CN104479283B - 一种具有玉石效果的免喷涂美学树脂组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有玉石效果的免喷涂美学树脂组合物，由以下组分以及重量份的原料制成：基体树脂100、润滑剂0.1～10.0、抗氧剂0.1～1.0、玉石效果剂0.01～10，添加剂0～5.0。本发明优点在于：本发明经过独特的配方设计和工艺设计，提供的美学树脂可一次成型制备各种具有逼真玉石效果的制件，免除了产品的后加工，大大减少了对环境的污染和对能源的消耗，可广泛地引用于工艺品、汽车用塑料产品、家电类等产品，本发明方法简单，效率高，效果显著，适用于大规模的工业生产。
Description
技术领域
本发明涉及树脂领域，具体地说，是一种具有玉石效果的免喷涂美学树脂组合物及其制备方法。
背景技术
低碳环保已经成为世界的一股主流趋势，各国的相关环保法令层出不穷，在这种大的环境背景下，各种低碳环保的新技术得到了越来越多消费者的青睐。其中，一次成型的美学树脂因其无后加工，大大减少了生产环节造成的环境污染，受到了越来越多人的关注。
随着技术的不断发展，如今免喷涂美学树脂可实现多种效果，如喷漆银、电镀银、珠光红、闪银黑和星空闪烁等效果，另外，仿自然效果的美学树脂也在不断地发展，有大量的专利进行了研究，如中国专利，公开号为CN1792963A中仿大理石效果的描述，公开号为CN1126151A中仿汉白玉效果的描述，公开号为CN1483762A仿玉石效果的描述，公开号为CN101392082A一种聚丙烯仿玉色色母料的描述等。CN1792963A、CN1126151A、CN1483762A中仿石质效果均是通过矿石粉和热固性树脂固化而成，工艺复杂，产品的加工性差，只适合冷加工，不宜制备各种形状。CN101392082A中公开了一种聚丙烯仿玉色色母料及其制备方法，该发明虽然能一次注塑成型且产生天然玉石效果的流纹，解决了塑料制品二次加工的问题，但这种色母的加工窗口很窄，有严格的温度限制，且玉石效果受制品形状、加工参数、加工设备影响大，同一制品难以得到相同的效果。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种具有玉石效果的免喷涂美学树脂组合物。
本发明的再一的目的是，提供一种具有玉石效果的免喷涂美学树脂组合物的制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种具有玉石效果的免喷涂美学树脂组合物，由以下组分以及重量份的原料制成：基体树脂100、润滑剂0.1～10.0、抗氧剂0.1～1.0、玉石效果剂0.01～10，添加剂0～5.0，所述的基体树脂ASTM D10033mm的透明度大于40％，所述的玉石效果剂选自粒径为0.1～10μm的折光指数与所用基体树脂的折光指数差大于0.01的有机、无机颗粒。
优选的，所述的基体树脂选自下列物质本身、下列物质的共聚物或改性物中一种或几种的组合：聚烯烃、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯、含有衍生自苯乙烯单体、丙烯酸酯单体、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯的结构单元的树脂、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚苯醚、衍生自聚苯乙烯、聚烯烃、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚丁二烯、聚异戊二烯、含氟单体的热塑性弹性体、天然橡胶或合成橡胶。
优选的，所述的有机颗粒选自粒径在0.1～10μm、折射率在1.45～1.60的核壳类增韧剂或有机交联颗粒。
优选的，所述的无机颗粒选自纳米二氧化钛，ZnS，BaSO4、ZnO2、CaCO3，蒙脱土、滑石粉、高岭土或硅灰石。
优选的，所述的润滑剂为硅油、白矿油、脂肪酸酰胺、硬脂酸钡、硬脂酸镁、石蜡、聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酸酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物、季戊四醇硬脂酸酯、乙烯-丙烯酸共聚物或芳族磷酸酯中的一种或几种。
优选的，所述的抗氧剂为芳香胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂或辅助抗氧剂，其中，所述的芳香胺类抗氧剂选自二苯胺及其衍生物和聚合物、对苯二胺及其衍生物和聚合物、二氢喹啉及其衍生物和聚合物；所述的受阻酚类抗氧剂选自2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚或四(β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯；所述的辅助抗氧剂选自硫代二丙酸双酯或亚磷酸酯。
优选的，所述的抗氧剂选自市售的抗氧剂1024、抗氧剂1330、抗氧剂1010、抗氧剂1076、DLTP、DSTP、抗氧剂168或抗氧剂3114中的一种或几种。
