CN107083041A - 一种具有金属效果的聚碳酸酯树脂组合物及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有金属效果的聚碳酸酯树脂组合物及制备方法，包含重量百分比的如下组分：45‑90%的组分A（聚碳酸酯和/或聚酯碳酸酯组合物）、4‑45%的组分B（结晶型聚合物）、1‑15%的组分C（抗冲击相容改性剂）、0.2‑5%的组分D（特殊效果颜料）、0.1‑0.5%的组分E（添加剂）。制备方法具体为：将B、C、D、E高速混匀；熔融挤出后切出母粒；母粒在80℃烘箱中干燥4小时；然后通过双螺杆挤出机的侧向加入，组合物A通过主加料口加入，熔融挤出后切粒；粒料在90~110℃烘箱中干燥4小时，再注塑成型；测试物理性能及表面效果。本发明可以减少色粉用量，形成更好的金属效果，提高体系的机械性能，减少由于色粉过多分散不均引起的熔接痕流痕等问题使外观更均匀。

Description

一种具有金属效果的聚碳酸酯树脂组合物及制备方法

技术领域

本发明涉及高分子塑料改性技术领域，具体涉及一种具有金属效果的聚碳酸酯树脂组合物及制备方法。

背景技术

随着人们对环境问题越来越重视，美学树脂作为具有免喷涂特殊效果的材料产品正逐步显示出其竞争力，从化妆品外壳、洗发水瓶盖等日用品包装，到空调、洗衣机和冰箱等家电，都可以看到美学树脂的身影。免喷涂美学树脂作为一种一次性成型的外观解决方案，既给产品带来了漂亮的外观，又降低了环境的污染，减小了能源的消耗。正因为其拥有如此卓越的特点，许多优秀的产品设计师在设计新产品时，已经将美学树脂作为一种新的时尚元素添加到了产品中。

免喷涂美学树脂之所以能够呈现出缤纷的色彩效果，原因就在于其主要原料聚碳酸酯和/或聚酯碳酸酯中含有具有特殊效果的色粉。一般情况下，普通的聚碳酸酯和/或聚酯碳酸酯选用核壳结构的球状增韧剂，色粉在树脂体系中平均分散，难以富集在制品表面，而决定制件外观的只是树脂表层的色粉，因此常常造成树脂内部色粉的浪费。另一方面，为了使材料达到所需的效果，就要加大色粉的用量，从而加重了由于金属颜料或珠光颜料的流动取向不同造成的流痕和熔接线等缺陷，限制了免喷涂美学树脂的效果范围。目前通常采用以下两种方式解决此类问题，其一为采用改性特殊色粉使其易于分散，其二为使用双色注塑等设备改进熔接痕等问题，然而上述两种方法工艺复杂，且成本较高，有待改进。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题及缺陷，本发明提出一种具有金属效果的聚碳酸酯树脂组合物及制备方法。一种具有金属效果的聚碳酸酯树脂组合物包含重量百分比的如下组分：45-90%的组分A、4-45%的组分B、1-15%的组分C、0.2-5%的组分D、0.1-0.5%组分E。

所述组分A为聚碳酸酯或聚酯碳酸酯，或者是二者按照重量比为2:3配制的组合物，也可以是通过酯交换、界面聚合、溶液聚合、本体聚合等方法合成的不同粘度的多种聚碳酸酯或聚酯碳酸酯合成物，组分A为本发明的主体成分。

所述的组分B为结晶型聚合物，具体为热塑性聚酯、聚酰胺、聚烯烃，及其任意两种或三种的组合物。组分B具有良好的机械强度，能够增加制品韧性。

所述组分C为抗冲击相容改性剂，具体为具有马来酸酐接枝的弹性体、聚酯弹性体、聚苯乙烯类弹性体、聚酰胺弹性体，优选地，所述组分C为具有马来酸酐接枝的弹性体。组分C能够借助于分子间的键合力，增加聚合物的相容性，使聚合物间粘接力增大，形成稳定的结构，进而得到稳定的共混物的助剂。

