CN102516736A - 具有高表面金属色彩效果的聚碳酸酯美学树脂及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有高表面金属色彩效果的聚碳酸酯美学树脂及制备方法，包含以下组分及其重量份：聚碳酸酯100、金属颜料0.1～3.0、珠光颜料0.1～3.0、聚乙二醇0.1～2.0、抗氧剂0.1～1.0，将上述原料在中速混合机内搅拌混合后送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，再经挤出、拉条、冷却、切粒得到具有金属色彩效果的挤出级美学树脂。与现有技术相比，本发明克服了在挤出过程中由于金属颜料破碎，导致表面麻点缺陷，消除了麻点，提高了金属颜料的效果，在汽车、家电、消费电子等对外观要求很高的领域具有巨大的市场潜力。

Description

具有高表面金属色彩效果的聚碳酸酯美学树脂及制备方法
技术领域
本发明涉及一种树脂及其制备方法，尤其是涉及一种具有高表面金属色彩效果的聚碳酸酯美学树脂及其制备方法。
背景技术
目前，随着环保意识的加强，免喷涂的金属效果树脂产品越来越受到人们的青睐。金属效果树脂具有艳丽多彩的色调，珠光和闪光效果的特殊色彩。与传统外观件喷金属漆相比，金属效果树脂可帮助客户应对多样化、差别化的市场，可帮助客户减少生产工艺流程，提高生产效率，降低生产陈本，环保。特别是金属效果树脂可以具有半透明效果，这是传统喷金属漆无法达到的效果。目前比较流行的是在高光泽塑料集体中直接添加金属颜料、云母钛珠光颜料灯具有特殊色彩颜料。常见的可制备金属效果的树脂有PP、ABS、PMMA、ABS/PMMA、PC、PC/ABS、ASA、聚酯、PS等。
目前，市场上美学树脂主要还是以与PP、ABS等产品为主。优于PP和ABS物理性能方面的限制，它们可以制备一些厚制件、结构简单的产品，如常见的洗衣机盖壳，冰箱门板等，很难用于薄制件的产品。聚碳酸酯材料具有优异的冲击性能等物理性能，可用于薄制件产品的制备。同时聚碳酸酯材料透明度高，能够突出金属效果。但是聚碳酸酯材料粘度大，金属颜料等在挤出过程中会被破碎严重，表面麻点严重，降低了金属效果。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种表面无麻点、提高金属色泽、闪烁效果及明亮度，且成本较低的具有金属色彩效果的聚碳酸酯美学树脂及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
本发明涉及一种具有高表面金属色彩效果的聚碳酸酯美学树脂，该树脂包括以下组分及重量份：
聚碳酸酯                            100；
金属颜料                       0.1～3.0；
珠光颜料                       0.1～3.0；
聚乙二醇                        0.1～3.0；
抗氧剂                          0.2～1.0。
优选的，所述聚碳酸酯的分子量为15000～40000，按照ASTM D1234标准，300℃下测试熔融指数为3～40g/10min。
优选的，所述金属颜料是粒径为1μm～300μm的片状、银元状、棒状或球状；所述金属颜料为铝粉、银粉、金粉、锌粉、铜粉中的一种或几种。
优选的，所述金属颜料表面包覆有PE蜡、矿物油、EVA蜡、丙烯酸酯或苯乙烯-马来酸酐接枝共聚物。
优选的，所述珠光颜料为天然鱼鳞珠光颜料、氯氧化铋结晶珠光颜料、云母涂覆珠光颜料、二氧化硅涂覆珠光颜料、硼酸铝盐涂覆珠光颜料、人造云母涂覆珠光颜料、氧化铋涂覆珠光颜料中的一种或几种。
优选的，所述珠光颜料为云母涂覆珠光颜料、二氧化硅涂覆珠光颜料或人造云母涂覆珠光颜料。
优选的，所述珠光颜料粒径为1μm～200μm，所述珠光颜料表面包覆有至少一层金属氧化物，所述金属氧化物为氧化铝、二氧化锡、二氧化钛、氧化铁、氧化锑、氧化锌中的一种或几种。
优选的，所述聚乙二醇的分子量为30000～50000。
优选的，所述抗氧剂为酚类和/或亚磷酸酯类化合物。优选的，所述抗氧剂为CIBA精化公司的Irganox 1010、Irganox 1076、Irganox B900、Irganox 168中的一种或几种。
本发明还涉及一种具有高表面金属色彩效果的聚碳酸酯美学树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照上述的组分及重量份备料：
