技术领域
本发明涉及仿金属塑胶材料，尤其涉及一种仿金属塑胶材料的制备方法。
背景技术
随着家电、汽车、通讯等行业的迅猛发展，消费者对这些产品的要求越来越高，包括对 外观的要求。对于大部分厂商而言，在竞争空前激烈的市场中要赢得自己的一片天地，就是 要持续不断的开发出性能优异、外观漂亮、价格适中的产品。金属外观或金属质感外观是近 年来市场的主流要求。因采用仿金属塑胶材料制作的家电、汽车、通讯等产品不仅具有金属 质感的外观，而且价格适中，所以仿金属塑胶材料受到各家厂商的追捧。目前采用仿金属塑 胶材料的制备仿金属塑胶产品的方法主要有：电镀、喷镀、喷漆、烫金、模内装饰、仿金属 塑胶注塑等，而以上的制备方法各有缺点。
采用电镀技术制备仿金属塑胶产品的最大缺陷就是污染严重；随着国家对环境污染严重 行业的严格管控，电镀的厂家越来越少，这样也导致了电镀的成本居高不下；另外，电镀的 塑胶回收制程非常复杂，而且容易引起二次污染。采用喷镀技术制备仿金属塑胶产品，污染 也很大，而且对车间的无尘要求很高，良率不高，工作环境恶劣。采用喷漆技术制备仿金属 塑胶产品污染严重；工作环境恶劣；仿金属效果一般。采用烫金技术制备仿金属塑胶产品虽 然在仿金属中的应用还是比较理想，而且色彩各异，可以达到仿制多种金属效果的目的，但 是烫金技术只能在平面或微弧面上进行转印，对于形状稍微复杂或弧度稍大的曲面就不能实 现烫金，对于结构曲面更无法实现仿金属效果。采用模内装饰技术制备仿金属塑胶产品虽然 可以在复杂的曲面或结构面上进行仿金属装饰，但是成本较高。采用仿金属塑胶注塑技术制 备仿金属塑胶产品，是目前最经济、方便地制备仿金属塑胶产品的方法。但目前采用仿金属 塑胶材料在注塑成型时普遍存在熔接线的问题，尤其在成型大制件或有破孔的制品时，熔接 线非常明显，而且不易去除，从而严重影响产品外观。
发明内容
本发明的目的是提供一种仿金属塑胶材料的制备方法，该仿金属塑胶材料在注塑成型仿 金属塑胶产品时无明显熔接痕。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种仿金属塑胶材料的制备方法，其包括以下步骤：
步骤1、先将300-500目的金属粉末进行表面处理，然后在常温下将金属粉末浸没于偶 联剂溶液中0.5-2h，再将金属粉末中的偶联剂溶液过滤，并在50-150℃下干燥至恒重备用；
步骤2、将5-50份步骤1干燥得到的金属粉末、1-5份润滑剂、5-30份抗冲击助剂及 100份树脂在高混机中预混，然后将预混物置于双螺杆造粒机中在220-280℃下造粒，得到 所述的仿金属塑胶材料。
采用以上的制备方法，经表面处理后的金属粉末可以通过偶联剂嫁接在树脂分子链上而 与之成为一体，有效克服了注塑过程中树脂本体料流与金属粉末料流不一致的问题，这样制 备的仿金属塑胶粒料在成型普通制品或有破孔的制品时，在料流汇合的地方不易因金属粉末 “集结”而产生明显熔接线。
所述步骤1中的金属粉末的表面处理方法为：磷化表面处理方法、阳极氧化表面处理方 法、沸水表面处理方法或热蒸汽表面处理方法中的一种或两种以上组合使用。
其中，所述磷化表面处理方法的具体操作为将金属粉末用800-1000目的金属网包裹后 先进行化学脱脂和清洗，然后在以磷酸二氢锰铁盐（浓度30-60g/L）、硝酸锌（浓度50- 120g/L）、硝酸锰（浓度15-50g/L）、亚硝酸钠（浓度0.2-2g/L）、氧化锌（2-10g/L）和乙 二胺四乙酸（浓度1-5g/L）等为主要溶质的溶液（游离酸度3-10点，总酸度30-150点） 中，20-100℃下搅拌处理10-60min后再清洗、干燥备用。
所述阳极氧化表面处理方法的具体操作为将金属粉用800-1000目的金属网包裹后先进 行化学脱脂和清洗，然后在以硫酸（浓度为80-150g/L）和Al3+（浓度＜40g/L）等为主要溶 质的溶液中，于10-40℃，电压为10-40V，阳极电流密度为0.5-4A/dm2的条件下，伴随压缩 空气搅拌，搅拌30-90min后再清洗、干燥备用。
