CN107459803A - 一种免喷涂pc/abs合金树脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种免喷涂PC/ABS合金树脂，所述合金树脂的原料包括PC、ABS、钻石形状金属粉、偶联剂、分散剂和助剂。所述PC/ABS合金树脂注塑后的金属效果能达到喷漆效果,从而减少因喷漆带来的加工成本及生态环境污染，从根本上避免了喷涂漆料对PC/ABS合金的腐蚀现象，且无流痕熔接线现象。

Description

一种免喷涂PC/ABS合金树脂及其制备方法
技术领域
本发明属于复合材料领域，涉及一种合金树脂，尤其涉及一种免喷涂PC/ABS合金树脂及其制备方法。
背景技术
PC/ABS合金具有优异的力学性能和热性能，广泛应用在汽车、家电、数码产品等领域。由于PC分子链中含有酯基，易吸水，耐化学品稳定性差，尤其对碱性物质的耐性较差，在弱碱性环境中以降级，此外PC的空间位阻较大，制件一出现残余应力。而ABS由于橡胶PB的存在，喷漆时容易被腐蚀。因此对PC/ABS喷漆后易出现开裂现象，以及流痕熔接线现象。
CN 106832851 A公开了一种喷漆性优良的PC/ABS组合物及其制备方法，所述组合物包括以下重量份数的各组分：PC树脂：50～80；ABS树脂：10～40；滑石粉：3～5；抗氧剂：0.1～1；润滑剂：0.1～1。与现有技术相比，该发明所提供的该种PC/ABS组合物，加入滑石粉使其注塑时析出在制件表面，提高制件耐油漆刻蚀能力。但是，该发明所述技术方案仍需喷漆步骤，无法根本解决腐蚀和流痕熔接线现象的问题。
CN 103342886 A公开了一种一种喷涂PC/ABS合金材料及其制备方法，所述的PC/ABS合金材料由以下重量份组分制成：PC树脂30～80份、ABS树脂15～65份、高流动SAN树脂5～10份、抗氧剂0.1～1份、润滑剂0.1～1份。制备方法为：(a)将各原料加入混合搅拌机中进行混合；(b)将所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得喷涂PC/ABS合金材料。本发明的方法简单易行，由于高流动SAN树脂的存在，使得PC/ABS合金材料拥有更高的流动性，制件在注塑成型过程中形成的内应力较低，用于喷涂后加工，降低了喷涂后由于内应力释放而导致塑料基材开裂的可能性，从而提高了PC/ABS合金材料的喷漆性能。同样的，上述发明增加了PC/ABS合金材料的流动性，虽然减少了开裂现象，但另一方面增加了流痕熔接线现象。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种免喷涂PC/ABS合金树脂，所述合金树脂注塑后的金属效果能达到喷漆效果,从而减少因喷漆带来的加工成本及生态环境污染，从根本上避免了喷涂漆料对PC/ABS合金的腐蚀现象，且无流痕熔接线现象。
为达到上述技术效果，本发明采取一下技术方案：
本发明目的之一在于提供一种免喷涂PC/ABS合金树脂，其特征在于，所述合金树脂的原料包括PC、ABS、钻石形状金属粉、偶联剂、分散剂和助剂。
作为本发明优选的技术方案，所述钻石形状金属粉的粒径为30～50μm，如30μm、32μm、35μm、38μm、40μm、42μm、45μm、48μm或50μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述钻石形状金属粉为铝粉。
优选地，所述钻石形状金属粉占PC/ABS合金树脂总质量的1～10％，如1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明通过添加钻石形状金属粉，钻石金属粉更加立体，比普通的片状效果颜料有更加立体的闪烁效果。可以从不同角度得到闪烁感。并对其粒度和加入量进行限定，
作为本发明优选的技术方案，按照质量份计所述合金树脂的原料包括：
其中，PC的质量份可以是70份、72份、75份、78份、80份、82份、85份、88份、90份、92份或95份等，ABS的质量份可以是10份、12份、15份、18份、20份、22份、25份、28份或30份等，钻石形状金属粉可以是0.8份、1份、2份、5份、8份、10份、12份、15份或16份等，偶联剂的质量份可以是0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1.0份等，分散剂的质量份可以是2份、3份、4份、5份、6份、7份或8份等，助剂的质量份可以是8.2份、8.5份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份或20.4份等，但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述偶联剂包括硅烷偶联剂KH550和/或硅烷偶联剂Z-601。