优选的，所述的添加剂包括着色剂、填料、冲击改性剂、UV吸收剂、自由基清除剂及热稳定剂；所述的着色剂选自染料类着色剂、有机颜料、无机颜料及荧光增白剂，所述的染料类着色剂选自蒽醌类衍生物、香豆素衍生物、次甲基类衍生物、甲亚胺型衍生物、酞菁类或杂环类；所述的有机颜料选自偶氮类颜料、杂环类颜料、金属络合物或酞菁类颜料；所述的无机颜料选自金属氧化物、硫化物、硫-硒化物、硫酸盐、硅酸颜料或炭黑；所述的荧光增白剂选自二苯乙烯型增白剂、香豆素型增白剂、吡唑啉型增白剂、苯并咪唑衍生物、苯吡唑衍生物、苯并氧氮型增白剂或苯二甲酰亚胺型增白剂；所述的填料选自BaSO4、ZnO2、CaCO3、蒙脱土、滑石粉、高岭土、硅灰石、云母粉或玻璃纤维；所述的冲击改性剂选自物理增韧改性剂和化学增韧改性剂中的一种或几种，所述的物理增韧改性剂选自丙烯酸类增韧剂、丙烯酸-硅橡胶类增韧剂、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物增韧剂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯共聚物或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物；所述的化学增韧剂选自乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物-功能化马来酸酐或苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯三聚物-功能化马来酸酐；所述的UV吸收剂选自二苯甲酮类UV吸收剂，苯并三唑类UV吸收剂或三嗪类UV吸收剂；所述自由基清除剂选自受阻胺类光稳定剂；所述的热稳定剂选自金属皂类热稳定剂、有机锡类热稳定剂、稀土稳定剂、亚磷酸酯稳定剂或环氧化合物。
为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是：所述的具有玉石效果的免喷涂美学树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照所述组分及重量份数备料；
(2)将上述原料按配方置于高速混合机内搅拌，混合均匀后经计量装置送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，将物料熔化、复合，然后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，即得。
本发明优点在于：
本发明提供的美学树脂可一次成型制备各种具有逼真玉石效果的制件，免除了产品的后加工，大大减少了对环境的污染和对能源的消耗，可广泛地引用于工艺品、汽车用塑料产品、家电类等产品，本发明方法简单，效率高，效果显著，适用于大规模的工业生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
本发明提供一种具有玉石效果的免喷涂美学树脂组合物，由以下组分以及重量份的原料制成：基体树脂100、润滑剂0.1～10.0、抗氧剂0.1～1.0、玉石效果剂0.01～10，添加剂0～5.0，所述的基体树脂ASTM D10033mm的透明度大于40％，所述的玉石效果剂选自粒径为0.1～10μm的折光指数与所用基体树脂的折光指数差大于0.01的有机、无机颗粒。
实施例1
本实施例涉及一种改善外观的美学塑料的树脂组合物及其制备方法，制备方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量份备料：
基体树脂100，
润滑剂2.0，
抗氧剂0.3，
玉石效果剂0.02，
着色剂0.01，
UV吸收剂0.5，
(2)将上述(1)原料按配方置于高速混合机内搅拌，混合均匀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180～230℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，将物料熔化、复合，然后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤。
其中，基体树脂为透明ABS树脂，透明度85％；润滑剂为PETS；抗氧剂为Irganox1024；玉石效果剂为杜邦钛白粉R103；着色剂为荧光增白剂2,5-双(5-叔-丁基-2-苯唑基)噻吩；UV吸收剂为苯并三唑类UV234。
实施例2
本实施例涉及一种改善外观的美学塑料的树脂组合物及其制备方法，制备方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量份备料：
基体树脂100，
润滑剂2.0，
抗氧剂0.3，
玉石效果剂5.0，
着色剂0.01，
UV吸收剂0.5，
(2)将上述(1)原料按配方置于高速混合机内搅拌，混合均匀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180～230℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，将物料熔化、复合，然后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤。其中，基体树脂为透明ABS树脂，透明度85％；润滑剂为PETS；抗氧剂为Irganox1024；玉石效果剂为滑石粉，粒径为1500目；着色剂为荧光增白剂2,5-双(5-叔-丁基-2-苯唑基)噻吩；UV吸收剂为苯并三唑类UV234。
实施例3
本实施例涉及一种改善外观的美学塑料的树脂组合物及其制备方法，制备方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量份备料：
基体树脂100，
润滑剂1.0，
抗氧剂0.3，
玉石效果剂0.1，
着色剂0.05，
自由基清除剂0.5，
