基丙烯酸甲酯和13g甲基丙烯酸月桂酸酯滴加到反应体系中。控制滴加时间为1小时，滴加完后保温1小时。反应时间结束后，降温至45℃，用滤布过滤得到粒径为15.77μm包覆型氧化铁黄。将42gabs树脂、13g苯乙烯-马来酸酐共聚物、6g甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物于高速混合机中混合3~5分钟，其中高速混合机的转速为600~800转/分钟。接着将4.2g抗氧剂1010、0.3g光稳定剂uv770、1g乙撑双硬脂酸酰胺、包覆型氧化铁黄加入高速混合机中混合3~5分钟，其中高速混合机的转速为200~500转/分钟；将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、包装。实施例2：配制体积为5:1的乙醇和水溶液，加入乙酸调节ph至4~5，搅拌下加入乙烯基三(6-甲氧基乙氧基)硅烷，控制硅烷浓度在6%，静置30分钟使硅烷得到充分的水解。搅拌条件下，将35g的氧化铁黄加入到步骤①的硅烷溶液中，40℃反应1小时。用去离子水抽滤洗涤，然后于85℃条件下烘干。氮气氛围下，将10g司盘80、15g乙烯基三(6-甲氧基乙氧基)硅烷接枝的氧化铁黄和80ml超纯水投入烧瓶中，加热至75~81℃，开启搅拌控制转速在800～1000转/分，至少搅拌30分钟使打底物料混合均匀。将0.6g偶氮二异丁腈加入反应瓶中，待温度稳定后。用恒压滴液漏斗将45g甲基丙烯酸甲酯滴加到反应体系中。控制滴加时间为1小时，滴加完后保温1小时。反应时间结束后，降温至45℃，用滤布过滤得到粒径为12.66μm包覆型氧化铁黄。将60gabs树脂、11g苯乙烯-（n-苯基马来酰亚胺）-马来酸酐、7g甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物于高速混合机中混合3~5分钟，其中高速混合机的转速为600~800转/分钟。接着将8g抗氧剂626、0.4g光稳定剂uv783、0.4g乙撑双硬脂酸酰胺、2.8g包覆型氧化铁黄加入高速混合机中混合3~5分钟，其中高速混合机的转速为200~500转/分钟；将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、包装。实施例3：配制体积为5:1的乙醇和水溶液，加入乙酸调节ph至4~5，搅拌下加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，控制硅烷浓度在5%，静置20分钟使硅烷得到充分的水解。搅拌条件下，将32g的氧化铁黄加入到步骤①的硅烷溶液中，40℃反应1小时。用去离子水抽滤洗涤，然后于85℃条件下烘干。氮气氛围下，将6g司盘60、7g吐温85、17克γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝的氧化铁黄和100ml超纯水投入烧瓶中，加热至75~81℃，开启搅拌控制转速在800～1000转/分，至少搅拌30分钟使打底物料混合均匀。将0.5g偶氮二异丁腈加入反应瓶中，待温度稳定后。用恒压滴液漏斗将50g甲基丙烯酸甲酯滴加到反应体系中。控制滴加时间为1小时，滴加完后保温1小时。反应时间结束后，降温至45℃，用滤布过滤得到粒径为10.78μm包覆型氧化铁黄。将44gabs树脂、6g苯乙烯-马来酸酐共聚物、7.3g甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物于高速混合机中混合3~5分钟，其中高速混合机的转速为600~800转/分钟。接着将7.5g抗氧剂1010、0.4g苯并三唑类光稳定剂、4g季戊四醇硬脂酸酯、3g包覆型氧化铁黄加入高速混合机中混合3~5分钟，其中高速混合机的转速为200~500转/分钟.将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、包装。对比例1：将42gabs树脂、13g苯乙烯-马来酸酐共聚物、6g甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物于高速混合机中混合3~5分钟，其中高速混合机的转速为600~800转/分钟。接着将4.2g抗氧剂1010、0.3g光稳定剂uv770、1g乙撑双硬脂酸酰胺、包覆型氧化铁黄加入高速混合机中混合3~5分钟，其中高速混合机的转速为200~500转/分钟；将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、包装。对比例2将60gabs树脂、11g苯乙烯-（n-苯基马来酰亚胺）-马来酸酐、7g甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物于高速混合机中混合3~5分钟，其中高速混合机的转速为600~800转/分钟。接着将8g抗氧剂626、0.4g光稳定剂uv783、0.4g乙撑双硬脂酸酰胺、2.8g包覆型氧化铁黄加入高速混合机中混合3~5分钟，其中高速混合机的转速为200~500转/分钟；将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、包装。附表1，各实施例性能测试数据：从上表测试结果可以看出，与未包覆型氧化铁黄的色母粒的对比例相比，添加了包覆型氧化铁黄的色母粒吸油量较大，说明氧化铁黄着色剂在abs树脂中更加分散。200℃条件下存储1h后，包覆型氧化铁黄的色母粒色差变化小，说明着色剂耐热性提高。另外，通过于氙灯曝晒光老化试验720h后，包覆型氧化铁黄的色母粒的色变指数较小，说明颜色保持率较高，颜色衰退不明显。上述仅为本发明的较佳实施例。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。当前第1页1 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技术特征：1.一种包覆型氧化铁黄色母粒制备，其特征在于，以重量百分比计包括如下组分：
