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一种仿金属ABS改性材料及其制备方法.pdf

  • 上传人:t****
  • 文档编号:69674
  • 上传时间:2018-01-22
  • 格式:PDF
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201410457887.7

    申请日:

    2014.09.10

    公开号:

    CN104212117A

    公开日:

    2014.12.17

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情:

    实质审查的生效IPC(主分类):C08L 55/02申请日:20140910|||公开

    IPC分类号:

    C08L55/02; C08L57/02; C08K13/02; C08K3/08; C08K3/26; C08K3/04; C08K3/34; B29C47/92

    主分类号:

    C08L55/02

    申请人:

    广东波斯科技股份有限公司

    发明人:

    阳范文; 黎泽顺; 刘鹏; 卢俊文

    地址:

    510530 广东省广州市萝岗区云庆路7号

    优先权:

    专利代理机构:

    广州粤高专利商标代理有限公司 44102

    代理人:

    陈卫

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    内容摘要

    本发明涉及一种仿金属ABS改性材料,一种仿金属ABS改性材料,由如下组分和配比组成:ABS70~95份、颜料0.5~10份、偶联润滑复合改性剂1~5份、增粘剂5~10份、填料0~10份、抗氧剂0.1~1份,其中,所述偶联润滑复合改性剂的牌号为YY-503,其数均分子量为3000~5000,其所述偶联润滑复合改性剂的低熔点为75±5℃、高熔点为150±10℃;所述增粘剂为C5石油树脂,其平均分子量1000~2500;本发明能够克服现有技术熔接痕严重、金属效果不佳和冲击强度下降等问题,在塑胶制品行业具有广泛的应用前景。

    权利要求书

    1.  一种仿金属ABS改性材料,其特征在于,由如下按重量份计算的组分组成:
    ABS                             70~95份
    颜料                            0.5~10份
    偶联润滑复合改性剂              1~5份
    增粘剂                          5~10份
    填料                            0~10份
    抗氧剂                          0.1~1份;
    其中,所述颜料为金属效果颜料、或金属效果颜料与有机颜料和/或无机颜料的混合物;
    所述偶联润滑复合改性剂的牌号为YY-503,其数均分子量为3000~5000,所述偶联润滑复合改性剂的低熔点为75±5℃、高熔点为150±10℃;
    所述增粘剂为C5石油树脂,其平均分子量1000~2500。

    2.
      根据权利要求1所述的仿金属ABS改性材料,其特征在于,所述ABS的熔体流动指数为15~40g/min。

    3.
      根据权利要求1所述的仿金属ABS改性材料,其特征在于,所述金属效果颜料为金粉、银粉、珠光颜料中的一种或几种。

    4.
      根据权利要求1所述的仿金属ABS改性材料,其特征在于,所述抗氧剂为酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种。

    5.
      根据权利要求4所述的仿金属ABS改性材料,其特征在于,所述抗氧剂为酚类抗氧剂1010、1076或磷酸酯酯类抗氧剂168、626。

    6.
      根据权利要求1所述的仿金属ABS改性材料,其特征在于,所述填料为碳酸钙、滑石粉、硫酸钡中的一种或几种。

    7.
      权利要求1至6任一权利要求所述的仿金属ABS改性材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
      S1:按比例称取原料;
      S2:将上述各原料预先混合均匀,在双螺杆挤出机中熔融挤出、造粒而成。

