CN105482351B - 具有仿大理石装饰效果的abs材料及其制备方法 - Google Patents

具有仿大理石装饰效果的abs材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于塑料制备领域，具体涉及具有仿大理石装饰效果的ABS材料及其制备方法。本发明要解决的技术问题是仿大理石装饰效果ABS塑料的材料抗冲击性较低、耐候性不够、耐磨性能不好等。发明解决上述技术问题的方案是提供一种具有仿大理石装饰效果的ABS材料，其原料按质量份计为：填充树脂5～23份、ABS树脂60～85份、相容剂2～10份、流动改性剂5～16份和色母粒2～6份。本发明还提供了上述具有仿大理石装饰效果ABS材料的制备方法。本发明提供的仿大理石装饰效果ABS材料具有色泽纹理好、高光泽等优点，表面硬度更高，具备一定的耐擦划性能，能够满足汽车、家电等制品装饰外观要求。

Description

具有仿大理石装饰效果的ABS材料及其制备方法
技术领域
本发明属于塑料制备领域，具体涉及具有仿大理石装饰效果的ABS材料及其制备方法。
背景技术
仿大理石效果装饰材料广泛应用于建筑、汽车、家用电器领域。传统的仿大理石的装饰效果大都采用挤出覆膜、转印等方式实现，而通过挤出机共混注塑成型为仿大理石装饰效果的材料，大都采用加斑点颜料或者加天然大理石颗粒的方式进行制备。
专利《一种具有大理石条纹外观改性PC/ABS及其制备方法》(CN201210275095.9)公开了一种具有大理石条纹外观改性PC/ABS，该材料主要通过添加色母直接注塑成型，通过色母分散呈现不同纹理外观效果，该材料具备工艺简单、成本较低等优点；缺点就是通过色母着色，纹理随机性很大，无法保证量产一致性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是仿大理石装饰效果ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)塑料的材料抗冲击性较低、耐候性不够、耐磨性能不好等。
发明解决上述技术问题的方案是提供一种具有仿大理石装饰效果的ABS材料，其原料按质量份计为：填充树脂5～23份、ABS树脂60～85份、相容剂2～10份、流动改性剂5～16份和色母粒2～6份。
优选的，上述具有仿大理石装饰效果的ABS材料，其原料按质量份计为：填充树脂5～20份、ABS树脂60～80份、相容剂2～10份、流动改性剂5～15份和色母粒2～5份。
优选的，上述填充树脂颜色包括白色填充树脂、黑色填充树脂、砖红色大理石填充树脂、咖啡色大理石填充树脂，粒径大小在0.2～3mm间。优选的，所述填充树脂的制备方法为：1)先将干燥的聚碳酸树脂和硅油混合搅拌2～10min，然后再加入耐高温着色颜料搅拌5～15min，混合均匀得到混合料；2)将混合料挤出造粒，得到填充树脂。
上述填充树脂的制备方法中，步骤1)所述聚碳酸树脂干燥的温度为120～150℃，干燥的时间3～6小时。上述填充树脂的制备方法中，按质量份计，步骤1)所述的聚碳酸树脂为100份，耐高温着色颜料为0.5～1份，硅油的用量范围0.2～1份；所述的耐高温着色颜料为无机颜料，如炭黑、钛白粉、氧化铁等。
上述填充树脂的制备方法中，步骤2)所述挤出造粒的条件为：将双螺杆挤出机的双螺杆温度按照250～280℃分段设置好，机头温度为230～250℃；主机螺杆转速为30～35r/s，加料转速为25～30r/s；采用水下切拉方式，使其切粒片径大小为0.5～3mm。
优选的，所述填充树脂的热变形温度为190～205℃，熔融指数为270～330℃。
优选的，所述的相容剂为苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元无规共聚物，其中苯乙烯的重量百分比含量为50～75％。
优选的，所述的流动改性剂为MMA-SAN(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯丙烯腈)聚合物。其中，MMA的重量百分含量为20～50％，SAN的重量百分含量为50～80％。优选的，MMA的重量百分含量为30-40％，SAN的重量百分含量为60～70％。
本发明还提供了上述具有仿大理石装饰效果的ABS材料的制备方法，包括以下步骤：
a、将填充树脂在120～150℃干燥3～6小时，ABS树脂在70～90℃干燥2～4小时；
b、先将干燥的ABS树脂、干燥的填充树脂、色母搅拌混合5～20min，然后再加入相容剂和流动改性剂搅拌混合15～20min；
c、挤出造粒，得到具有仿大理石装饰效果的ABS材料。
上述具有仿大理石装饰效果的ABS材料的制备方法中，步骤b所述混合的温度为20～60℃。
上述具有仿大理石装饰效果的ABS材料的制备方法中，步骤c所述挤出造粒的条件为：将双螺杆挤出机的双螺杆温度按照200～225℃分段设置好，机头温度为185～200℃；螺杆转速在300～400rpm，喂料转速在30～40rpm，切粒机速度在500～800。
本发明的有益效果在于：本发明合理地调节了仿大理石材料装饰效果，不同颜色、不同片径的填充树脂加入可使材料大理石效果更明显，具有色泽纹理好、高光泽等优点；而加入的相容剂，可以显著改善材料的力学性能和抗冲击强度；加入的流动改性剂增加了材料的流动性，也使其制品表面硬度更高，具备一定的耐擦划性能，满足汽车、家电等制品装饰外观要求。
具体实施方式
具有仿大理石装饰效果的ABS材料，其原料按质量份计为：填充树脂5～23份、ABS树脂60～85份、相容剂2～10份、流动改性剂5～16份和色母粒2～6份。
优选的，上述具有仿大理石装饰效果的ABS材料，其原料按质量份计为：填充树脂5～20份、ABS树脂60～80份、相容剂2～10份、流动改性剂5～15份和色母粒2～5份。上述填充树脂比例对材料性能影响最小、外观效果最佳。
