CN105968673B - 一种仿大理石效果的树脂母料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种仿大理石效果的树脂母料，其由母料A与母料B混合而成，其中：所述的母料A包括：基材树脂44～94.5重量份，抗冲改性剂0～40重量份，光稳定剂0.5～2重量份，紫外线吸收剂0.5～2重量份，抗氧剂0.5～2重量份，偶联剂0.3～1重量份，润滑剂0.2～1重量份，以及颜料3.5～8重量份；所述的母料B包括：基材树脂70～90重量份，相容剂5～15重量份，光稳定剂0.5～2重量份，紫外线吸收剂0.5～2重量份，抗氧剂0.5～2重量份，扩链剂0.1～1重量份，以及颜料3.4～8重量份。本发明所述仿大理石效果的树脂母料，其可以与PVC树脂共挤出形成仿大理石效果的PVC塑料，且仿大理石效果逼真、耐候性优异。

Description

一种仿大理石效果的树脂母料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种树脂母料及其制备方法和应用，特别是涉及一种具有仿大理石效果的树脂母料及其制备方法和应用。
背景技术
近年来，随着国家节能环保政策的推行，PVC塑料在建筑及装饰等方面得到广泛应用，例如PVC异型材、PVC木塑板、PVC管等。而随着生活水平的提高，人们对PVC建材也提出更高的要求，目前市场应用较多的主要是普通颜色的PVC建材，难以满足用户对特殊色彩或特殊效果的追求。随之，具有仿大理石效果的PVC异型材、PVC木塑板被开发出来，填补了市场空白。
目前，市场上应用的仿大理石效果的PVC异型材、PVC木塑板，主要采用覆膜、喷涂、色母着色等方法进行加工制造，均存在一些问题：1、覆膜加工方式需要在PVC异型材、木塑板上涂上胶水，再覆上一层仿大理石颜色的膜，加工工艺复杂，且长期使用过程中容易因胶水老化而出现脱落问题；2、喷涂加工方式需要独立的喷涂车间，同样存在工艺复杂的问题，同时还存在喷漆过程的环保问题以及油漆不耐刮的问题；3、色母着色加工方式是在PVC树脂混合物中加入颜料或色母，然后通过熔融挤出成型，此方式存在的问题是耐老化性能差，无法应用在户外，导致产品应用面受限。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种仿大理石效果的树脂母料，其可以与PVC树脂材料共挤出形成仿大理石效果的PVC塑料，且仿大理石效果逼真、耐候性优异。
本发明的另一个目的在于，提供一种仿大理石效果的PVC塑料。
本发明的再一个目的在于，提供所述仿大理石效果的树脂母料及PVC塑料的制备方法，其具有操作简单、环保等优点。
一种仿大理石效果的树脂母料，其由母料A与母料B混合而成，其中：
所述的母料A包括：基材树脂44～94.5重量份，抗冲改性剂0～40重量份，光稳定剂0.5～2重量份，紫外线吸收剂0.5～2重量份，抗氧剂0.5～2重量份，偶联剂0.3～1重量份，润滑剂0.2～1重量份，以及颜料3.5～8重量份；
所述的母料B包括：基材树脂70～90重量份，相容剂5～15重量份，光稳定剂0.5～2重量份，紫外线吸收剂0.5～2重量份，抗氧剂0.5～2重量份，扩链剂0.1～1重量份，以及颜料3.4～8重量份。
在其中一个实施例中，所述的仿大理石效果的树脂母料，是由90～98wt％的母料A与2～10wt％的母料B混合而成。
在其中一个实施例中，所述母料A中的基材树脂选自聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)树脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)树脂中的一种或者两种以上的混合物；其熔体流动速率为15～25g/10min。
在其中一个实施例中，所述母料A中的颜料选自钛白粉与纤维点颜料、纤维毛颜料中的一种或者两种以上的混合物。所述的纤维点颜料、纤维毛颜料为经着色处理的聚酰胺纤维点、聚酰胺纤维毛。所述的纤维点颜料包括纤维黑点、纤维蓝点、纤维绿点、纤维红点等；所述的纤维毛颜料包括纤维黑毛、纤维蓝毛、纤维绿毛、纤维红毛等。
在其中一个实施例中，所述母料A中的抗冲改性剂选自丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯酸丁酯中的一种或两种的混合物。
在其中一个实施例中，所述母料A中的偶联剂选自硅烷偶联剂或者钛酸酯偶联剂。
在其中一个实施例中，所述母料A中的润滑剂选自硬脂酸酰胺、聚戊四醇硬脂酸酯、氧化聚乙烯蜡、N,N’-乙撑双硬脂酰胺中的一种或者两种以上的混合物。
在其中一个实施例中，所述母料B中的基材树脂选自聚碳酸酯(PC)树脂或者聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂；其熔体流动速率为3～8g/10min。
