无机纳米材料具有不同于宏观粒子或材料的特性,是目前材料科学、物理科学重点研究对象之一,当将宏观物体的尺寸分割至纳米颗粒后,其物理性能及化学特性等性质和大尺寸固体材料显著不同。

将无机纳米材料作为分散相应用在聚合物基体中,不仅对聚合物基体起到增强、增韧等性能优化的作用,并具有降低成本,提高塑料产业价值的作用。无机填料尺寸纳米化可以使填料表面活性增高,促进了填料在高性能化技术中的应用,无机纳米填料填充改性聚合物应用广泛、发展前景良好。与此同时,无机纳米填料在色母粒的生产与应用研究中也得到了广泛的应用,具有重要的行业价值。

将纳米CaCO3、纳米BaSO4部分替代颜料应用于色母粒中,采用纳米CaCO3、纳米BaSO4替代一部分颜料后,经过适当的混合工艺制备色母粒,然后将所制得的色母粒应用于相应制品中,结果表明,被着色制品色彩性能不仅没有降低,反而有所增加,说明实验中添加的无机纳米粒子可以部分取代颜料,作为助剂分散在母粒基体中,无机纳米粒子的加入为体系引入更多活性点,有利于提高茄子视频色板APP在母粒中的分散均匀程度,同时,可以使整个体系的加工过程的流动性能基本上维持不变。

本文基于以往的研究,开发新的能够在色母粒的制备中进行添加的无机纳米填料。本文采用凹凸棒粘土、硅灰石、蒙脱土等无机纳米填料,通过干混的方法分别以不同的比例部分替代颜料制备聚烯烃(低密度聚乙烯)色母粒,将添加纳米填料的聚烯烃(低密度聚乙烯)红色母粒加入到制品树脂LDPE中,使用平板硫化仪进行模压成型制备色板及薄膜制品,采用积分球测色仪表征样板、膜的色彩性能,考察无机纳米填料部分替代颜料对红色母粒色彩性能的作用,采用光学显微镜观察薄膜制品中的分散状况,使用熔融指数仪测定色母粒的熔融指数来表征母粒的加工流动性,最后测定体系的耐热温度。

实验结果表明：凹凸棒粘土、硅灰石、蒙脱土三种无机纳米填料部分替代有机红颜料(永固红F5R)制备色母粒,其最终制品的色彩性能不但没有降低,在一定程度上还有所增加,所以三种无机纳米填料的加入,在保证各项性能不降低的条件下,有效的减少了颜料的用量,达到大大减少了红色母粒生产成本的效果。

三种无机纳米填料部分替代有机红颜料的最佳替代比例分别为15%、15%、10%,在三种无机纳米填料的最优替代比值时,通过将所制母粒添加到树脂中所得的制品的色彩性能、加工流动性等基本功能及工艺性能保持不变。

三种无机纳米填料部分替代有机红颜料,三者都属于无机刚性粒子,因为各自特有的微观结构,使得三者在整个体系中都能起到研磨颜料、阻隔颜料团聚的作用,从而有效的改善了体系的分散性能,所以在三种无机纳米填料的加入后,虽然体系颜料的质量分数降低了,但是由于分散性提高了,体系中的颜料有效浓度并未降低,从而使得色母粒对塑料制品的着色效果没有受到影响。

凹凸棒粘土部分替代有机红颜料在最佳替代比例时,所制备的色母粒添加在树脂里得到的制品与不替代相比,色差仅为0.28,而耐热温度则提高了13℃；硅灰石在最佳替代比例时,制备的制品与不替代相比,色差为1.07,但是其耐热温度提高了23℃；蒙脱土在最佳替代比例时,制备的制品与不替代相比,色差为0.34,耐热温度提高了8℃。