abs树脂30份-65份
耐热剂5份-15份
增韧剂6份-12份
抗氧剂2份-8份
光稳定剂0.1份-0.6份
润滑剂0.2份-5份
包覆型着色剂0.4份-10份。
2.根据权利要求书1所述的一种包覆型氧化铁黄色母粒制备，其特征在于：所述耐热剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-（n-苯基马来酰亚胺）-马来酸酐共聚物中的一种或两种。
3.根据权利要求书1所述的一种包覆型氧化铁黄色母粒制备，其特征在于：所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的一种或一种以上组合。
4.根据权利要求书1所述的一种包覆型氧化铁黄色母粒制备，其特征在于：所述抗氧剂受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代酯类中的一种或多种。
5.根据权利要求书1所述的一种包覆型氧化铁黄色母粒制备，其特征在于：所述光稳定剂受阻胺类、苯并三唑类中的一种或者多种。
6.根据权利要求书1所述的一种包覆型氧化铁黄色母粒制备，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸、乙撑双硬脂酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的一种或一种以上组合。
7.根据权利要求书1所述的一种包覆型氧化铁黄色母粒制备，其特征在于：所述包覆型着色剂为丙烯酸乳液包覆的氧化铁黄。
8.根据权利要求书7所述的丙烯酸乳液包覆的氧化铁黄，其特征在于：所述氧化铁黄与乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(6-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种进行了接枝反应。
9.根据权利要求书8所述的丙烯酸乳液包覆的氧化铁黄，其特征在于，所述的丙烯酸乳液是通过丙烯酸酯类化合物、引发剂、超纯水和乳化剂共聚得到。
10.根据权利要求书9所述的丙烯酸乳液，其特征在于，丙烯酸酯类化合物、引发剂、超纯水和乳化剂质量比为80~100：1~15：100~1000：10~50。
11.根据权利要求书9所述的丙烯酸乳液，其特征在于，所述丙烯酸酯类化合物为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸月桂酸酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁氨基乙酯中的一种或多种。
12.根据权利要求书9所述的丙烯酸乳液，其特征在于：所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化二月桂酰中的至少一种。
13.根据权利要求书9所述的丙烯酸乳液，其特征在于：所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、司盘60、司盘80、吐温80和吐温65中一种或几种。
14.根据权利要求书1~13所述的一种包覆型氧化铁黄色母粒制备，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：
①配制体积为5~20:1的乙醇和水溶液，加入乙酸调节ph至4~5，搅拌下加入硅烷接枝剂，控制硅烷浓度在2~7%，静置10~30分钟使硅烷得到充分的水解；
②搅拌条件下，将一定量的氧化铁黄加入到步骤①的硅烷溶液中，40℃反应1小时；
用去离子水抽滤洗涤，然后于85℃条件下烘干；
③氮气氛围下，将乳化剂、接枝硅烷的氧化铁黄和超纯水投入烧瓶中，加热至65~75℃，开启搅拌控制转速在800～900转/分，至少搅拌30分钟使打底物料混合均匀；
将引发剂加入反应瓶中，待温度稳定后；
用恒压滴液漏斗将丙烯酸酯类化合物滴加到反应体系中；
控制滴加时间为1小时，滴加完后保温1小时；
反应时间结束后，降温至45℃，用过滤得到包覆型氧化铁黄；
④将abs树脂、耐热剂、增韧剂于高速混合机中混合3~5分钟，其中高速混合机的转速为200~600转/分钟；接着将抗氧剂、光稳定剂、润滑剂、包覆型氧化铁黄加入高速混合机中混合3~5分钟，其中高速混合机的转速为700~1000转/分钟；将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、包装。
技术总结本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种包覆型氧化铁黄色母粒制备，所述色母粒主要由30份‑65份ABS树脂、5份‑15份耐热剂、6份‑12份增韧剂、2份‑8份抗氧剂、0.1份‑0.6份光稳定剂、0.2份‑5份润滑剂、0.4份‑10份包覆型着色剂组成，与现有技术相比，本发明采用有机材料包覆氧化铁黄，显著提高了其耐热性和分散性。
技术研发人员：徐海英;魏海;吴永光;徐军
受保护的技术使用者：上海金住色母料有限公司
技术研发日：2020.03.13
技术公布日：2020.06.05