在其中一个实施例中，所述母料B中的颜料选自炭黑、钛镍黄、异吲哚啉酮黄110、二酮吡咯并吡咯红254中的一种或者两种以上的混合物。
在其中一个实施例中，所述母料B中的相容剂为马来酸酐接枝三元乙丙橡胶共聚物(EPDM-g-MAH)或者苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)，其马来酸酐含量均为10～30％。
在其中一个实施例中，所述母料B中的扩链剂选自苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、双噁唑啉(2,2’-双(2-噁唑啉))、均苯四甲酸二酐中的一种或者两种以上的混合物。
在其中一个实施例中，所述母料A和所述母料B中的光稳定剂均选自苯并三唑类光稳定剂、受阻胺类光稳定剂中的一种或者两种以上的混合物。
在其中一个实施例中，所述母料A和所述母料B中的紫外线吸收剂均选自水杨酸酯类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂中的一种或者两种以上的混合物。
在其中一个实施例中，所述母料A和所述母料B中的抗氧剂均选自季戊四醇酯类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、芳胺类抗氧剂中的一种或者两种以上的混合物。
本发明所述的仿大理石效果的树脂母料的制备方法，包括以下步骤：
1)母料A的制备：将母料A中的偶联剂和颜料按照1:10的比例加入混料机中混合均匀，然后置于烘箱进行干燥，将干燥后的颜料混合物以及母料A中的基材树脂、抗冲改性剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧剂、润滑剂和剩余的偶联剂一并加入混料机中混合均匀；
2)母料B的制备：将母料B中的基材树脂、相容剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧剂、扩链剂和颜料一并加入混料机中混合均匀；
3)造粒：将母料A的混合物进行挤出造粒，得到具有仿大理石点的母料A颗粒；再将母料B的混合物进行挤出造粒，得到低熔融指数的母料B颗粒；将母料A颗粒和母料B颗粒混合均匀，得到所述的仿大理石效果的树脂母料。
在其中一个实施例中，挤出造粒采用同向平行双螺杆挤出机，螺杆转速为150～300r/min，挤出温度为200～240℃，切粒速度为300～600r/min。
一种仿大理石效果的PVC塑料，其由本发明所述的仿大理石效果的树脂母料与PVC树脂材料经共挤出制备而成。
本发明所述的仿大理石效果的PVC塑料的制备方法，包括以下步骤：分别将本发明所述的树脂母料与PVC树脂材料置于挤出机中进行共挤出，即得到所述的仿大理石效果的PVC塑料。
在其中一个实施例中，共挤出采用单螺杆挤出机，螺杆转速为10～30r/min，挤出温度为180～210℃。
本发明所述的仿大理石效果的树脂母料，其可以与PVC树脂共挤出形成仿大理石效果的PVC塑料，且仿大理石效果逼真、耐候性优异。
本发明所述的仿大理石效果的树脂母料，由母料A与母料B混合而成，两者具有不同的熔融流动速率和颜料成分，在加工过程中，母料A完全熔融，母料B部分熔融，由此形成仿大理石效果的不规则颜色纹路。其中，母料A的颜料采用钛白粉与纤维点、纤维毛颜料的混合物，其在高温条件下可与树脂相容而不熔化，可在终产品中形成基础色以及仿大理石的点状或线状纹路；同时，钛白粉还具有光屏蔽作用，能够提高材料的使用寿命。而母料B的颜料采用炭黑、钛镍黄、异吲哚啉酮黄110、二酮吡咯并吡咯红254等彩色颜料，可在终产品中形成仿大理石的彩色纹理。优选地，母料A的用量控制在90～98wt％，母料B的用量控制在2～10wt％，能够形成最佳的仿大理石色彩和纹路效果。
母料A采用PMMA、ASA树脂和/或SAN树脂作为基材树脂，其耐候性能优异，与PVC树脂的相容性极佳，其熔体流动速率为15～25g/10min，有利于使颜料成分形成仿大理石效果的纹路。母料A所添加的丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯和/或聚甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯酸丁酯抗冲改性剂，能够提高树脂材料的抗冲击性能，还有利于提高树脂材料的结构稳定性和耐候性。母料A所添加的硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂，能够将颜料成分与基材树脂偶联，提高两者之间的相容性，防止纤维颜料在加工过程中浮于基材树脂的表面。母料A所添加的硬脂酸酰胺、聚戊四醇硬脂酸酯、氧化聚乙烯蜡和/或N,N’-乙撑双硬脂酰胺润滑剂，其具有高熔点和低析出性能，在高温、高速的挤出加工过程中，能够提高树脂材料与金属模具之间的润滑作用。