优选地，所述分散剂包括乙撑双硬脂酸酰胺和/或聚乙烯蜡。
作为本发明优选的技术方案，所述助剂包括相容剂。
优选地，所述相容剂包括枝接ABS和/或MBS。
优选地，所述相容剂的质量份为5～10份，如5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份或10份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述助剂包括抗氧化剂。
优选地，所述抗氧剂包括抗氧剂168和/或抗氧剂1010。
优选地，所述抗氧剂的质量份为0.1～0.2份，如0.1份、0.11份、0.12份、0.13份、0.14份、0.15份、0.16份、0.17份、0.18份、0.19份或0.2份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述助剂包括耐磨剂。
优选地，所述耐磨剂包括PE-g-MAH共聚物和/或硅酮粉。
优选地，所述耐磨剂的质量份为1～2份，如1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份或2份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述助剂包括硬脂酸锌。
优选地，所述硬脂酸锌的质量份为0.1～0.2份，如0.1份、0.11份、0.12份、0.13份、0.14份、0.15份、0.16份、0.17份、0.18份、0.19份或0.2份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明目的之二在于提供一种上述PC/ABS合金树脂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将钻石形状金属粉、偶联剂与分散剂混合，得到处理后的金属粉；
(2)将PC、ABS以及助剂进行混合，再加入步骤(1)得到的处理后的金属粉，继续混合，得到混合料；
(3)将混合料加入到双螺杆挤出机中熔融共挤，得到免喷涂PC/ABS合金树脂。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述PC、ABS以及助剂进行混合的时间为3～5min，如3min、3.2min、3.5min、3.8min、4min、4.2min、4.5min、4.8min或5min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述加入步骤(1)得到的处理后的金属粉继续混合的时间为2～5min，如2min、2.2min、2.5min、2.8min、3min、3.2min、3.5min、3.8min、4min、4.2min、4.5min、4.8min或5min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(3)所述双螺杆挤出机第一区的温度为215～225℃，如215℃、216℃、217℃、218℃、219℃、220℃、221℃、222℃、223℃、224℃或225℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述双螺杆挤出机第二区的温度为225～235℃，如225℃、226℃、227℃、228℃、229℃、230℃、231℃、232℃、233℃、234℃或235℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述双螺杆挤出机第三区的温度为235～240℃，如235℃、236℃、237℃、238℃、239℃或240℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述双螺杆挤出机第四区的温度为240～250℃，如240℃、241℃、242℃、243℃、244℃、245