CN101775178B

CN101775178B - 具有金属光泽的塑料材料及制备方法

Info

Publication number: CN101775178B
Application number: CN2010103004913A
Authority: CN
Inventors: 秦舒浩; 张敏敏; 于杰; 郭建兵; 秦军; 何敏
Original assignee: National Composite Modified Polymer Material Engineering Technology Research Cen
Current assignee: National Composite Modified Polymer Material Engineering Technology Research Cen
Priority date: 2010-01-20
Filing date: 2010-01-20
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2030-01-20
Also published as: CN101775178A

Abstract

本发明公开了一种具有金属光泽的塑料材料及制备方法，包括SAN树脂55～70份，ASA树脂30～45份，铝粉0.5～3.5份以及抗氧剂1份。本发明所制备得到的产品具有较好的金属光泽，并且耐用性强，尤其是具有优异的耐光老化性能，而且其金属光泽的效果不会脱落、退色，即使制品的表面被擦伤、磨损，其内部也依然具有金属光泽，而不需要对其表面进行喷涂金属闪光漆或金属表面镀层的表面处理工艺，因此适合将其作为汽车制件使用，更可代替金属制件。本发明方法简单，能大幅降低生产成本，容易实施，使用效果好。

Description

具有金属光泽的塑料材料及制备方法

技术领域

本发明涉及一种塑料材料及制备方法，尤其是一种具有金属光泽的塑料材料的及制备方法。

背景技术

汽车涂装中，面漆的颜色(色彩)可分为两大类：本色(solid colors)和金属色(metallic colors)。本色按其色彩又可分为有彩色(系指红、黄、蓝、绿等带有颜色的色彩)和无彩色(系指白、灰、黑等不带颜色的色彩)。金属色也可细分为金属闪光色和珠光色，并有彩色化的倾向。近10多年来，汽车面漆涂装要求高装饰性化(高鲜映性、高亮度、高闪光彩色化)，使用金属闪光色和珠光色面漆的汽车逐年增多，在轿车涂装中已超过50％(有的国家和厂家涂金属闪光色的车已超过70％)。在国内涂金属闪光色面漆汽车的价格较本色的要贵几千元，但仍发展得很快，普及应用到微型车、中巴、大客车车身的涂装，重型汽车驾驶室采用金属闪光色面漆也占有一定的比例(如一汽青岛汽车厂的“解放”，济汽的“斯太尔”)。金属闪光色涂装起始于20世纪50年代后期，以硝基纤维素清漆为基料，到60)年代中期，热固型丙烯酸树脂的开发应用使闪光色涂装得以进一步发展。可是当时的涂装工艺与本色面漆相同，是一涂一烘(1C1B)工艺，其外观、耐候性、耐酸性、耐碱性等涂膜性能低下；短期内就产生涂膜劣化的弊病。进入70年代后经种种途径提高涂膜的耐候性、耐擦伤性和外观装饰性，才形成两涂一烘(2C1B)的面漆罩光涂装工艺，即现今的底色层加罩光的面漆涂装工艺。自90年代以来为适应环保法规的需要，欧美新建的涂装线都采用了环保型的面漆体系，即水性底色漆加环保型的罩光清漆(如粉末清漆，高固体分清漆或水性清漆等)。

喷涂金属闪光漆需用专门设计的空气喷枪，与喷涂本色面漆用的空气喷枪比较，涂料喷出量多，气压高，且喷射的气量大。用强的气压使铝粉高速敲击附着在涂装表面上，且使铝粉定向平行排列，大量的空气使涂料中的溶剂在短时间内挥发，使涂着的铝粉的流动极快地被阻止，但空气喷枪喷涂效率低。为提高涂装效率，近年出现静电喷涂金属闪光漆的涂装方法，采用静电喷涂法喷涂金属闪光色底色漆时，涂着效率有较大幅度的提高，可是在静电喷涂金属闪光底色漆场合静电作用使铝粉在涂膜中排列呈对被涂表面垂直排列(像人的头发在静电场竖起来一样)，有损光的反射，而使涂膜外观不佳。

