CN105542380A - 一种abs夜光母粒及其制备方法 - Google Patents

一种abs夜光母粒及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种ABS夜光母粒及其制备方法。其组分按质量百分数配比为：ABS？50％-75％，分散剂5％-10％，夜光粉20％-40％，所述分散剂为二甲基硅油和/或聚乙烯蜡。本发明的有益效果是：通过单螺杆挤出、降低挤出速率、升高加工温度以及塑料料筒低速混料等工艺条件的改进，减小生产过程中夜光粉对机器的磨损，避免产生夜光粉变黑现象；升高加工温度，提高熔体对夜光粉的包覆能力，采用ABS粉状基体树脂和ABS粒状基体树脂的混合使用，制备浓度更高的ABS夜光母粒；运用适当比例的分散剂使基体树脂本身的颜色对发光亮度的干扰影响下降；本发明制备的ABS夜光母粒具有浓度高、长效发光、ABS分子量大、对机器磨损小、分散均匀无色差和适用范围广等优点。

Description

一种ABS夜光母粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种ABS夜光母粒及其制备方法。
背景技术
ABS树脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，是一种用途极广的热塑性工程塑料。
近年来，随着功能母粒技术的发展，夜光母粒发展也很快。但是现有的夜光母粒由于存在许多缺陷，导致使用受限。目前市售的ABS夜光母粒的浓度普遍较低，因为现有的ABS夜光母粒生产工艺中，通常采用双螺杆挤出，双螺杆扭矩大，挤出过程剪切力大，而夜光粉颗粒自身具有硬度较大、熔点高的特点，导致其在熔融混炼过程中夜光粉与螺杆和机器内容发生摩擦，容易出现铁屑，使母粒发黑变色产生色差，同时对螺杆的磨损程度较大，因此，现有工艺中会严格控制夜光粉的含量，一般ABS夜光母粒其浓度在10％-20％之间。但是ABS树脂由于其特有淡黄色，ABS夜光母粒在使用过程中会对制品的发光和颜色产生遮盖，从而产生色差，降低发光效率，而低浓度的夜光母粒尚无法满足其在使用上的需求。
发明内容
本发明为解决现有技术中ABS夜光母粒夜光含量浓度低，发光效率不高，对螺杆磨损严重等问题，提供了一种ABS夜光母粒及其制备方法。
本发明的技术方案如下：一种ABS夜光母粒，其组分按质量百分数配比为：
ABS50％-75％
分散剂5％-10％
夜光粉20％-40％
所述分散剂为二甲基硅油和/或聚乙烯蜡。
所述ABS为粒状ABS树脂和粉状ABS树脂的混合物，粒状ABS树脂与粉状ABS树脂的质量比为2：1～3：1。由于夜光粉其属于金属粒子，在挤出过程中不能熔融，仅包覆在基体树脂的表面，因此，若仅采用粒状ABS树脂，夜光粉并不能更好的与基体树脂均匀混合，所以，发明人经大量的实验，发现当选用粒状ABS树脂和粉状ABS树脂的混合物作为基体树脂时，基体树脂与夜光粉的混合更加均匀，其性能也更优异。
所述粒状ABS树脂或粉状ABS树脂为丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚树脂，各组分的重量百分比为：丙烯腈10％-30％，丁二烯5％-30％，苯乙烯40％-70％。
本发明分散剂可以选用二甲基硅油或聚乙烯蜡中的一种或两者的混合物，当分散剂优选为二甲基硅油和聚乙烯蜡混合物时，聚乙烯蜡与二甲基硅油的质量比为4：1。
所述聚乙烯蜡的熔点为100-106℃，分子量为3000-5000。
所述夜光粉为光致储能夜光粉。更优选的，夜光粉为Y-8D。
优选的，ABS夜光母粒各组分按质量百分数配比为：粒状ABS树脂40～52.5％，粉状ABS树脂20～22％，聚乙烯蜡6～8％，二甲基硅油1.5～2％，夜光粉20～30％。