优选的，所述填充树脂的制备方法为：1)先将干燥的聚碳酸树脂和硅油混合搅拌2～10min，然后再加入耐高温着色颜料搅拌5～15min，混合均匀得到混合料；2)将混合料挤出造粒，得到填充树脂。
上述填充树脂的制备方法中，步骤1)所述聚碳酸树脂干燥的温度为120～150℃，干燥的时间3～6小时。
上述填充树脂的制备方法中，按质量份计，步骤1)所述的聚碳酸树脂为100份，耐高温着色颜料为0.5～1份，硅油的用量范围0.2～1份；所述的耐高温着色颜料为无机颜料，如炭黑、钛白粉、氧化铁等。根据实际需要，可以添加通过不同颜色的无机颜料调整填充树脂的颜色。
上述填充树脂的制备方法中，步骤2)所述挤出造粒的条件为：将双螺杆挤出机的双螺杆温度按照250～280℃分段设置好，机头温度为230～250℃；主机螺杆转速为30～35r/s，加料转速为25～30r/s；采用水下切拉方式，使其切粒片径大小为0.5～3mm。
优选的，所述填充树脂的热变形温度为190～205℃，熔融指数为270～330℃。
优选的，所述的相容剂为苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元无规共聚物，其中苯乙烯的重量百分比含量为50～75％。
优选的，所述的流动改性剂为MMA-SAN(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯丙烯腈)聚合物。其中，MMA的重量百分含量为20～50％，SAN的重量百分含量为50～80％。优选的，MMA的重量百分含量为30～40％，SAN的重量百分含量为60～70％。
本发明还提供了上述具有仿大理石装饰效果的ABS材料的制备方法，包括以下步骤：
a、将填充树脂在120～150℃干燥3～6小时，ABS树脂在70～90℃干燥2～4小时；
b、先将干燥的ABS树脂、干燥的填充树脂、色母搅拌混合5～20min，然后再加入相容剂和流动改性剂，搅拌混合15～20min；
c、挤出造粒，得到具有仿大理石装饰效果的ABS材料。
上述具有仿大理石装饰效果的ABS材料的制备方法中，步骤b所述混合的温度为20～60℃。
上述具有仿大理石装饰效果的ABS材料的制备方法中，步骤c所述挤出造粒的条件为：将双螺杆挤出机的双螺杆温度按照200～225℃分段设置好，机头温度为185～200℃；螺杆转速在300～400rpm，喂料转速在30～40rpm，切粒机速度在500～800。
本发明还提供了上述具有仿大理石装饰效果的ABS材料的注塑成型方法，其参数条件具体为：
本发明实施例采用的原料及其配比如表1所示：
表1原料及配比(单位：公斤)
表1中，抗氧化剂为按重量比计抗氧化剂1010(四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)︰抗氧化剂168(亚磷酸三(2·4-二叔丁基苯基)酯)＝3︰1的复配物。
ABS树脂在220℃/10Kg的条件下，其熔融指数在40g/10min，热变形温度为70℃。填充树脂在220℃/10Kg的条件下，其熔融指数在45g/10min，热变形温度为191℃。流动改性剂为甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯丙烯腈聚合物，其中甲基丙烯酸甲酯的重量百分比含量为40％。相容剂为苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元无规共聚物，其中苯乙烯的重量百分比含量为70％。
实施例1仿大理石装饰效果ABS材料的制备
按照表1原料配方称取各种原料。
a、制备填充树脂：1)先将聚碳酸树脂在120℃干燥4小时；干燥的聚碳酸树脂100份和硅油1份混合搅拌2～10min，然后再加入耐高温着色颜料搅拌3min，混合均匀得到混合料。2)将双螺杆挤出机的双螺杆温度按照250～280℃分段设置好，机头温度为230～250℃；主机螺杆转速为30～35r/s，加料转速为25～30r/s；采用水下切拉方式，使其切粒片径大小为0.5～3mm，挤出造粒得到填充树脂。其中，制备白色填充树脂时加入的耐高温着色颜料是钛白粉，0.8份；制备黑色填充树脂加入的耐高温着色颜料是炭黑，0.4份；制备砖红色大理石填充树脂加入的耐高温着色颜料是氧化铁红，1份；制备咖啡色大理石填充树脂加入的耐高温着色颜料是氧化铁红和炭黑混合物，其中氧化铁粉1份，炭黑0.4份。3)将填充树脂在120℃干燥4小时，ABS树脂在80℃干燥4小时；
b、先将干燥的ABS树脂、干燥的填充树脂、色母在30℃搅拌混合10min，然后再加入相容剂、流动改性剂搅拌混合15min。
c、挤出造粒，得到具有仿大理石装饰效果的ABS材料。挤出造粒的条件为：将双螺杆挤出机的双螺杆温度按照200～225℃分段设置好，机头温度为185～200℃；螺杆转速在300～400rpm，喂料转速在30～40rpm，切粒机速度在500～800。
实施例2-5仿大理石装饰效果ABS材料的制备
实施例2～5的制备方法与实施例1相同，具体原料配比见表1；实施例2～5的产品按照国标进行测试，产品性能数据如表2所示。
对比例1、2仿大理石装饰效果ABS材料的制备
对比例1和2的制备方法与实施例1相同，具体原料配比见表1；所得产品性能数据如表2所示。
表2仿大理石装饰效果ABS材料的性能
本发明中，拉伸强度按照国标GB/T1040.2-2006进行测试；弯曲强度、弯曲模量按照国标GB/T9341-2000进行测试；悬臂梁缺口冲击强度按照国标GB/T1843-2008进行测试；热变形温度按照国标GB/T1634.2-2004进行测试；熔体流动速率按照国标GB/T3682-2000进行测试。
从表2中可以看出，通过合理控制配方中各组分的比例和成分，可以得到一种仿大理石装饰效果的ABS材料，该方法操作简单，所需原材料易得。但是，本发明保护范围不仅限于此，还包括凡是涉及应用耐高温PC或者其它塑料作为仿大理石纹理填充点，或者采用水下切拉或者压片破碎方式加工填充点的方法，都应该涵在本发明保护范围内。