    8.
      根据权利要求7所述的仿金属ABS改性材料的制备方法,其特征在于,所述双螺杆挤出机的温度设定为180~240℃、主机转速100~400rpm。

    说明书

    一种仿金属ABS改性材料及其制备方法
    技术领域
    本发明属于塑胶改性技术领域,具体涉及一种仿金属ABS改性材料及其制备方法。
    背景技术
    塑胶着色可赋予塑胶制件颜色和良好的外观效果,是塑料加工行业必不可少的一个重要环节。与金属制件相比,塑胶制件具有密度低、性价比高和耐腐蚀等优点。
    为了提高塑胶制件的装饰效果,现有技术通常采用在塑胶表面电镀或者喷涂金属颜色。塑胶表面电镀工艺流程长,需要对其进行表面清洗、粗化、化学镀、电镀和水洗等多个环节,生产过程中会产生较多的废水和废液,对环境污染比较严重。表面喷涂技术也需要对塑料件表面进行清洗、抛光、喷涂和干燥等环节,喷涂用的许多溶剂会产生VOC,存在污染环境和危害工人健康。
    而直接采用金属色粉如金粉和银粉进行着色时,由于片状的颜料在注塑过程中会产生取向,在料流汇合处产生非明显的熔接线(熔接痕),影响制件的外观效果;此外,所获得的产品的金属效果较差,抗冲击强度较低;因此,仍需制造出一种性能优良的仿金属材料。
    发明内容
    本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种仿金属ABS改性材料。本发明能够克服现有技术熔接痕严重、金属效果不佳和冲击强度下降等问题,在塑胶制品行业具有广泛的应用前景。
    本发明的目的是通过如下技术方案予以实现的:
        一种仿金属ABS改性材料,由如下按重量份计算的组分组成:
    ABS                             70~95份
    颜料                            0.5~10份
    偶联润滑复合改性剂              1~5份
    增粘剂                          5~10份
    填料                            0~10份
    抗氧剂                          0.1~1份;
    其中,所述颜料为金属效果颜料、或金属效果颜料与有机颜料和/或无机颜料的混合物;所述偶联润滑复合改性剂的牌号为YY-503,由广州源泰合成材料有限公司生产;所述偶联润滑复合改性剂具有双熔点,其低熔点为75±5℃、高熔点为150±10℃,数均分子量为3000~5000,其分子结构具有-OH、-COOH、-CONH-、-COO-等功能性基团(其红外光谱见附图1),其中的-OH、-COOH具有反应活性,能提高分散剂与颜料之间的键合能力,具有双熔点特征,其低熔点约为75±5℃、高熔点约为150±10℃(其DSC曲线见附图2);所述增粘剂为C5石油树脂,其平均分子量1000~2500。
    本发明中采用偶联润滑复合改性剂一方面可以起到润滑作用,避免因剪切力太大破坏金属颜料的片状结构而引起金属效果变差的问题;另一方面,所述偶联润滑复合改性剂可以与颜料的表面产生较强的锚固力,有效提高颜料与塑料基体之间的相互作用力,有助于消除注塑过程中熔接痕的产生,克服颜料着色引起冲击强度下降的问题;本发明同时使用C5石油树脂作为增粘剂,能产生良好的增粘效应,有助于保持高剪切速率下的熔体粘度,避免因剪切速率过大引起片状金属效果颜料的取向,避免接痕的产生。本发明中选用的C5石油树脂的外观为淡黄色或浅棕色片状或粒状固体,相对密度0.97~1.07,软化点70~140℃。
    优选地,所述ABS的熔体流动指数为15~40g/min(测试条件为:温度220℃、载荷10kg)。
    优选地,所述金属效果颜料为金粉、银粉、珠光颜料中的一种或几种。本发明所述的有机颜料可以是酞青蓝、酞青绿等;无机颜料可以是钛白粉或炭黑等。
    本发明中所使用的抗氧剂为本领域常用材料;优选地,所述抗氧剂为酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种。进一步优选地,所述抗氧剂为酚类抗氧剂1010、1076或磷酸酯酯类抗氧剂168、626。
        本发明中所使用的填料可以是本领域常用的无机填料,其作用是起到物理隔离作用和降低成本的作用;优选地,所述填料为碳酸钙、滑石粉、硫酸钡中的一种或几种。
        一种仿金属ABS改性材料的制备方法,包括如下步骤:
      S1:按比例称取所述各组分原料;
      S2:将上述各原料预先混合均匀,在双螺杆挤出机中熔融挤出、造粒而成。
    优选地,所述双螺杆挤出机的温度设定为180~240℃、主机转速100~400 rpm。
    将制备好的仿金属ABS改性料在80~90℃烘干1~2h后,采用注塑成型机在200℃下注塑力学样条,采用自行设计的双流道进胶模具注塑色板,测量料流会合处熔接痕长度来评价外观效果。
    与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
    (1)采用偶联润滑复合改性剂,其具有双熔点的特性,在螺杆前段较低温度下起到润滑作用,从而螺杆前段物料温度较低避免因剪切力太大破坏金属颜料的片状结构而引起金属效果变差的问题;
    (2)偶联润滑复合改性剂的极性基团与颜料的表面产生较强的锚固力,有效提高颜料与塑料基体之间的相互作用力,有助于消除注塑过程中熔接痕的产生,克服颜料着色引起冲击强度下降的问题;
    (3)增粘剂石油树脂的加入能产生良好的增粘效应,有助于保持高剪切速率下的熔体粘度,避免因剪切速率过大引起片状金属效果颜料的取向,避免接痕的产生。