本发明克服了本领域的技术偏见，从夜光母粒的组成成分上找到突破点，对挤出工艺进行改进得以实现。传统工艺中，夜光粉的含量不能过高，因为夜光粉自身的金属特性会导致其在挤出过程中对双螺杆产生摩擦，产生大量的铁屑，使夜光母粒变黑，降低夜光母粒质量，夜光粉含量越高，金属粒子与机器内壁的摩擦几率增大，导致变黑现象严重。而低含量的夜光粉在实际生产使用中会由于发光时效等性能不佳而严重受到限制。
本发明同时还请求保护上述ABS夜光母粒的制备方法，该方法包括以下步骤：按重量配比称取各组分并加入到料筒中低速混料，混合均匀后，加入到转速为80～250r/min挤出机中，在170-200℃温度下经过熔融混炼后挤出造粒，然后进行干燥，包装，即得ABS夜光母粒。
所述料筒可以为本领域公知的任一种用于盛装原料的料筒，如塑料料筒，为减小生产过程中夜光颗粒对机器造成磨损进而使夜光粉变黑的现象，采用料筒低速混料，经发明人大量的工艺摸索，低速混料的转速为60r/min。
在挤出工艺上，本发明并没有选择本领域广泛使用双螺杆挤出机或多螺杆挤出机进行挤出，而是选用单螺杆挤出机以较低的转速80～250r/min挤出，因为单螺杆挤出及低的挤出速率可以减少挤出过程中的剪切力，可以避免夜光粉在熔融混炼过程中产生的金属污染。为达到更好的效果，挤出机转速为100～200r/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过单螺杆挤出、降低挤出速率、升高加工温度以及塑料料筒低速混料等工艺条件的改进，减小生产过程中夜光粉对机器的磨损，避免产生夜光粉变黑现象；同时，升高加工温度可以提高熔体对夜光粉的包覆能力，采用ABS粉状基体树脂和ABS粒状基体树脂的混合使用，制备均匀度更高的ABS夜光母粒；运用适当比例的分散剂使基体树脂本身的颜色对发光亮度的干扰影响下降；本发明制备的ABS夜光母粒具有夜光粉浓度高、长效发光、ABS分子量大、对机器磨损小、分散均匀无色差和适用范围广等优点。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，下述实施例不用于限制本发明的保护范围，如无特殊说明，本发明所涉及化学药品或原料均市售可得。所述夜光粉为夜光粉Y-8D，购于大连中邦化学工业股份有限公司，粒状ABS粒径2～5mm。实施例1：
一种ABS夜光母粒，其组分按质量百分数配比为：
粒状ABS树脂52.5％，粉状ABS树脂20％，聚乙烯蜡6％，二甲基硅油1.5％，夜光粉20％。
制备方法：按重量配比称取各组分，并加入到塑料料筒中，在转速为60r/min混料机中混合3分钟，待混合均匀后，加入转速为100r/min单螺杆挤出机中，在180℃-200℃温度下经过熔融混炼后挤出造粒，然后进行干燥，包装，即得ABS夜光母粒。
实施例2：
一种ABS夜光母粒，其组分按质量百分数配比为：
粒状ABS树脂40％，粉状ABS树脂20％，聚乙烯蜡8％，二甲基硅油2％，夜光粉30％。
制备方法：按重量配比称取各组分，并加入到塑料料筒中，在转速为60r/min混料机中混合3分钟，待混合均匀后，加入转速为100r/min单螺杆挤出机中，在200℃温度下经过熔融混炼后挤出造粒，然后进行干燥，包装，即得ABS夜光母粒。
实施例3：
一种ABS夜光母粒，其组分按质量百分数配比为：
粒状ABS树脂47.5％，粉状ABS树脂20％，聚乙烯蜡6％，二甲基硅油1.5％，夜光粉25％。
制备方法：按重量配比称取各组分，并加入到塑料料筒中，在转速为60r/min混料机中混合3分钟，待混合均匀后，加入转速为120r/min单螺杆挤出机中，在180℃-200℃温度下经过熔融混炼后挤出造粒，然后进行干燥，包装，即得ABS夜光母粒。
实施例4
粒状ABS树脂54％，粉状ABS树脂18％，聚乙烯蜡6％，二甲基硅油1.5％，夜光粉20.5％。