(2)将上述物料在中速混合机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的温度为180～300℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到具有高表面金属色彩效果的聚碳酸酯美学树脂。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、采用高分子量的聚乙二醇，不仅有效的包覆了金属颜料，还提高了整个体系的流动性，表面无麻点，提高了整体的金属效果，还维持了PC优异的物理性能。
2、金属颜料能够提供金属色泽，珠光颜料可以提高表面的明亮度，使美学效果更接近金属喷涂效果。
3、采用弱剪切螺杆组合，使金属颜料在挤出过程中破碎最小。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明，但是以下的内容不用于限制本发明的保护范围。
以下实施例中，采用的原料为：
PC-1：日本三菱石化公司的PC 7020IR，熔指为22g/10min；
PC-2：韩国湖石公司的PC-1302-05，熔指为5g/10min；
PC-3：聚碳酸酯的分子量为15000，按照ASTM D1234标准，300℃下测试熔融指数为3g/10min；
PC-4：聚碳酸酯的分子量为40000，按照ASTM D1234标准，300℃下测试熔融指数为40g/10min；
PC-5：聚碳酸酯的分子量为：30000，按照ASTM D1234标准，300℃下测试熔融指数为20g/10min；
铝粉-1：粒径为30μm，银元型，丙烯酸酯为载体；
铝粉-2：粒径为220μm，玉米片型，PE蜡为载体；
银粉：粒径为1μm的表面包覆矿物油的棒状银粉；
锌粉：粒径为300μm的球状锌粉；
铜粉：粒径为50μm的包覆苯乙烯-马来酸酐接枝共聚物的片状铜粉；
珠光-1：粒径为10μm，无规则片状，TiO2包覆的云母涂覆珠光颜料；
珠光-2：粒径为180μm，无规则片状，氧化铁包覆的二氧化硅涂覆珠光颜料；
珠光-3：粒径为150μm的天然鱼鳞珠光颜料；
珠光-4：1μm的双层氧化锌包覆的硼酸铝盐涂覆珠光颜料；
珠光-5：粒径为200μm的氯氧化铋结晶珠光颜料；
PEG-1：聚乙二醇，分子量为5000；
PEG-2：聚乙二醇，分子量为50000；
PEG-3：聚乙二醇的分子量为30000；
PEG-4：聚乙二醇的分子量为40000；
1076：抗氧剂，Irganox 1076；
1010：抗氧剂，Irganox 1010；
B900：抗氧剂，Irganox B900；
168：抗氧剂，Irganox 168。
对比例1
采用的制备方法为：
a、按照表1所示的组分及重量份，称取所述原料；
b、将聚碳酸酯和其他原料在中速混合器中混合20min；
c、将上述混合的原料经计量装置送入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的温度为180～300℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到具有高表面金属色彩效果的聚碳酸酯美学树脂。
实施例2～9
实施例2～9采用的制备方法为：
a、按照表1所示的组分及重量份，称取所述原料；
b、将聚碳酸酯和其他原料在中速混合器中混合20min；
c、将上述混合的原料经计量装置送入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的温度为180～300℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到具有高表面金属色彩效果的聚碳酸酯美学树脂。
表1
Figure BDA0000117971470000051
注：★越多表示性能越好
由表1中实施例2～9与对比例1的机械、力学性能测试结果比较可知，通过本发明的优化设计可以获得表面无麻点，金属质感、明亮度，透光效果均较好，接近金属喷漆效果的聚碳酸酯美学树脂。
实施例10
采用的制备方法为：
a、按照表1所述的组分及重量份，称取原料；
b、将聚碳酸酯和其他原料在中速混合器中混合20min；
c、将上述混合的原料经计量装置送入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的温度为180℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到具有高表面金属色彩效果的聚碳酸酯美学树脂。
