Барвний концентрат для полімерних матеріалів

Изобретение относится к красящим концентратам для окрашивания полимерных материалов и может быть использовано при получении окрашенного полиэфирного стеклопластика и декоративных материалов для отделки внутреннего и наружного интерьера зданий. Известна композиция для окрашивания полимерных материалов в массе, содержащая, мас.%: органический пигмент 10-49, полиолефиновый воск 2-40, коллоидную двуокись кремния 0,5-10. Компоненты растворяют в сополимере этилена и винилацетата [1]. Композицию переводят в гранулят, укрывистость составляет 255 г/м 2. Основными недостатками этой композиции, выбранной в качестве прототипа, являются низкие показатели интенсивности окраски, морозостойкости и механической прочности окрашенных материалов. Задачей данного изобретения является разработка красящего концентрата для полимерных материалов с улучшенными характеристиками путем использования в качестве органического пигмента и оксида кремния, соответственно, метилметакрилате (отходов производства) и аэросила, а также органического растворителя и путем подбора соотношения компонентов. Поставленная задача решается тем, что красящий концентрат для полимерных материалов, содержащий красящий компоненти оксид кремнмя, согласно изобретению, в качестве красящего компонента содержит отход производства выпускных форм красителей, содержащий полиметилметакрилат с растворенным в нем красителем, выбранным из группы: азопигменты, кубовые, дисперсные красители, и диспергатор НФ при их массовом соотношении 10:0,5-1,5:0,1-0,6 соответственно, в качестве оксида кремния содержит аэросил и дополнительно - органический растворитель, выбранный из группы ацетон, стирол, толуол, уайт-спирит при следующем соотношении компонентов, мас.%: Отход производства выпускных форм красителей, содержащий полиметилметакрилат с растворенным в нем красителем, выбранным из группы: азопигменты, кубовые, дисперсные красители и диспергатор НФ при их массовом соотношении 10:0,5-1,5:0,10,6 5-20 Аэросил 5-15 Органический растворитель Остальное При этом получают красящий концентрат с интенсивностью окраски 115-120%, морозоустойчивостью -37°С и механической прочностью 96/97 МПа. Продукт суспензионной полимеризации метилметакрилата с растворенным и сорбированным на его поверхности высокодиспергированным нерастворимым в воде красителем является отходом производства после стадии диспергирования при приготовлении выпускных форм красителей и состоит из метилметакрилата, красителя и диспергатора НФ, соотношение которых в этой смеси соответственно равно 10:0,5-1,5:0,1-0,6. Красители могут быть кубовыми (ТУ 6-36-5800151-150-88), а также азо- и дисперсными. Аэросил, применяемый в красящем концентрате, соответствует ГОСТу 14922-77, представляет собой рыхлый голубовато-белый порошок с удельной поверхностью 175 м 2/г. В качестве органического растворителя используют: стирол ТУ 6-09-3999-75, ацетон 2768-67, уайт-спирит ГОСТ 3134-78, толуол ГОСТ 5789-78. Отличительной особенностью изобретения является использование в качестве красящего компонента отхода производства стадии мокрого диспергирования водонера-створимых органических красителей, т.е. продукта суспензионной полимеризации метилметакрилата с сорбированным на его поверхности высокодиспергированным нерастворимым в воде красителем и диспергатором НФ с соотношением компонентов 10:0,5-1,5:0,1-0,6 (например, кубовыми, дисперсными, азопигментами и т.д.), а в качестве оксида кремния аэросила в органическом растворителе при соотношении компонентов, мас.%; Отход производства 5-20 Аэросил 5-15 Органический растворитель Остальное Если красящий концентрат содержит менее 5% отхода производства, а соотношение компонентов в нем менее 10:0,5:0,1 (см. пример 4), получают слабоокрашенные, не имеющие товарного вида материалы, т.е. имеющий низкую интенсивность окрашивания, а также низкую морозостойкость и механическую прочность. При содержании в концентрате отхода более 20% и соотношении компонентов в нём 10:1,5:0,6 (см. пример 5), происходит коагуляция концентрата, что приводит к образованию непрокрашенных участков по полю сформированного покрытия, т.е. к образованию "крапа", а также к низкой седиментационной устойчивости. Загрузка аэросила меньше 5% приводит к расслаиванию концентрата, а значит ухудшается равномерность распределения концентрата в среде окрашиваемого материала. Авторами решена важная техническая задача по использованию для получения красящего концентрата отхода производства (метилметакрилата), аэросила и органического растворителя. Как установили авторы, использование изобретения позволяет получить качественный целевой продукт с интенсивностью окраски 115-120%, морозостойкостью -37°С, механической прочностью 96/97 МПа. Ниже иллюстрируется практическое осуществление предлагаемого изобретения. Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником загружают 77,5 мл органического растворителя (стирола) и 12,5 (12,5%) отхода производства (соотношение метилметакрилат: краситель: диспергатор 10:1:0,25, что составляет соответственно 11,11 г 1,11 г 0,28 г) диспергирования кубового ярко-зеленого С. Смесь при постоянном перемешивании нагревают до температуры 90°С, выдерживают в течение 30 минут и порционно загружают 10 г (10%) аэросила. После загрузки аэросила температуру поднимают до 110-120°С и выдерживают в течение 2 часов до получения однородной массы. При достижении полноты растворения концентрат выгружают в приемную емкость. Вязкость концентрата равна 300 сПз, седиментационная устойчивость 15 суток. Концентрат пригоден для окрашивания высокомолекулярных материалов в различные цвета (в зависимости от цвета применяемого пигмента) и с различной интенсивностью. Получаемые в результате формирования покрытия пленки обладают однородностью прокраски и равномерной интенсивностью по всему полю. 5 вес.ч. концентрата смешивают с 95 вес.ч. ненасыщенной полиэфирной смолы (например ПН-1, ПН-3) и направляют на формовку наполненных стеклопластиков или изделий из смолы. Получают равномерно окрашенный стеклопластик. Результаты испытаний приведены в таблице. Πример 2. Проводят в условиях примера 1 с той лишь разницей, что отход производства загружают в количестве 5 г (5%), Соотношение компонентов а отходе 10:0.5:0.1, соответственно в граммах 4,71, 0,24, 0,05. Результаты приведены в таблице. 5 вес.ч. концентрата смешивают с 95 вес.ч. гранулированного полистирола и направляют на экструдер и пресс-машмну для формования различных изделий товаров народного потребления. Получают равномерно окрашенный полистирол, обладающий высокими потребительскими свойствами. Πример 3. Проводят в условиях примера 1 с той лишь разницей, что отход производства загружают в количестве 20 г (20%). Соотношение компонентов в отходе составляет 10:1,5:0,6. в граммах 16,53, 2,48, 0,09. Результаты приведены в таблице. 2 вес.ч. концентрата смешивают с 98 вес.ч. гранулированного полиэтилена и направляют на формование изделий в пресс-машину или вальцуют для получения окрашенной пленки. Получают равномерно окрашенные изделия или пленку из полиэтилена, удовлетворяющую предъявленным требованиям. Пример 4. Проводят в условиях примера 1 с той лишь разницей, что отход производства загружают в количестве 3 г (3%). Соотношение компонентов в отходе составляет 10:0,3:0,065, в граммах 2,897, 0,087, 0,016. Показатели см, в таблице. Πример 5. Проводят в условиях примера 1 с той лишь разницей, что отход загружают в количестве 25 г (25%). Соотношение компонентов 10:2:1, в граммах 19,23,3,85,1,92. Показатели приведены в таблице. Πример 6. Проводят в условия х примера 1 с той лишь разницей, что аэросил загружают в количестве 5 г (5%). Показатели приведены в таблице. Πример 7. Проводят в условиях примера 1 с той лишь разницей, что аэросил загружают в количестве 15 г (15%). Показатели приведены в таблице. Πример 8. Проводят в условия х примера 1 с той лишь разницей, что аэросил загружают в количестве 2 г (2%). Показатели см. в таблице. Πример 9. Проводят в условиях примера 1 с той лишь разницей, что аэросил загружают в количестве 20 г (20%). Показатели см. в таблице. Пример 10. Проводят в условиях примера 1 с той лишь разницей, что загружают органический растворитель ацетон. Показатели см. в таблице. Πример 11. Проводят в условиях примера 10 с той лишь разницей, что загружают толуол. Показатели приведены в таблице. Πример 12. Проводят в условиях примера 10с той лишь разницей, что загружают уайт-спирит. Πример 13. Проводят в условиях примера 1 с той лишь разницей, что вместо отхода производства, содержащего кубовый ярко-зеленый, используют отход производства, содержащий красный азопигмент. Показатели см. в таблице. Пример 14. Проводят в условия х примера 13 с той лишь разницей, что применяют отход, содержащий дисперсный желтый прочный 2К. Показатели приведены в таблице. Пример 15. Проводят в условиях прототипа, т.е. загружают 5 г полиолефинового воска, 10 г коллоидной двуокиси кремния, 20 г азопигмента красного, 65 г сополимера этилена и винилацетата. Смесь растворяют в стироле в случае окрашивания стиролсодержащих полимеров или в случае производственной необходимости. Показатели приведены в таблице.