所述沸水表面处理方法的具体操作为将金属粉用800-1000目的金属网包裹后置于90- 110℃、PH值6-7.5的高压热水中处理10-30min后，干燥备用。
所述热蒸汽表面处理方法的具体操作为将金属粉用800-1000目的金属网包裹后置于 100-200℃的水蒸气中处理10-30min，干燥备用。
采用以上的表面处理方法，处理后的金属粉末表面形成水合化合物或极性基团，可以与 偶联剂分子的一端基团之间发生化学反应，形成共价键。在后续制备仿金属塑胶材料中，偶 联剂分子的另一端和树脂高分子链上的基团发生反应。这样偶联剂分子一端连接金属粉末， 另一端连接树脂高分子链，将金属粉末嫁接到树脂高分子链上。
本发明所述金属粉末为下列中的一种：铁粉、铝粉、铜粉或银粉。
所述步骤1中经偶联剂溶液浸渍处理过的金属粉末采用离心机或压滤机过滤。
所述步骤1中的偶联剂溶液中的溶剂为水、乙醇、或己烷与丁烷按体积比1：1混合的 溶液，偶联剂溶液的浓度为0.1%-2%。
本发明所述步骤1中的偶联剂为下列中的一种：β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅 烷、γ-(2,3环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三过氧叔丁基硅烷、磺酰叠氮硅烷偶 联剂或异丙基三异硬脂酰基钛酸酯。
所述步骤2中的润滑剂为下列中的一种：白油、季戊四醇、硬脂酸钙、硬脂酸钡或乙撑 双硬脂酰胺。
所述步骤2中的抗冲击剂为下列中的一种：甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物 （MBS）、丁腈橡胶（NBR）、丁苯胶（SBR）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）或苯 乙烯-[乙烯-丁烯共聚物]-苯乙烯（SEBS）。
所述步骤2中的树脂为ABS树脂或PC树脂中的一种或两种任意比例的组合。
所述步骤2中的双螺杆造粒机为平行双螺杆反向造粒机或锥形反向双螺杆造粒机。
采用本发明的制备方法，制备的仿金属塑胶材料在注塑成型普通制品或有破孔的制品时， 表面无明显熔接痕，外形美观，且成本低，环境污染小，二次料易回收利用。同时，采用本 发明制备的仿金属塑胶材料可以成型破孔制品和成型形状复杂制品。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为现有仿金属塑胶材料制备仿金属塑胶产品的示意图；
图2为采用本发明的仿金属塑胶材料制备仿金属塑胶产品的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
本发明公开一种仿金属塑胶材料的制备方法，其包括以下步骤：
步骤1、先将300-500目的金属粉末进行表面处理，然后在常温下将金属粉末浸没于偶 联剂溶液中0.5-2h，再将金属粉末中的偶联剂溶液过滤，并在50-150℃下干燥至恒重备用；
步骤2、将5-50份步骤1得到的金属粉末、1-5份润滑剂、5-30份抗冲击助剂及100 份树脂在高混机中预混，然后将预混物置于双螺杆造粒机中在220-280℃下造粒，得到所述 的仿金属塑胶材料。
实施例1为金属粉末未进行表面处理的对照实验。
步骤1、先将300-500目的铁粉金属粉末在常温下没于浓度为0.1%的β-(3,4-环氧环己 基)乙基三甲氧基硅烷偶联剂水溶液中0.5h，再将铁粉金属粉末中的β-(3,4-环氧环己基) 乙基三甲氧基硅烷水溶液采用离心机过滤，并在150℃下干燥至恒重备用；