(2)将上述(1)原料按配方置于高速混合机内搅拌，混合均匀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180～230℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，将物料熔化、复合，然后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤。
其中，基体树脂为PS树脂，透明度90％；润滑剂为硬脂酸镁；抗氧剂为Irganox1076；玉石效果剂为莎哈利本硫化锌Sachtolith L；着色剂为透明红EG；自由基清除剂为受阻胺770。
实施例4
本实施例涉及一种改善外观的美学塑料的树脂组合物及其制备方法，制备方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量份备料：
基体树脂100，
润滑剂1.0，
抗氧剂0.3，
玉石效果剂4.0，
着色剂0.05，
自由基清除剂0.5，
热稳定剂0.2
(2)将上述(1)原料按配方置于高速混合机内搅拌，混合均匀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180～230℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，将物料熔化、复合，然后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤。
其中，基体树脂为ABS/PMMA合金，透明度50％；润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺；抗氧剂为IG-245；玉石效果剂为cimbar BaSO4BF；着色剂为群青；自由基清除剂为受阻胺770；热稳定剂为硬脂酸钡。
实施例5
本实施例涉及一种改善外观的美学塑料的树脂组合物及其制备方法，制备方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量份备料：
基体树脂100，
润滑剂9.0，
抗氧剂0.5，
玉石效果剂5.0，
着色剂0.01，
UV吸收剂0.5，
增韧剂2.0
(2)将上述(1)原料按配方置于高速混合机内搅拌，混合均匀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230～280℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，将物料熔化、复合，然后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤。
其中，基体树脂为GPPC，透明度90％；润滑剂为BAPP；抗氧剂为IG-1010；玉石效果剂为积水PMMA基材的MBX-8；着色剂为CB；UV吸收剂为Tinuvin-P；增韧剂为钟渊M521。
实施例6
本实施例涉及一种改善外观的美学塑料的树脂组合物及其制备方法，制备方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量份备料：
基体树脂100，
润滑剂1.0，
抗氧剂1.0，
玉石效果剂10.0，
自由基清除剂0.5，
(2)将上述(1)原料按配方置于高速混合机内搅拌，混合均匀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180～230℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，将物料熔化、复合，然后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤。
其中，基体树脂为PMMA，透明度90％；润滑剂为PE蜡；抗氧剂为IG-1010；玉石效果剂为MBS EXL 2678；自由基清除剂为受阻胺119。
对比例1
本实施例涉及一种改善外观的美学塑料的树脂组合物及其制备方法，制备方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量份备料：
基体树脂100，
润滑剂2.0，
抗氧剂0.3，
玉石效果剂0.02，
着色剂0.01，
UV吸收剂0.5，
(2)将上述(1)原料按配方置于高速混合机内搅拌，混合均匀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180～230℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，将物料熔化、复合，然后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤。
其中，基体树脂为通用ABS树脂121H，透明度30％；润滑剂为PETS；抗氧剂为Irganox1024；玉石效果剂为杜邦钛白粉R103；着色剂为荧光增白剂2,5-双(5-叔-丁基-2-苯唑基)噻吩；UV吸收剂为苯并三唑类UV234。
对比例2
本实施例涉及一种改善外观的美学塑料的树脂组合物及其制备方法，制备方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量份备料：
基体树脂100，
润滑剂2.0，
抗氧剂0.3，
纳米二氧化钛0.02，
着色剂0.01，
UV吸收剂0.5，
(2)将上述(1)原料按配方置于高速混合机内搅拌，混合均匀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180～230℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，将物料熔化、复合，然后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤。