塑胶原料制成的塑胶制品具有成型周期短、生产效率高、重量轻等优点，因此受到广泛应用。但通常的塑胶制品的手感一般，而且光亮度较低，在使用过程中表面容易磨损，不具备现在人们所追求的质感，附加价值不高。因此，通常更多地使用进行了适当的表面处理的塑胶制品。现有方法中，已经公开有对塑胶基材进行表面涂布涂料的方法来改善塑胶制品的表面性能。但是这种方法存在涂料形成的图层附着力低，容易脱落，耐磨性差，无法长期使用等特点，而且这种涂布涂料的方法，对应不同的塑胶底材需要使用不同的涂料，否则附着力可能更差。

发明内容

本发明的目的是：提供一种具有金属光泽的塑料材料及制备方法，采用本发明技术无需对汽车产品表面进行喷涂的处理就具有金属光泽，其金属光泽的效果不会脱落、退色，外观效果理想，产品的耐用性强，尤其是具有优异的耐光老化性能，以克服现有技术的不足。

本发明是这样实现的：具有金属光泽的塑料材料，按重量份数计算，包括SAN树脂55～70份，ASA树脂30～45份，铝粉0.5～3.5份以及抗氧剂1份。

铝粉包括银元型铝粉及鳞片状铝粉，银元型铝粉为0.25～3.5份，鳞片状铝粉为0～1.75份。

抗氧剂包括抗氧剂AO-50及抗氧剂PEP-8，它们均为0.5份。

具有金属光泽的塑料材料的制备方法，按重量份数计算，将55～70份SAN树脂、30～45份ASA树脂、0.25～3.5份银元型铝粉、0～1.75份鳞片状铝粉、0.5份抗氧剂AO-50及0.5份抗氧剂PEP-8进行共混，充分混合后得到混合物A；将混合物A加入到双螺杆挤出机中熔融并挤出造粒，得到塑料粒料B；将塑料粒料B加入到注塑机中注塑成型，得到产品C。

混合物A加入到双螺杆挤出机中的挤出温度为170℃～230℃，双螺杆挤出机的螺杆转速300rad/min。

改性树脂(ASA)是一种由丙烯腈(Acrylonitile)、苯乙烯(Styrene)、丙烯酸橡胶(Acrylate)组成的于上世纪70年代研制成功的三元聚合物，属于抗冲改性树脂。ASA是美国通用电气(GE)下属的通用塑料集团(GE Plastics)的一种主要产品，并于2002年8月以Geoly的注册商标将其作为共挤原材料推向中国pvc彩色共挤型材市场。ASA和ABS的结构相似，由丙烯腈和丁二烯橡胶组成，其保留了ABS作为工程塑料所具有的极佳的机械物理性能具有良好的机械物理性能；ASA正是用不含不饱和双键的丙烯酸橡胶替代了ABS中含有不饱和双键的丁二烯橡胶，因此，不但可抵抗紫外线照射引起的降解、老化、褪色，同时对大气中的氧化加工过程中的高温引起的分解或变色有了坚强保障，由此极大的提升了材料的抗老化与耐侯性能；ASA具有比较好的耐高温性能，是一种防静电材料，能使表面少积灰尘。ASA在持续长时间的风蚀后，也不会像经特殊处理的耐老化的ABS那样渐成灰色(由于风蚀或水流造成表面许多显微裂缝和气蚀)。ASA的典型应用是外视镜、散热器格栅、尾部档板、灯罩等承受日晒和雨淋、强风吹等恶劣条件下的外部部件。目前，更是逐步延伸到了摩托车面板、野营汽车、小型船壳、冲浪板等领域。

由于采用了上述技术方案，本发明采用SAN树脂、ASA树脂以及铝粉的混合物为基础材料来制备塑料制品，所制备得到的产品具有较好的金属光泽，而且其金属光泽的效果不会脱落、退色，即使制品的表面被擦伤、磨损，其内部也依然具有金属光泽，而不需要对其表面进行喷涂金属闪光漆的表面处理工艺，并且耐用性强，尤其是具有优异的耐光老化性能。本发明技术由于具有金属闪光效果，而且成型周期短、生产效率高、重量轻，不容易脱落，耐磨性好等优点，作为汽车材料使用完全可以替代现在的汽车材料，该材料还具有金属闪光漆的作用，省去了生产过程中喷漆这一工艺步骤，本发明方法简单，能大幅降低生产成本，容易实施，使用效果好。