母料B采用PC树脂或PBT树脂作为基材树脂，其熔体流动速率为3～8g/10min，与母料A的树脂材料形成不同的熔融流动速率，有利于使颜料成分形成仿大理石效果的彩色纹理。母料B所添加的马来酸酐接枝三元乙丙橡胶共聚物或苯乙烯-马来酸酐共聚物相容剂，其所含马来酸酐基团与母料B中的PC树脂、PBT树脂相容，其所含三元乙丙橡胶基团或苯乙烯基团与母料A中的PMMA、ASA树脂、SAN树脂相容，能够提高母料A与母料B在共挤出加工过程中的相容性，提高终产品的机械性能。母料B所添加的苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、双噁唑啉和/或均苯四甲酸二酐扩链剂，其含有的环氧基团、羧基、羟基可与树脂中的酚基、羟基、胺基、羧基、酯基等基团发生化学化反应，使树脂分子的支链增多或者分子链增长，从而使树脂的粘均分子量增大，粘度增大，熔体流动速率降低，使母料A与母料B形成合理的熔融流动速率差，在共挤出的过程中形成仿大理石纹状效果的颜色。
母料A和母料B所添加的光稳定剂、紫外线吸收剂和抗氧剂，三者协同作用，能够提高树脂材料对光、氧、热的耐受性，提高树脂材料的耐候性能，延长树脂材料的使用寿命。
本发明所述的仿大理石效果的PVC塑料，由本发明所述的仿大理石效果的树脂母料与PVC树脂经共挤出制备而成，其仿大理石效果逼真、耐候性优异、装饰效果好，而且制备工艺简单、环保、成本低。
具体实施方式
实施例一：制备具有仿大理石效果的树脂母料
按照以下表1的配方分别称取各组分：
表1
母料A的制备：将母料A中的颜料和0.5kg偶联剂加入高速混合机中，以1200～1400r/min的速度混合10min，然后置于鼓风烘箱中在100℃下干燥2小时；将干燥后的颜料混合物以及母料A中的基材树脂、抗冲改性剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧剂、润滑剂和剩余的0.5kg偶联剂一并加入高速混合机中，以1200～1400r/min的速度混合5～10min，充分混合均匀。
母料B的制备：将母料B中的基材树脂、相容剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧剂、扩链剂和颜料一并加入高速混合机中，以1200～1400r/min的速度混合10min，充分混合均匀。
造粒：采用同向平行双螺杆挤出机(型号为SHJ-65，长径比为44)分别对母料A的混合物和母料B的混合物进行挤出造粒，螺杆转速为150～300r/min，挤出温度为200～240℃，切粒速度为300～600r/min，分别得到具有仿大理石点的母料A颗粒以及低熔融指数的母料B颗粒；将母料A颗粒和母料B颗粒按照质量比为95:5的比例混合均匀，得到所述的具有仿大理石效果的树脂母料。
实施例二：制备具有仿大理石效果的树脂母料
按照以下表2的配方分别称取各组分：
表2
母料A的制备：将母料A中的颜料和0.5kg偶联剂加入高速混合机中，以1200～1400r/min的速度混合10min，然后置于鼓风烘箱中在100℃下干燥2小时；将干燥后的颜料混合物以及母料A中的基材树脂、抗冲改性剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧剂、润滑剂和剩余的0.5kg偶联剂一并加入高速混合机中，以1200～1400r/min的速度混合5～10min，充分混合均匀。
母料B的制备：将母料B中的基材树脂、相容剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧剂、扩链剂和颜料一并加入高速混合机中，以1200～1400r/min的速度混合10min，充分混合均匀。
造粒：采用同向平行双螺杆挤出机(型号为SHJ-65，长径比为44)分别对母料A的混合物和母料B的混合物进行挤出造粒，螺杆转速为150～300r/min，挤出温度为200～240℃，切粒速度为300～600r/min，分别得到具有仿大理石点的母料A颗粒以及低熔融指数的母料B颗粒；将母料A颗粒和母料B颗粒按照质量比为95:5的比例混合均匀，得到所述的具有仿大理石效果的树脂母料。
实施例三：制备具有仿大理石效果的PVC塑料