步骤2、将25份步骤1得到的铁粉金属粉末、3份白油润滑剂、20份甲基丙烯酸甲酯- 丁二烯-苯乙烯接枝共聚物抗冲击助剂及100份混合树脂（ABS树脂和PC树脂各50份）在 高混机中预混，然后将预混物置于平行双螺杆反向造粒机中在250℃下造粒，得到所述的仿 金属塑胶材料。
实施例2
步骤1、先将300-500目的铁粉金属粉末采用磷化表面处理方法进行表面处理，铁粉金 属粉末表面处理完毕后，然后再在常温下将铁粉金属粉末浸没于浓度为0.1%的γ-(2,3环氧 丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶联剂乙醇溶液中2h，再将铁粉金属粉末中的γ-(2,3环氧丙氧 基)丙基三甲氧基硅烷乙醇溶液采用离心机过滤，并在50℃下干燥至恒重备用；
步骤2、将25份步骤1得到的铁粉金属粉末、3份白油润滑剂、20份甲基丙烯酸甲酯- 丁二烯-苯乙烯接枝共聚物抗冲击助剂及100份混合树脂（ABS树脂和PC树脂各50份）在 高混机中预混，然后将预混物置于平行双螺杆反向造粒机中在250℃下造粒，得到所述的仿 金属塑胶材料。
实施例3
步骤1、先将300-500目的铝粉金属粉末采用阳极氧化表面处理方法进行表面处理，再 采用沸水表面处理方法进行表面处理，表面处理完毕后，然后在常温下将铝粉金属粉末浸没 于浓度为2%的乙烯基三过氧叔丁基硅烷水溶液中1h，再将铝粉金属粉末中的乙烯基三过氧 叔丁基硅烷水溶液采用压滤机过滤，并在75℃下干燥至恒重备用；
步骤2、将5份步骤1得到的铝粉金属粉末、1份季戊四醇润滑剂、5份丁腈橡胶抗冲 击助剂及100份ABS树脂在高混机中预混，然后将预混物置于锥形反向双螺杆造粒机中在 220℃下造粒，得到所述的仿金属塑胶材料。
实施例4
步骤1、先将300-500目的铜粉金属粉末采用沸水表面处理方法进行表面处理，铜粉金 属粉末表面处理完毕后，然后在常温下将铜粉金属粉末浸没于浓度为1%的磺酰叠氮硅烷偶 联剂乙醇溶液中1.5h，再将铜粉金属粉末中的磺酰叠氮硅烷偶联剂乙醇溶液采用离心机过 滤，并在100℃下干燥至恒重备用；
步骤2、将50份步骤1得到的铜粉金属粉末、5份硬脂酸钙润滑剂、30份丁苯胶抗冲 击助剂及100份PC树脂在高混机中预混，然后将预混物置于平行双螺杆反向造粒机中在 280℃下造粒，得到所述的仿金属塑胶材料。
实施例5
步骤1、先将300-500目的银粉金属粉末采用热蒸汽表面处理方法进行表面处理，银粉 金属粉末表面处理完毕，然后在常温下将银粉金属粉末浸没于浓度为1.5%的异丙基三异硬 脂酰基钛酸酯己烷/丁烷溶液中1.0h，再将银粉金属粉末中的异丙基三异硬脂酰基钛酸酯己 烷/丁烷溶液采用离心机过滤，并在125℃下干燥至恒重备用；
步骤2、将35份步骤1得到的银粉金属粉末、2份乙撑双硬脂酰胺润滑剂、25份苯乙 烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物抗冲击助剂及100份PC树脂在高混机中预混，然后将预混物 置于平行双螺杆反向造粒机中在260℃下造粒，得到所述的仿金属塑胶材料。
实施例1-5得到的仿金属塑胶材料性能检测数据如表1所示：
表1实施例1-5得到的仿金属塑胶材料性能检测数据
由以上表格可以看出，实施例1中的金属粉末未经表面处理，其得到的仿金属塑胶材料 弯曲强度、缺口冲击强度偏低，弯曲强度为68.4MPa，缺口冲击强度为288.6J/M。而实施 例2-5中的金属粉末采用表面处理后，其得到的仿金属塑胶材料弯曲强度、缺口冲击强度提 高，弯曲强度为70.5MPa以上，缺口冲击强度为298.9J/M以上。同时，采用实施例1的仿 金属塑胶材料在注塑成型制品时，表面易存在明显熔接痕，而且不易去除。
图1为现有仿金属塑胶材料制备仿金属塑胶产品时，其表面易存在熔接痕，图2为采用 本发明的仿金属塑胶材料制备仿金属塑胶产品时，其表面光滑，无明显熔接痕存在。