所述组分D为色粉，具体为金属粉或珠光粉；进一步地，所述金属粉选自铝粉、铜粉、金粉、银粉、锌粉、锡粉、铁粉、镍粉中的一种或几种。

所述组分E为抗氧剂或者是抗氧剂和热稳定剂、光稳定剂、颜料、脱模剂、润滑剂、流动促进剂中任一种或多种的组合添加剂。

本发明还提供一种具有金属效果的聚碳酸酯树脂组合物的制备方法，具体包括以下步骤：

（1）将组分B、C、D、E，投入高速混合机中混匀；

（2）经螺杆挤出机熔融挤出，再经造粒机切粒即可得富集色粉的母粒，挤出温度为230～300℃；

（3）生成的粒料在80℃烘箱中干燥4小时；

（4）干燥后的母粒通过螺杆挤出机的侧向加入，组合物A通过主加料口加入，熔融挤出，再经造粒机切粒，挤出温度为230～300℃；

（5）粒料在90~110℃烘箱中干燥4小时，然后通过注塑成型；

（6）测试物理性能及表面效果。

本发明的有益效果是：一种具有金属效果的聚碳酸酯树脂组合物，选用苯乙烯类弹性体及聚酯弹性体，与热塑性聚酯及色粉先制成母粒后，再侧向加入螺杆挤出机，可大幅减少二次通过螺杆对特殊效果色粉剪切过碎产生的影响；由于热塑性聚酯和PC具有粘度差异，且色粉与结晶性聚合物及增韧剂形成岛型结构，导致富含特殊效果色粉的聚酯母粒易富集在制品表面，形成更好的金属效果。本发明可以减少色粉用量，提高体系的机械性能，减少由于色粉过多分散不均引起的熔接痕流痕等问题使外观更均匀。此外，本发明不需要使用特殊设备（如双色注塑机等）及复杂工艺即可实现，应用范围更广泛。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，下面采用本发明实施例与普通方法对比例进行对比的方式，对本发明作详细说明。为方便表述，以下实施例和对比例中所用原料采用以下字母表示：

A：聚碳酸酯，韩国乐天化学公司生产，牌号为1100，（实施例2中，A为聚碳酸酯和聚酯碳酸酯按照重量比为2:3配制的组合物）。

B1：聚对苯二甲酸丁二醇酯，热塑性聚酯的一种，简称PBT，台湾长春集团生产，牌号为1200-211M。

B2：聚对苯二甲酸乙二醇酯，热塑性聚酯的一种，简称PET，远纺上海生产，牌号为CB-608S。

C0：甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯三元共聚物，苯乙烯弹性体的一种，简称MBS，LG公司生产，牌号为EM500。

C1：TPEE含有聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚，聚酯弹性体的一种，TSK公司生产，牌号G130D。

C2：氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，聚酯弹性体的一种，简称SEBS，科腾公司生产，牌号为F1726。

