CN107522986A - 一种手机壳体材料及其手机壳和制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及材料领域,具体讲,涉及一种手机壳体材料及其手机壳及制备方法。本发明的手机壳体材料包括基材、改性聚四氟乙烯和聚丙烯酸酯树脂球。本发明的改性聚四氟乙烯为连接有改性基团的聚四氟乙烯,改性基团选自C2~C6烷酯基;本发明的聚丙烯酸酯树脂球包括由内至外依次设置的内核、过渡层及外壳。本发明的手机壳体材料具有不粘效果,可自洁去污,不易粘灰尘,同时还具有很好的韧性、抗氧化性和防腐性。
Description
技术领域
本申请涉及材料领域,具体讲,涉及一种手机壳体材料及其手机壳和制备方法。
背景技术
由于随着时代的发展,手机成为了一种生活必需品。然而,在接触手机会在手机上留下油污、汗液、灰尘等脏物,而这些脏物如果处理不及时一方面影响使用者的美感,另一方面手机上容易生细菌,对使用者的身体健康造成危害。目前市场上的手机壳体材料难以满足上述要求。
聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,简写为PTFE),聚四氟乙烯的表面能低、光滑,具有不粘性,同时还具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点。同时,聚四氟乙烯还具有耐高温、耐高温、无毒害、耐气候的优点。但由于聚四氟乙烯的表面张力极性过高,和其他材料的界面张力大,很难与其他物质结合,限制了其在手机壳材料中的应用。
发明内容
鉴于此,本发明提出一种手机壳体材料,其中含有改性的聚四氟乙烯,因此解决了聚四氟乙烯与其他材料的结合力问题,从而获得了一种具有不粘、防尘效果的手机壳材料。
本发明第一方面提供一种手机壳体材料,包括基材、改性聚四氟乙烯和聚丙烯酸酯树脂球;
所述改性聚四氟乙烯为连接有改性基团的聚四氟乙烯,所述改性基团选自C2~C6烷酯基;
所述聚丙烯酸酯树脂球包括由内至外依次设置的内核、过渡层及外壳。
可选的,用于形成所述改性基团的改性剂选自如式I所示的化合物、如式II所示的化合物中的至少一种;
R11、R12、R21、R21、R22、R23各自独立的选自氢、C1~C6烷基;
优选的,所述如式I所示的化合物和所述如式II所示的化合物的质量比为1:1.5~2;
更优选的,所述改性剂包括丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯。
可选的,所述改性聚四氟乙烯含有以下结构式所示的结构单元:
其中,n1、n2、n3、n4各自独立的选自1000~10000的整数。
可选的,所述聚丙烯酸酯树脂球的内核由丙烯酸、化合物A和化合物B聚合而成;其中,丙烯酸、化合物A和化合物B的质量比为1~2:4~6:3~4;
所述聚丙烯酸酯树脂球的过渡层由丙烯酸、化合物A和化合物B聚合而成,其中,丙烯酸、化合物A和化合物B的质量比为1:2~4:5~7;
所述聚丙烯酸酯树脂球的外壳由化合物B聚合而成;
其中,化合物A、化合物B各自独立的选自如式II所示的化合物,化合物A的玻璃化转化温度为85℃~110℃,化合物B的玻璃化转化温度为-50℃~-80℃;
在式II中,R11、R12、R21、R21、R22、R23各自独立的选自氢、C1~C6烷基。
可选的,化合物A选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环已酯、甲基丙烯酸异冰片酯中的至少一种,优选为甲基丙烯酸甲酯;化合物B选自甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基已酯中的至少一种,优选为丙烯酸丁酯。
可选的,所述聚丙烯酸酯树脂球的粒径为100nm~500nm;
优选的,所述内核的直径为150nm~200nm,所述过渡层的厚度为50nm~80nm,所述外壳的厚度为80nm~120nm。
可选的,所述手机壳体材料中含有聚对苯二甲酸乙二醇酯25~30重量份、改性聚四氟乙烯50重量份以及聚丙烯酸酯树脂球15~18重量份。
可选的,所述手机壳体材料中还含有增塑剂、润滑剂、增强剂、抗静电剂中的至少一种;
优选的,所述手机壳体材料中含有增塑剂3~5重量份;
优选的,所述手机壳体材料中含有润滑剂0.25~0.45重量份,
优选的,所述手机壳体材料中含有增强剂18~20重量份。
