[发明专利]一种用于食品级塑料制品的黑色母粒及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用于食品级塑料制品的黑色母粒及其制备方法和应用，一种用于食品级塑料制品的黑色母粒黑色母粒包括如下重量百分比的组分：线性低密度聚乙烯树脂55‑60%、去异味炭黑35‑40%、润滑剂2‑6%以及分散剂1‑3%。本发明传统的炭黑经过去异味处理得到的去异味炭黑中不含有油气味等异味，通过润滑剂、分散剂以及线性低密度聚乙烯树脂的配合，在以聚乙烯、聚丙烯为基材的塑料制品中具有良好的分散性以及着色性，符合食品级塑料制品用助剂的要求。

技术领域

本发明涉及塑料助剂技术领域，更具体的说，它涉及一种用于食品级塑料制品的黑色母粒及其制备方法和应用。

背景技术

母粒又称为色母粒、塑料母粒，是由高比例的颜料或添加剂与热塑性树脂，经过良好分散而成的塑料着色剂；在塑料制品加工的过程中，相较于直接加入颜料来说，采用色母粒的方式可以提高颜料的分散性和着色力，使加热熔融后的颜料颗粒可以更好的分散于塑料制品中，提高制品颜色的稳定性；采用不同颜色的颜料可以制得不同的色母粒，其中黑色母粒是由炭黑、载体和助剂注塑等工序环节所生产的色母原料。

由于黑色母粒的颜料为炭黑，而黑色又具有很好的遮盖力，因此为了降低成本，可以在黑色母粒中添加一些再生材料。现有技术中，申请公布号为CN105585757A的专利申请文件，公开了一种用废旧轮胎制备黑色母料的方法，其采用废胶轮胎胶粉代替部分的炭黑，以降低原料成本；但是由于再生材料属于回收材料，其材质不纯，含有的物质不确定，不能保证满足国家食品安全法规的要求，因此添加了再生材料的黑色母料不能用作食品级塑胶制品的原料使用。

黑色母粒用的炭黑是由煤炭或石油在空气不足的条件下，经不完全燃烧或受热分解而得的产物，但是传统的炭黑在制备的过程中因残留了硫化物等杂质而会产生油气味，导致由其制备的黑色母粒存在异味，不符合GB4806.7-2016《食品安全国家标准食品接触用塑料材料及制品》中对塑料制品的感官的要求。因此，如何能够降低黑色母粒的异味，使其适用于食品级塑料制品，是一个需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种用于食品级塑料制品的黑色母粒，其通过传统的炭黑经过去异味处理得到的去异味炭黑中不含有油气味等异味，通过润滑剂、分散剂以及线性低密度聚乙烯树脂的配合，在以聚乙烯、聚丙烯为基材的塑料制品中具有良好的分散性以及着色性，符合食品级塑料制品用助剂的要求。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于食品级塑料制品的黑色母粒，所述黑色母粒包括如下重量百分比的组分：线性低密度聚乙烯树脂55-60％、去异味炭黑35-40％、润滑剂2-6％以及分散剂1-3％。

通过采用上述技术方案，传统的炭黑经过去异味处理得到的去异味中不含有油气味等异味，通过润滑剂、分散剂以及线性低密度聚乙烯树脂的配合，在以聚乙烯、聚丙烯为基材的塑料制品中具有良好的分散性以及着色性，符合食品级塑料制品用助剂的要求。

进一步地，所述去异味炭黑采用如下方法制备：以重量份数计，取50份炭黑，以10-15ml/min的流量循环通入氨气，持续20-30min；然后停止通入氨气，以5-15ml/min的流量通入氮气，在60-80℃的温度下，持续5-10min，以将氨气排出；向处理后炭黑中加以及2-3份护色剂，以50-200r/min的速度搅拌5-10min后，加入30-40份活性炭，搅拌均匀后，在30-40℃的温度下，放置1-2h；然后将活性炭过滤后，即可得到去异味炭黑。

通过采用上述技术方案，将普通的炭黑经过氨气处理后，可以出去其中含有硫化物等酸性气体，可以降低炭黑中的异味，通过护色剂以及活性炭的配合，可以在防止炭黑脱色的前提下，进一步降低炭黑中的异味，从而使得到的去异味炭黑的产品纯度高，适合作为食品级包装材料使用。

进一步地，所述去异味炭黑中的炭黑的平均原生粒径为16nm，DBP吸油量为105ml/100g，BET比表面积为225m²/g。