取实施例一或实施例二制得的树脂母料以及市售的PVC树脂材料，分别置于两台挤出机中进行共挤出。其中，PVC树脂材料采用双螺杆挤出机挤出，其螺杆转速为10～35r/min，挤出温度为160～190℃；树脂母料采用单螺杆挤出机挤出，其螺杆转速为10～30r/min，挤出温度为180～210℃。该树脂母料与PVC树脂材料经共挤出得到所述的仿大理石效果的PVC塑料。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种仿大理石效果的树脂母料，其特征在于，其由90 ~ 98wt%的母料A与2 ~ 10wt%的母料B混合而成，其中：
所述的母料A包括：基材树脂44 ~ 94.5重量份，抗冲改性剂0 ~ 40重量份，光稳定剂0.5 ~ 2重量份，紫外线吸收剂0.5 ~ 2重量份，抗氧剂0.5 ~ 2重量份，偶联剂0.3 ~ 1重量份，润滑剂0.2 ~ 1重量份，以及颜料3.5 ~ 8重量份；
所述的母料B包括：基材树脂70 ~ 90重量份，相容剂5 ~ 15重量份，光稳定剂0.5 ~ 2重量份，紫外线吸收剂0.5 ~ 2重量份，抗氧剂0.5 ~ 2重量份，扩链剂0.1 ~ 1重量份，以及颜料3.4 ~ 8重量份，
所述母料A中的基材树脂选自聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物树脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂中的一种或者两种以上的混合物，其熔体流动速率为15 ~25g/10min；
所述母料B中的基材树脂选自聚碳酸酯树脂或者聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂，其熔体流动速率为3 ~ 8g/10min；
所述母料A中的颜料选自纤维点颜料、纤维毛颜料中的一种或者两种与钛白粉的混合物；所述母料B中的颜料选自炭黑、钛镍黄、异吲哚啉酮黄110、二酮吡咯并吡咯红254中的一种或者两种以上的混合物。
2.根据权利要求1所述的仿大理石效果的树脂母料，其特征在于：所述母料A中的抗冲改性剂选自丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯酸丁酯中的一种或两种的混合物；所述母料A中的偶联剂选自硅烷偶联剂或者钛酸酯偶联剂；所述母料A中的润滑剂选自硬脂酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯、氧化聚乙烯蜡、N,N’-乙撑双硬脂酰胺中的一种或者两种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的仿大理石效果的树脂母料，其特征在于：所述母料B中的相容剂为马来酸酐接枝三元乙丙橡胶共聚物或者苯乙烯-马来酸酐共聚物，其马来酸酐含量均为10 ~ 30%；所述母料B中的扩链剂选自苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、双噁唑啉、均苯四甲酸二酐中的一种或者两种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的仿大理石效果的树脂母料，其特征在于：所述母料A和所述母料B中的光稳定剂均选自受阻胺类光稳定剂；紫外线吸收剂均选自水杨酸酯类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂中的一种或者两种以上的混合物；抗氧剂均选自季戊四醇酯类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、芳胺类抗氧剂中的一种或者两种以上的混合物。
5.权利要求1所述的仿大理石效果的树脂母料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）母料A的制备：将母料A中的偶联剂和颜料按照1 : 10的比例加入混料机中混合均匀，然后置于烘箱进行干燥，将干燥后的颜料混合物以及母料A中的基材树脂、抗冲改性剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧剂、润滑剂和剩余的偶联剂一并加入混料机中混合均匀；
2）母料B的制备：将母料B中的基材树脂、相容剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧剂、扩链剂和颜料一并加入混料机中混合均匀；
3）造粒：将母料A的混合物进行挤出造粒，得到具有仿大理石点的母料A颗粒；再将母料B的混合物进行挤出造粒，得到低熔融指数的母料B颗粒；将母料A颗粒和母料B颗粒混合均匀，得到所述的仿大理石效果的树脂母料。
6.一种仿大理石效果的PVC塑料，其特征在于：由权利要求1所述的仿大理石效果的树脂母料与PVC树脂材料经共挤出制备而成。
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