Claims (7)

1.具有仿大理石装饰效果的ABS材料，其原料按质量份计为：填充树脂5～23份、ABS树脂60～85份、相容剂2～10份、流动改性剂5～16份和色母粒2～6份；所述填充树脂的制备方法为：1)先将干燥的聚碳酸树脂和硅油混合搅拌2～10min，然后再加入耐高温着色颜料搅拌5～15min，混合均匀得到混合料；2)将混合料挤出造粒，得到填充树脂；所述聚碳酸树脂干燥的温度为120～150℃，干燥的时间3～6小时；所述的聚碳酸树脂为100份，耐高温着色颜料为0.5～1份，硅油为0.2～1份；所述的耐高温着色颜料为炭黑、氧化铁或钛白粉；所述挤出造粒的条件为：将双螺杆挤出机的双螺杆温度按照250～280℃分段设置好，机头温度为230～250℃；主机螺杆转速为30～35r/s，加料转速为25～30r/s；采用水下切拉方式，使其切粒片径大小为0.5～3mm。
2.根据权利要求1所述的具有仿大理石装饰效果的ABS材料，其特征在于：原料按质量份计为：填充树脂5～20份、ABS树脂60～80份、相容剂2～10份、流动改性剂5～15份和色母粒2～5份。
3.根据权利要求1所述的具有仿大理石装饰效果的ABS材料，其特征在于：所述填充树脂的热变形温度为190～205℃。
4.根据权利要求1所述的具有仿大理石装饰效果的ABS材料，其特征在于：所述的相容剂为苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元无规共聚物，其中苯乙烯的重量百分比含量为50～75％；所述的流动改性剂为甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯丙烯腈聚合物；其中，甲基丙烯酸甲酯的重量百分含量为20～50％，苯乙烯丙烯腈的重量百分含量为50～80％。
5.根据权利要求4所述的具有仿大理石装饰效果的ABS材料，其特征在于：所述甲基丙烯酸甲酯的重量百分含量为30-40％，苯乙烯丙烯腈的重量百分含量为60～70％。
6.权利要求1～5任一项所述具有仿大理石装饰效果的ABS材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、将填充树脂在120～150℃干燥3～6小时，ABS树脂在70～90℃干燥2～4小时；
b、先将干燥的ABS树脂、干燥的填充树脂、色母搅拌混合5～20min，然后再加入相容剂和流动改性剂搅拌混合15～20min；
c、挤出造粒，得到具有仿大理石装饰效果的ABS材料；
其中，步骤b所述混合的温度为20～60℃。
7.根据权利要求6所述具有仿大理石装饰效果的ABS材料的制备方法，其特征在于：步骤c所述挤出造粒的条件为：将双螺杆挤出机的双螺杆温度按照200～225℃分段设置好，机头温度为185～200℃；螺杆转速在300～400rpm，喂料转速在30～40rpm。
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