℃、246℃、247℃、248℃、249℃或250℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述双螺杆挤出机第五区的温度为240～250℃，如240℃、241℃、242℃、243℃、244℃、245℃、246℃、247℃、248℃、249℃或250℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述双螺杆挤出机第六区的温度为240～250℃，240℃、241℃、242℃、243℃、244℃、245℃、246℃、247℃、248℃、249℃或250℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述双螺杆挤出机第七区的温度为250～260℃，如250℃、251℃、252℃、253℃、254℃、255℃、256℃、257℃、258℃、259℃或260℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述双螺杆挤出机第八区的温度为250～260℃，如250℃、251℃、252℃、253℃、254℃、255℃、256℃、257℃、258℃、259℃或260℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述双螺杆挤出机第九区的温度为260～265℃，如260℃、261℃、262℃、263℃、264℃或265℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(3)所述双螺杆挤出机的螺杆转速为300～800rpm，如300rpm、400rpm、500rpm、600rpm、700rpm或800rpm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述熔融共挤的时间为1～5min，如1min、1.5min、2min、2.5min、3min、3.5min、4min、4.5min或5min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
(1)本发明提供一种免喷涂PC/ABS合金树脂，所述PC/ABS合金树脂注塑后的金属效果能达到喷漆效果,从而减少因喷漆带来的加工成本及生态环境污染；
(2)本发明提供一种免喷涂PC/ABS合金树脂，所述PC/ABS合金树脂无流痕熔接线现象；
(3)本发明提供一种免喷涂PC/ABS合金树脂，所述PC/ABS合金树脂具有优异的耐磨性；
(4)本发明提供一种免喷涂PC/ABS合金树脂的制备方法，所述制备方法工艺简单，可用于工业化生产。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种免喷涂PC/ABS合金树脂的制备方法，所述方法包括一下步骤：
(1)将0.8份钻石形状铝粉、0.1份硅烷偶联剂KH550与2份乙撑双硬脂酸酰胺混合，得到处理后的铝粉；
(2)将70份PC、10份ABS、5份枝接ABS、0.1份抗氧剂168、1份PE-g-MAH共聚物以及0.1份硬脂酸锌进行混合3min，再加入步骤(1)得到的处理后的金属粉，继续混合2min，得到混合料；
(3)将混合料加入到双螺杆挤出机中熔融共挤1min，得到免喷涂PC/ABS合金树脂。
其中，步骤(3)所述双螺杆挤出机第一区的温度为215℃，第二区的温度为225℃，第三区的温度为235℃，第四区的温度为240℃，第五区的温度为240℃，第六区的温度为240℃，第七区的温度为250℃，第八区的温度为250℃，第九区的温度为260℃，螺杆转速为300rpm。
其中，所述钻石形状铝粉的粒度为30μm。
实施例2
一种免喷涂PC/ABS合金树脂的制备方法，所述方法包括一下步骤：
(1)将16份钻石形状铝粉、1份硅烷偶联剂Z-601与8份聚乙烯蜡混合，得到处理后的铝粉；
(2)将95份PC、30份ABS、10份MBS、0.2份抗氧剂1010、2份硅酮粉以及0.2份硬脂酸锌进行混合5min，再加入步骤(1)得到的处理后的金属粉，继续混合5min，得到混合料；
(3)将混合料加入到双螺杆挤出机中熔融共挤5min，得到免喷涂PC/ABS合金树脂。