    附图说明
    图1为偶联润滑复合改性剂的红外光谱;
    图2为偶联润滑复合改性剂的DSC曲线。
    具体实施方式
    下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释说明,但具体实施例并不对本发明作任何限定。本发明所述的偶联润滑改性剂YY-503购自广州源泰合成材料有限公司。除非特别说明,实施例中所涉及的材料、方法均为本领域常用的材料和方法。
    实施例中,所述百分含量均为重量百分比。
    实施例1  
    按如下配方称量和配料:ABS 85份、银粉5份、YY-503偶联润滑复合改性剂 2份、石油树脂5份、碳酸钙2.8份、抗氧剂0.2份。
    将上述组分采用混合机预混均匀,然后采用直径为40mm、长径比为36:1的双螺杆挤出机进行熔融造粒,挤出机温度设定:190~210℃,主机转速200 rpm。
    将所制备的仿金属ABS改性料在80℃下烘干2h,采用注塑成型机在200℃下注塑力学样条和标准色板,测量熔接痕长度和力学性能。
    实施例2  
    按如下配方称量和配料:ABS 82份、金粉2份、炭黑0.2份、酞青蓝0.3份、YY-503偶联润滑复合改性剂 5份、石油树脂5份、硫酸钡3份、滑石粉2.3份、抗氧剂0.2份。
    将上述组分采用混合机预混均匀,然后采用直径为40mm、长径比为36:1的双螺杆挤出机进行熔融造粒,挤出机温度设定:190~210℃,主机转速300 rpm。
    将所制备的仿金属ABS改性料在80℃下烘干2h,采用注塑成型机在200℃下注塑力学样条和标准色板,测量熔接痕长度和力学性能。
    实施例3  
    按如下配方称量和配料:ABS 76份、珠光颜料3份、银粉3份、钛白粉0.8份、YY-503偶联润滑复合改性剂 5份、石油树脂8份、滑石粉3.4份、抗氧剂0.8份。
    将上述组分采用混合机预混均匀,然后采用直径为40mm、长径比为36:1的双螺杆挤出机进行熔融造粒,挤出机温度设定:190~210℃,主机转速400 rpm。
    将所制备的仿金属ABS改性料在80℃下烘干2h,采用注塑成型机在200℃下注塑力学样条和标准色板,测量熔接痕长度和力学性能。
    实施例4 
    按如下配方称量和配料:ABS 75.3份、珠光颜料5份、钛白粉1份、钛黄3.5、YY-503偶联润滑复合改性剂 5份、石油树脂10份、抗氧剂0.2份。
    将上述组分采用混合机预混均匀,然后采用直径为40mm、长径比为36:1的双螺杆挤出机进行熔融造粒,挤出机温度设定:190~210℃,主机转速400 rpm。
    将所制备的仿金属ABS改性料在80℃下烘干2h,采用注塑成型机在200℃下注塑力学样条和标准色板,测量熔接痕长度和力学性能。
    对比例1 
    按如下配方称量和配料:ABS 94.3份、银粉5份、硬脂酸锌0.5份、抗氧剂0.2份。
    将上述组分采用混合机预混均匀,然后采用直径为40mm、长径比为36:1的双螺杆挤出机进行熔融造粒,挤出机温度设定为:190~210℃,主机转速200 rpm。
    将所制备的仿金属ABS改性料在80℃下烘干2h,采用注塑成型机在200℃下注塑力学样条和标准色板,测量熔接痕长度和力学性能。
    对比例2  
    按如下配方称量和配料:ABS 87份、金粉2份、炭黑0.2份、酞青蓝0.3份、YY-503偶联润滑复合改性剂 5份、硫酸钡5.3份、抗氧剂0.2份。
    将上述组分采用预混均匀,然后采用直径为40mm、长径比为36:1的双螺杆挤出机进行熔融造粒,挤出机温度设定为:190~210℃,主机转速300 rpm。
    将所制备的仿金属ABS改性料在80℃下烘干2h,采用注塑成型机在200℃下注塑力学样条和标准色板,测量熔接痕长度和力学性能。
     对比例3 
    按如下配方称量和配料:ABS 81份、珠光颜料3份、银粉3份、钛白粉0.8份、石油树脂8份、滑石粉3.4份、抗氧剂0.8份。
    将上述组分采用混合机预混均匀,然后采用直径为40mm、长径比为36:1的双螺杆挤出机进行熔融造粒,挤出机温度设定为:190~210℃,主机转速400 rpm。
    将所制备的仿金属ABS改性料在80℃下烘干2h,采用注塑成型机在200℃下注塑力学样条和标准色板,测量熔接痕长度和力学性能。
    对比例4 
    按如下配方称量和配料:ABS 79份、 EBS润滑剂5份、珠光颜料3份、银粉3份、钛白粉0.8份、石油树脂5份、滑石粉3.4份、抗氧剂0.8份。
    将上述组分采用混合机预混均匀,然后采用直径为40mm、长径比为36:1的双螺杆挤出机进行熔融造粒,挤出机温度设定为:190~210℃,主机转速400 rpm。
    将所制备的仿金属ABS改性料在80℃下烘干2h,采用注塑成型机在200℃下注塑力学样条和标准色板,测量熔接痕长度和力学性能。
     
    实施例1~4的熔接痕长度和力学性能比较如表1所示。
    表1  实施例1~4 的熔接痕长度和力学性能比较

    对比例1~3的熔接痕长度和力学性能比较见表2所示。
    表2  对比例1~3的的熔接痕长度和力学性能比较

    从表1和表2的实验结果可知,本发明的ABS仿金属改性料的金属效果良好,熔接痕长度比对比例有大幅度降低,冲击强度比ABS基本相当;而对比例的熔接痕长度大,冲击强度较ABS纯料大幅度下降,金属效果相对不佳。

    关 键  词:
    一种 金属 ABS 改性 材料 及其 制备 方法
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