其中，基体树脂为透明ABS树脂，透明度85％；润滑剂为PETS；抗氧剂为Irganox1024；所用的纳米二氧化钛为莎哈利本HOMBITEC RM 130F，粒径0.025～0.1μm；着色剂为荧光增白剂2,5-双(5-叔-丁基-2-苯唑基)噻吩；UV吸收剂为苯并三唑类UV234。
对比例3
本实施例涉及一种改善外观的美学塑料的树脂组合物及其制备方法，制备方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量份备料：
基体树脂100，
润滑剂2.0，
抗氧剂0.3，
滑石粉5.0，
着色剂0.01，
UV吸收剂0.5，
(2)将上述(1)原料按配方置于高速混合机内搅拌，混合均匀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180～230℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，将物料熔化、复合，然后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤。
其中，基体树脂为透明ABS树脂，透明度85％；润滑剂为PETS；抗氧剂为Irganox1024；滑石粉粒径为800目；着色剂为荧光增白剂2,5-双(5-叔-丁基-2-苯唑基)噻吩；UV吸收剂为苯并三唑类UV234。
对比例4
本实施例涉及一种改善外观的美学塑料的树脂组合物及其制备方法，制备方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量份备料：
基体树脂100，
润滑剂1.0，
抗氧剂1.0，
玉石效果剂5.0，
自由基清除剂0.5，
(2)将上述(1)原料按配方置于高速混合机内搅拌，混合均匀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180～230℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，将物料熔化、复合，然后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤。其中，基体树脂为PMMA，透明度90％；润滑剂为PE蜡；抗氧剂为IG-1010；玉石效果剂为EM600，玉石效果剂与基体树脂折射率差小于0.01；自由基清除剂为受阻胺119。
将实施例1～6和对比例1～4所制得的树脂注塑成色板进行对比，见表1所示。
表1
注：☆个数越多，玉石效果越强。
由表1结果显示，采用透明度大于40％的树脂，添加粒径为0.1～10μm折光指数与基体树脂的折光指数差大于0.01的有机、无机颗粒熔融共混后即可制备具有玉石效果的免喷涂美学树脂组合物。有机、无机颗粒的粒径<0.1μm、>10μm，和基体折光指数差距＜0.01，或是基体树脂的透明度<30％时均不能很好体现玉石效果。
综上所述，可根据不同的应用场合设置以上实施例，本发明是基于热塑性树脂一次注塑成型制得具有玉石效果的免喷涂美学树脂组合物，本发明经过独特的配方设计和工艺设计，使制备出的产品具有极其逼真的玉石效果，可广泛应用于工艺品和家电等产品，本发明方法简单，效率高，效果显著，适用于大规模的工业生产。
本发明在高透明度树脂中添加粒径为0.1～10μm折光指数与基体树脂的折光指数差大于0.01的有机、无机颗粒，这类有机、无机颗粒与基体树脂融指共混后会与基体树脂协同对光线产生散射、反射、绕射等作用，控制这些无机、有机颗粒的添加量可产生半透朦胧的效果，接近玉石半透温润的质感。本发明制备的树脂组合物可通过注塑、挤出、吹塑、吸塑等热加工一次成型，制备各种形状的制品。本发明制备的玉石效果受制品形状、加工参数、加工设备影响小，复制性强。另外，本发明制备的制品破碎后可回收重新注塑，不影响玉石效果，绿色环保。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种具有玉石效果的免喷涂美学树脂组合物，其特征在于，由以下组分以及重量份的原料制成：基体树脂100、润滑剂2、抗氧剂0.3、玉石效果剂0.02、添加剂0.51；所述的基体树脂为透明ABS树脂，所述的基体树脂的ASTM D1003 3mm的透明度为85%；所述的润滑剂为PETS，所述的抗氧剂为Irganox 1024；所述的玉石效果剂选自粒径为0.1～10μm的折光指数与所用基体树脂的折光指数差大于0.01的无机颗粒，所述的无机颗粒为纳米二氧化钛，所述的玉石效果剂为杜邦钛白粉R103；所述的添加剂为0.01份着色剂和0.5份UV吸收剂，所述的着色剂为荧光增白剂2,5-双(5-叔-丁基-2-苯唑基)噻吩，UV吸收剂为苯并三唑类UV234。
2.根据权利要求1所述的具有玉石效果的免喷涂美学树脂组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照所述组分及重量份数备料；
（2）将上述原料按配方置于高速混合机内搅拌，混合均匀后经计量装置送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，将物料熔化、复合，然后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，即得。
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