根据改变配方的实验得到如下表所示的数据

表1

实验配方及性能关系

ASA树脂由于其结构的特殊性使其在防光老化方面具有不可比拟的优越性，但其价格比ABS树脂的价格昂贵，在达到产品使用要求前提下，尽可能降低ASA树脂的使用量。SAN的含量增加能提高材料的刚性，ASA的含量增加能提高材料的韧性，70份SAN与30份ASA组合的配比使材料达到刚性和韧性的平衡，产品的拉伸强度、弯曲强度等性能达到使用要求。随着铝粉的加入量增加，产品的光泽度逐渐下降，因此需要将铝粉的加入量控制在一定的范围内，即保证加入后使塑料制品可产生金属光泽，又不会使产品的光泽度受到明显影响；选择银元型铝粉与鳞片状铝粉搭配，可以有效的使铝粉在共混过程中被充分分散，使制作出来的产品中的铝粉分布均匀，表面效果理想，同时又可以减少铝粉的加入量，对产品的光泽度影响很小。利用铝粉与塑料共混的技术所生产的塑料制品可以取代油漆喷漆制件获得金属光泽这一环节，具有环保的优点，省去了生产过程中喷漆这一工艺步骤，通过该配方及方法生产所得到的产品具有表面喷涂金属闪光漆的效果，而且该金属光泽的耐用性强，不会因环境因素而脱落，也不会因表面磨损而失去金属光泽。由于这些特点，通过本发明所得的制品适合将其作为汽车制件，更可替代金属制件，不仅起到节约成本的目的，而且还提高了使用性能。

具体实施方式

本发明的实施例：具有金属光泽的塑料材料，按重量份数计算，包括SAN树脂70份，ASA树脂30份，银元型铝粉为1.25份、鳞片状铝粉1.25份、受阻酚类抗氧剂AO-50(CAS号为2082-79-3)0.5份以及亚磷酸酯类抗氧剂PEP-8(CAS号为3806-34-6)0.5份。

具有金属光泽的塑料材料的制备方法，按重量份数计算，将70份SAN树脂、30份ASA树脂、1.25份银元型铝粉、1.25份鳞片状铝粉、0.5份受阻酚类抗氧剂AO-50及0.5份亚磷酸酯类抗氧剂PEP-8加入到共混机中进行共混，充分混合后得到混合物A；将混合物A加入到双螺杆挤出机中，在200℃下进行熔融并挤出造粒，双螺杆挤出机的螺杆转速300rad/min，得到塑料粒料B；将塑料粒料B加入到注塑机中注塑成型，得到产品C。

Claims

1.一种具有金属光泽的塑料材料，其特征在于：按重量份数计算，SAN树脂55～70份，ASA树脂30～45份，铝粉0.5～3.5份以及抗氧剂1份。

2.根据权利要求1所述的具有金属光泽的塑料材料，其特征在于：铝粉包括银元型铝粉及鳞片状铝粉，银元型铝粉为0.25～3.5份，鳞片状铝粉为0～1.75份。

3.根据权利要求1所述的具有金属光泽的塑料材料，其特征在于：抗氧剂包括抗氧剂AO-50及抗氧剂PEP-8，它们均为0.5份。

4.一种具有金属光泽的塑料材料的制备方法，其特征在于：按重量份数计算，将55～70份SAN树脂、30～45份ASA树脂、0.25～3.5份银元型铝粉、0～1.75份鳞片状铝粉、0.5份抗氧剂AO-50及0.5份抗氧剂PEP-8进行共混，充分混合后得到混合物A；将混合物A加入到双螺杆挤出机中熔融并挤出造粒，得到塑料粒料B；将塑料粒料B加入到注塑机中注塑成型，得到产品C。

5.根据权利要求4所述的具有金属光泽的塑料材料的制备方法，其特征在于：混合物A加入到双螺杆挤出机中的挤出温度为170℃～230℃，双螺杆挤出机的螺杆转速300rad/min。