制备方法：按重量配比称取各组分，并加入到塑料料筒中，在转速为60r/min混料机中混合3分钟，待混合均匀后，加入转速为200r/min单螺杆挤出机中，在180℃温度下经过熔融混炼后挤出造粒，然后进行干燥，包装，即得ABS夜光母粒。
实施例5
粒状ABS树脂33％，粉状ABS树脂17％，聚乙烯蜡10％，夜光粉40％。
制备方法：按重量配比称取各组分，并加入到塑料料筒中，在转速为60r/min混料机中混合3分钟，待混合均匀后，加入转速为150r/min单螺杆挤出机中，在200℃温度下经过熔融混炼后挤出造粒，然后进行干燥，包装，即得ABS夜光母粒。
对比例1
粒状ABS70％，分散剂15％，夜光粉15％
制备方法：按重量配比称取各组分，并加入到搅拌器中，在转速为60r/min混料机中混合5分钟，待混合均匀后，加入转速为480r/min双螺杆挤出机中，在180℃温度下经过熔融混炼后挤出造粒，然后进行干燥，包装，即得ABS夜光母粒。
对比例2
粒状ABS65％，分散剂15％，夜光粉20％
制备方法：按重量配比称取各组分，并加入到搅拌器中，在转速为60r/min混料机中混合5分钟，待混合均匀后，加入转速为600r/min双螺杆挤出机中，在180℃温度下经过熔融混炼后挤出造粒，然后进行干燥，包装，即得ABS夜光母粒。
将实施例1～5所制得的ABS夜光母粒进行发光时效及性能测试并与对比例进行比较，具体如下表1。
表1本发明ABS夜光母粒性能测试
从表1数据可知，本发明的配方和制备方法可以显著提高夜光母粒的性能，特别是发光时效具有实质性的提高，而且经多次试验证明，该方法对于机器磨损小。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种ABS夜光母粒，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：
ABS50％-75％
分散剂5％-10％
夜光粉20％-40％
所述分散剂为二甲基硅油和/或聚乙烯蜡。
2.根据权利要求1所述的ABS夜光母粒，其特征在于，所述ABS为粒状ABS树脂和粉状ABS树脂的混合物，粒状ABS树脂与粉状ABS树脂的质量比为2：1～3：1。
3.根据权利要求1所述的ABS夜光母粒，其特征在于，所述粒状ABS树脂或粉状ABS树脂为丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚树脂，各组分的重量百分比为：丙烯腈10％-30％，丁二烯5％-30％，苯乙烯40％-70％。
4.根据权利要求1所述的ABS夜光母粒，其特征在于，所述分散剂为二甲基硅油和聚乙烯蜡的混合物时，聚乙烯蜡与二甲基硅油的质量比为4：1。
5.根据权利要求1所述的ABS夜光母粒，其特征在于，所述聚乙烯蜡的熔点为100-106℃，分子量为3000-5000。
6.根据权利要求1所述的ABS夜光母粒，其特征在于，ABS夜光母粒各组分按质量百分数配比为：粒状ABS树脂40～52.5％，粉状ABS树脂20～22％，聚乙烯蜡6～8％，二甲基硅油1.5～2％，夜光粉20～30％。
7.一种如权利要求1所述的ABS夜光母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按权利要求1所述重量配比称取各组分并加入到料筒中低速混料，混合均匀后，加入到转速为80～250r/min挤出机中，在170-200℃温度下经过熔融混炼后挤出造粒，然后进行干燥，包装，即得ABS夜光母粒。
8.根据权利要求7所述的ABS夜光母粒的制备方法，其特征在于，低速混料的转速为60r/min。
9.根据权利要求7所述的ABS夜光母粒的制备方法，其特征在于，所述挤出机为单螺杆挤出机。
10.根据权利要求7所述的ABS夜光母粒的制备方法，其特征在于，挤出机转速为100～200r/min。
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