D：铝粉，德国爱卡公司生产，牌号为PCR212。

E：抗氧剂，BASF公司生产，牌号为1076。

试验中制品的冲击性能根据ISO179测试材料的简支梁（Charpy）缺口冲击性能。

实施例1

一种具有金属效果的聚碳酸酯树脂组合物由按百分比计的以下各成分组成： A为45%，B1为45%，C2为5%，D为4.5%，E为0.5%。

制备方法如下：

（1）将以上B1 ，C2 ，D，E经过高速混匀；

（2）用螺杆挤出进行熔融挤出，挤出温度为230℃，再经造粒机切粒即可得富集色粉的母粒；

（3）生成的粒料在80℃烘箱中干燥4小时；

（4）干燥后的母粒通过双螺杆挤出机的侧向加入，组合物A通过主加料口加入，熔融挤出，再经造粒机切粒，挤出温度为230℃；

（5）粒料在90℃烘箱中干燥4小时，然后通过注塑成型；

（6）测试物理性能及表面效果。

实施例2

一种具有金属效果的聚碳酸酯树脂组合物由按百分比计的以下各成分组成：A为79.2%，B1为5%，C1为15%，D为0.5%，E为0.3%。

制备方法如下：

（1）将以上B1 ，C1 ，D，E经过高速混匀；

（2）用螺杆挤出进行熔融挤出，挤出温度为250℃，再经造粒机切粒即可得富集色粉的母粒；

（3）生成的粒料在80℃烘箱中干燥4小时；

（4）干燥后的母粒通过双螺杆挤出机的侧向加入，组合物A通过主加料口加入，熔融挤出，再经造粒机切粒，挤出温度为250℃；

（5）粒料在100℃烘箱中干燥4小时，然后通过注塑成型；

（6）测试物理性能及表面效果。

实施例3

一种具有金属效果的聚碳酸酯树脂组合物由按百分比计的以下各成分组成：A为90%，B2为4%，C1为5%，D为0.7%，E为0.3%。

制备方法如下：

（1）将以上B2 ，C1 ，D，E经过高速混匀；

（2）用螺杆挤出进行熔融挤出，挤出温度为300℃，再经造粒机切粒即可得富集色粉的母粒；

（3）生成的粒料在80℃烘箱中干燥4小时；

（4）干燥后的母粒通过双螺杆挤出机的侧向加入，组合物A通过主加料口加入，熔融挤出，再经造粒机切粒，挤出温度为300℃；

（5）粒料在110℃烘箱中干燥4小时，然后通过注塑成型；

（6）测试物理性能及表面效果。

对比例1

采用普通方法和原料制备具有金属效果的聚碳酸酯树脂组合物由按百分比计的以下各成分组成： A为98.2%， D为1.5%，E为0.3%。

制备方法如下：

（1）所有的组分经过高速混匀；

（2）经螺杆挤出进行熔融挤出，挤出机温度设置为280℃；

（3）通过注塑机制得厚度为4mm的样条及3mm厚色板，注塑机温度设置为280℃，注塑压力为100bar；

（4）测试物理性能及表面效果。

对比例2

采用普通方法和原料制备具有金属效果的聚碳酸酯树脂组合物由按百分比计的以下各成分组成：A为50%，B1为38.5%，C0为10%，D为1.2%，E为0.3%。

制备方法如下：

（1）所有的组分经过高速混匀；

（2）经螺杆挤出进行熔融挤出，挤出机温度设置为280℃；

（3）通过注塑机制得厚度为4mm的样条及3mm厚色板，注塑机温度设置为280℃，注塑压力为100bar；

（4）测试物理性能及表面效果。

测试结果如表1所示：

表1 实施例及对比例的测试结果

	对比例1	对比例2	实施例1	实施例2	实施例3
						Charpy缺口冲击强度KJ/m2	6.5	12.1	18.5	23	14.3
金属闪烁效果	☆☆	☆☆☆	☆☆☆☆☆	☆☆☆☆	☆☆☆☆☆
						熔接痕	○○○○○	○○○○○	○○	-	○

注：☆越多，代表金属效果越好；○越多，代表熔接痕越明显。

从对比例1与对比例2的测试结果对比可知，在传统免涂美学树脂制备工艺中，添加B结晶型聚合物和C抗冲击相容改性剂组分的制品相比不添加的制品而言，其金属闪烁效果好，冲击强度提高近一倍，但熔接痕的问题没有改变。

从三个实施例与对比例2的测试结果对比可知，采用本发明工艺生产的制品比传统工艺生产的制品在冲击强度、金属闪烁效果和熔接痕性能上均有显著提高。

从三个实施例的测试结果对比可知，组分B和组分C分别采用PBT和TPEE时，制品的强度最高，制品熔接痕问题得到解决。组分B和组分C采用PBT和SEBS或者采用PET和TPEE时，制品的金属闪烁效果最好。

Claims (8)

1.一种具有金属效果的聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于，包含重量百分比的如下组分：45-90%的组分A，所述组分A为聚碳酸酯或聚酯碳酸酯；4-45%的组分B，所述的组分B为结晶型聚合物；1-15%的组分C，所述组分C为抗冲击相容改性剂；0.2-5%的组分D，所述组分D为色粉；0.1-0.5%的组分E，所述组分E为添加剂。

2.如权利要求1所述的一种具有金属效果的聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于，其中组分A为聚碳酸酯或聚酯碳酸酯，或者是通过酯交换、界面聚合、溶液聚合、本体聚合方法合成的不同粘度的多种聚碳酸酯或聚酯碳酸酯合成物。

3.如权利要求1所述的一种具有金属效果的聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于，其中组分A为聚碳酸酯和聚酯碳酸酯按照重量比为2:3配制的组合物。

4.如权利要求1所述的一种具有金属效果的聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于，其中组分B为结晶型聚合物，具体为热塑性聚酯、聚酰胺、聚烯烃，及其任意两种或三种的组合物。

5.如权利要求1所述的一种具有金属效果的聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于，其中组分C为抗冲击相容改性剂，具体为具有马来酸酐接枝的弹性体、聚酯弹性体、聚苯乙烯类弹性体、聚酰胺弹性体，优选地，所述组分C为具有马来酸酐接枝的弹性体。

6.如权利要求1所述的一种具有金属效果的聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于，其中组分D为色粉，具体为金属粉或珠光粉；进一步地，所述金属粉选自铝粉、铜粉、金粉、银粉、锌粉、锡粉、铁粉、镍粉中的一种或几种。

7.如权利要求1所述的一种具有金属效果的聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于，其中组分E为抗氧剂或者是抗氧剂和热稳定剂、光稳定剂、颜料、脱模剂、润滑剂、流动促进剂中任一种或多种的组合添加剂。

8.如权利要求1所述的一种具有金属效果的聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：

（1）将组分B、C、D、E，投入高速混合机中混匀；

（2）经螺杆挤出机进行熔融挤出，再经造粒机切粒即可得富集色粉的母粒，挤出温度为230～300℃；

（3）生成的粒料在80℃烘箱中干燥4小时；

（4）干燥后的母粒通过螺杆挤出机的侧向加入，组合物A通过主加料口加入，熔融挤出，再经造粒机切粒，挤出温度为230～300℃；

（5）粒料在90~110℃烘箱中干燥4小时，然后通过注塑成型；

（6）测试物理性能及表面效果。