其中，步骤(3)所述双螺杆挤出机第一区的温度为225℃，第二区的温度为235℃，第三区的温度为240℃，第四区的温度为250℃，第五区的温度为250℃，第六区的温度为250℃，第七区的温度为260℃，第八区的温度为260℃，第九区的温度为265℃，螺杆转速为800rpm。
其中，所述钻石形状铝粉的粒度为50μm。
实施例3
一种免喷涂PC/ABS合金树脂的制备方法，所述方法包括一下步骤：
(1)将10份钻石形状铝粉、0.8份硅烷偶联剂Z-601与5份乙撑双硬脂酸酰胺混合，得到处理后的铝粉；
(2)将80份PC、20份ABS、8份MBS、0.15份抗氧剂168、1.5份硅酮粉以及0.15份硬脂酸锌进行混合4min，再加入步骤(1)得到的处理后的金属粉，继续混合3min，得到混合料；
(3)将混合料加入到双螺杆挤出机中熔融共挤3min，得到免喷涂PC/ABS合金树脂。
其中，步骤(3)所述双螺杆挤出机第一区的温度为220℃，第二区的温度为230℃，第三区的温度为240℃，第四区的温度为245℃，第五区的温度为245℃，第六区的温度为245℃，第七区的温度为255℃，第八区的温度为255℃，第九区的温度为260℃，螺杆转速为500rpm。
其中，所述钻石形状铝粉的粒度为40μm。
实施例4
一种免喷涂PC/ABS合金树脂的制备方法，所述方法包括一下步骤：
(1)将12份钻石形状铝粉、0.6份硅烷偶联剂KH550与6份聚乙烯蜡混合，得到处理后的铝粉；
(2)将90份PC、25份ABS、6份MBS、0.18份抗氧剂1010、1.8份PE-g-MAH共聚物以及0.12份硬脂酸锌进行混合5min，再加入步骤(1)得到的处理后的金属粉，继续混合4min，得到混合料；
(3)将混合料加入到双螺杆挤出机中熔融共挤2min，得到免喷涂PC/ABS合金树脂。
其中，步骤(3)所述双螺杆挤出机第一区的温度为218℃，第二区的温度为228℃，第三区的温度为236℃，第四区的温度为242℃，第五区的温度为242℃，第六区的温度为242℃，第七区的温度为252℃，第八区的温度为252℃，第九区的温度为263℃，螺杆转速为400rpm。
其中，所述钻石形状铝粉的粒度为45μm。
实施例5
一种免喷涂PC/ABS合金树脂的制备方法，所述方法包括一下步骤：
(1)将8份钻石形状铝粉、0.4份硅烷偶联剂KH550、0.4份硅烷偶联剂Z-601、4份聚乙烯蜡混合以及4份聚乙烯蜡，得到处理后的铝粉；
(2)将75份PC、15份ABS、4份MBS、4份枝接ABS、0.1份抗氧剂1010、0.1份抗氧剂168、0.8份PE-g-MAH共聚物、0.7份硅酮粉以及0.12份硬脂酸锌进行混合5min，再加入步骤(1)得到的处理后的金属粉，继续混合5min，得到混合料；
(3)将混合料加入到双螺杆挤出机中熔融共挤5min，得到免喷涂PC/ABS合金树脂。
其中，步骤(3)所述双螺杆挤出机第一区的温度为220℃，第二区的温度为230℃，第三区的温度为235℃，第四区的温度为245℃，第五区的温度为245℃，第六区的温度为245℃，第七区的温度为255℃，第八区的温度为255℃，第九区的温度为260℃，螺杆转速为600rpm。
其中，所述钻石形状铝粉的粒度为35μm。
对比例1
一种免喷涂PC/ABS合金树脂的制备方法，所述方法除了步骤(1)不添加钻石状铝粉外，其他条件均与实施例3相同。
对比例2
一种免喷涂PC/ABS合金树脂的制备方法，所述方法除了步骤(1)添加的钻石状铝粉为0.5g外，其他条件均与实施例3相同。
对比例3
一种免喷涂PC/ABS合金树脂的制备方法，所述方法除了步骤(1)添加的钻石状铝粉为20g外，其他条件均与实施例3相同。
对比例4
一种免喷涂PC/ABS合金树脂的制备方法，所述方法除了步骤(1)添加的钻石状铝粉的粒径为10μm外，其他条件均与实施例3相同。
对比例5
一种免喷涂PC/ABS合金树脂的制备方法，所述方法除了步骤(1)添加的钻石状铝粉的粒径为100μm外，其他条件均与实施例3相同。
对比例6
一种免喷涂PC/ABS合金树脂的制备方法，所述方法除了步骤(1)添加硅的铝粉为球形外，其他条件均与实施例3相同。
对比例7
一种免喷涂PC/ABS合金树脂的制备方法，所述方法除了步骤(1)添加的外的铝粉为立方形外，其他条件均与实施例3相同。
对实施例1-5以及对比例1-7提供的PC/ABS合金树脂进行注塑，对注塑后的样品进行观察，有金属光泽为Y，无金属光泽为N，无流痕熔接线现象为Y，有痕熔接线现象为N，耐磨度采用铅笔硬度测试标准，H为一单位硬度，结果如表1所示。