实施例11
采用的制备方法为：
a、按照表1所述的组分及重量份，称取原料；
b、将聚碳酸酯和其他原料在中速混合器中混合30min；
c、将上述混合的原料经计量装置送入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的温度为300℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到具有高表面金属色彩效果的聚碳酸酯美学树脂。
实施例12
采用的制备方法为：
a、按照表1所述的组分及重量份，称取原料；
b、将聚碳酸酯和其他原料在中速混合器中混合40min；
c、将上述混合的原料经计量装置送入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的温度为240℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到具有高表面金属色彩效果的聚碳酸酯美学树脂。
本发明的范围不受上述具体实施方案的限制，所述实施方案只欲作为阐明本发明各个方面的单个例子，本发明范围内还包括功能等同的方法和组分。实际上，除了本文所述的内容外，本领域技术人员参照上文的描述和附图可以容易地掌握对本发明的多种改进。所述改进也落入所附权利要求书的范围之内。

Claims (10)

1.一种具有高表面金属色彩效果的聚碳酸酯美学树脂，其特征在于，该树脂包括以下组分及重量份：
聚碳酸酯                                 100；
金属颜料                            0.1～3.0；
珠光颜料                            0.1～3.0；
聚乙二醇                            0.1～3.0；
抗氧剂                              0.2～1.0。
2.根据权利要求1所述的具有高表面金属色彩效果的聚碳酸酯美学树脂，其特征在于，所述聚碳酸酯的分子量为15000～40000，按照ASTM D1234标准，300℃下测试熔融指数为3～40g/10min。
3.根据权利要求1所述的具有高表面金属色彩效果的聚碳酸酯美学树脂，其特征在于，所述金属颜料是粒径为1μm～300μm的片状、银元状、棒状或球状；所述金属颜料为铝粉、银粉、金粉、锌粉、铜粉中的一种或几种。
4.根据权利要求1或3所述的具有高表面金属色彩效果的聚碳酸酯美学树脂，其特征在于，所述金属颜料表面包覆有PE蜡、矿物油、EVA蜡、丙烯酸酯或苯乙烯-马来酸酐接枝共聚物。
5.根据权利要求1所述的具有高表面金属色彩效果的聚碳酸酯美学树脂，其特征在于，所述珠光颜料为天然鱼鳞珠光颜料、氯氧化铋结晶珠光颜料、云母涂覆珠光颜料、二氧化硅涂覆珠光颜料、硼酸铝盐涂覆珠光颜料、人造云母涂覆珠光颜料、氧化铋涂覆珠光颜料中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的具有高表面金属色彩效果的聚碳酸酯美学树脂，其特征在于，所述珠光颜料为云母涂覆珠光颜料、二氧化硅涂覆珠光颜料或人造云母涂覆珠光颜料。
7.根据权利要求1、5或6所述的具有高表面金属色彩效果的聚碳酸酯美学树脂，其特征在于，所述珠光颜料粒径为1μm～200μm，所述珠光颜料表面包覆有至少一层金属氧化物，所述金属氧化物为氧化铝、二氧化锡、二氧化钛、氧化铁、氧化锑、氧化锌中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的具有高表面金属色彩效果的聚碳酸酯美学树脂，其特征在于，所述聚乙二醇的分子量为30000～50000。
9.根据权利要求1所述的具有高表面金属色彩效果的聚碳酸酯美学树脂，其特征在于，所述抗氧剂为酚类和/或亚磷酸酯类化合物。
10.一种具有高表面金属色彩效果的聚碳酸酯美学树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照权利要求1所述的组分及重量份备料：
(2)将上述物料在中速混合机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的温度为180～300℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到具有高表面金属色彩效果的聚碳酸酯美学树脂。
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