表1
项目 耐磨度 金属光泽 流痕熔接线现象
实施例1 2H Y Y
实施例2 2H Y Y
实施例3 2H Y Y
实施例4 2H Y Y
实施例5 2H Y Y
对比例1 H N N
对比例2 H Y N
对比例3 H Y N
对比例4 H Y N
对比例5 H N N
对比例6 H N N
对比例7 H N N
通过表1可以看到实施例1-5制备得到的免喷涂PC/ABS合金树脂具有良好的硬度，在喷涂后具有金属光泽，且无流痕熔接线现象。而对比例1未添加金属粉，喷涂后无金属光泽，而对比例2和对比例3金属粉的添加量超出范围，导致流痕熔接线现象的产生。对比例4金属粉粒度过小，导致金属粉添加后并未起到金属光泽的作用，对比例5金属粉粒度过大，无法组织流痕熔接线现象的产生。而对比例6和对比例7的金属粉的形状均不为钻石型，喷涂后金属光泽暗淡，效果差。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种免喷涂PC/ABS合金树脂，其特征在于，所述合金树脂的原料包括PC、ABS、钻石形状金属粉、偶联剂、分散剂和助剂。
2.根据权利要求1所述的PC/ABS合金树脂，其特征在于，所述钻石形状金属粉的粒径为30～50μm；
优选地，所述钻石形状金属粉为铝粉；
优选地，所述钻石形状金属粉占合金树脂总质量的1～10％。
3.根据权利要求1或2所述的PC/ABS合金树脂，其特征在于，按照质量份计所述合金树脂的原料包括：
4.根据权利要求1-3任一项所述的PC/ABS合金树脂，其特征在于，所述偶联剂包括硅烷偶联剂KH550和/或硅烷偶联剂Z-601；
优选地，所述分散剂包括乙撑双硬脂酸酰胺和/或聚乙烯蜡。
5.根据权利要求1-4任一项所述的PC/ABS合金树脂，其特征在于，所述助剂包括相容剂；
优选地，所述相容剂包括枝接ABS和/或MBS；
优选地，所述相容剂的质量份为5～10份；
优选地，所述助剂包括抗氧化剂；
优选地，所述抗氧剂包括抗氧剂168和/或抗氧剂1010；
优选地，所述抗氧剂的质量份为0.1～0.2份。
6.根据权利要求1-5任一项所述的PC/ABS合金树脂，其特征在于，所述助剂包括耐磨剂；
优选地，所述耐磨剂包括PE-g-MAH共聚物和/或硅酮粉；
优选地，所述耐磨剂的质量份为1～2份；
优选地，所述助剂包括硬脂酸锌；
优选地，所述硬脂酸锌的质量份为0.1～0.2份。
7.一种权利要求1-6任一项所述的PC/ABS合金树脂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将钻石形状金属粉、偶联剂与分散剂混合，得到处理后的金属粉；
(2)将PC、ABS以及助剂进行混合，再加入步骤(1)得到的处理后的金属粉，继续混合，得到混合料；
(3)将混合料加入到双螺杆挤出机中熔融共挤，得到免喷涂PC/ABS合金树脂。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述PC、ABS以及助剂进行混合的时间为3～5min；
优选地，步骤(2)所述加入步骤(1)得到的处理后的金属粉继续混合的时间为2～5min。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述双螺杆挤出机第一区的温度为215～225℃；
优选地，步骤(3)所述双螺杆挤出机第二区的温度为225～235℃；
优选地，步骤(3)所述双螺杆挤出机第三区的温度为235～240℃；
优选地，步骤(3)所述双螺杆挤出机第四区的温度为240～250℃；
优选地，步骤(3)所述双螺杆挤出机第五区的温度为240～250℃；
优选地，步骤(3)所述双螺杆挤出机第六区的温度为240～250℃；
优选地，步骤(3)所述双螺杆挤出机第七区的温度为250～260℃；
优选地，步骤(3)所述双螺杆挤出机第八区的温度为250～260℃；
优选地，步骤(3)所述双螺杆挤出机第九区的温度为260～265℃。
10.根据权利要求7-9任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述双螺杆挤出机的螺杆转速为300～800rpm；
优选地，步骤(2)所述熔融共挤的时间为1～5min。
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