可选的,所述增塑剂选自聚甲基丙烯酸丁酯、醋酸纤维素中的至少一种,所述润滑剂选自PE蜡、十二烷基硫酸钠、硬脂酸、油酸酰胺、硅氧烷润滑剂中的至少一种,所述增强剂选自碳纳米颗粒,所述抗静电剂选自导电碳。
本发明第一方面提出上述第一方面的手机壳体材料的制备方法,至少包括以下步骤:
制备所述改性聚四氟乙烯:将聚四氟乙烯溶解后,同时加入碱性溶液和改性剂,反应得到所述改性聚四氟乙烯;
制备所述聚丙烯酸酯树脂球:将丙烯酸、化合物A和化合物B混合后进行聚合反应,得到所述聚丙烯酸酯树脂球的内核;将所述内核、丙烯酸、化合物A和化合物B混合后行聚合反应,得到具有过渡层的内核;将所述具有过渡层的内核和化合物B混合后行聚合反应,得到所述聚丙烯酸酯树脂球;
所述手机壳体材料的原料混合后,采用挤出法造粒,得到所述手机壳体材料。
可选的,在所述改性聚四氟乙烯的制备过程中,先在温度为55℃~65℃条件下反应5~7小时;再在温度为65℃~75℃条件下反应0.5~2小时;改性剂的加入量为聚四氟乙烯质量的1%~10%。
可选的,所述聚丙烯酸酯树脂球的制备过程中,进行聚合反应的溶剂选自乙酸乙酯和正己烷,乙酸乙酯和正己烷的质量比为8~8.5:1.5~2;
制备所述内核时的反应温度为65℃~75℃,反应时间为3~7小时;
制备所述过渡层的反应温度为65℃~75℃,反应时间为3~7小时;
制备所述外壳时的反应温度为75℃~85℃,反应时间为3~7小时。
可选的,所述挤出法造粒为三段加热,加热温度依次为:
第一区温度为160℃~167℃,优选165℃;
第二区温度为168℃~175℃,优选170℃;
第三区温度为176℃~185℃,优选180℃;
口模温度为175℃~178℃。
本发明第三方面提出采用上述手机壳体材料的制备得到的手机壳。
本发明第四方面提出该手机壳的制备方法,至少包括以下步骤:
将所述手机壳体材料的颗粒进行挤出注塑,即得所述手机壳;
优选的,所述挤出注塑为三段加热,加热温度依次为:
第一区温度为140℃~147℃,优选145℃;
第二区温度为148℃~165℃,优选160℃;
第三区温度为166℃~175℃,优选170℃;
模具温度为170℃~173℃。
本发明的技术方案至少具有以下有益的效果:
本发明的手机壳体材料具有不粘效果,可自洁去污,不易粘灰尘,可以有效防止手机生菌;其次,本发明的手机壳体材料还具有很好的韧性,达到手机壳的使用要求;最后,本发明的手机壳体材料还具有很好的抗氧化性和防腐性,可防止手机外壳颜色变化,延长使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例聚四氟乙烯改性的结构示意图;
图2为本发明实施例聚丙烯酸酯树脂球的结构示意图。
其中:
1-改性聚四氟乙烯;
11-改性基团;
2-聚丙烯酸酯树脂球;
21-内核;
22-过渡层;
23-外壳。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本申请。应理解,这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本发明的范围。
本发明实施例涉及一种手机壳体材料,包括基材、改性聚四氟乙烯和聚丙烯酸酯树脂球;改性聚四氟乙烯为连接有改性基团的聚四氟乙烯,所述改性基团选自C2~C6烷酯基;聚丙烯酸酯树脂球包括由内至外依次设置的内核、过渡层及外壳。其中,本发明实施例改性聚四氟乙烯的结构示意图如图1所示,在图1中,改性聚四氟乙烯1上连接有改性基团11。本发明实施例聚丙烯酸酯树脂球的结构示意图如图2所示,在图2中,聚丙烯酸酯树脂球2包括由内至外的三层结构,最内部为内核21,位于中间的过渡层22以及位于最外层的外壳23。
其中,改性聚四氟乙烯使手机壳体材料具有自洁去污、不易粘灰尘的优势,本发明实施例通过改性破坏部分氟原子结构,在不改变聚四氟乙烯本身性能的前提下,增加其与其他物质的相融性,从而可降低加工温度,节约成本。
但由于改性聚四氟乙烯会显著影响手机壳体材料的韧性,因此,本发明实施例中还在材料中加入聚丙烯酸酯树脂球进行增韧,从而使手机壳体材料同时具有很好的韧性,达到手机壳的使用要求。由于改性聚四氟乙烯的耐腐蚀性和耐气候性,还可使本发明的手机壳体材料还具有很好的抗氧化性和防腐性,可防止手机外壳颜色变化,延长使用寿命。
在本发明实施例中,改性剂选自如式I所示的化合物、如式II所示的化合物中的至少一种。
R11、R12、R21、R22、R23各自独立的选自氢、C1~C6烷基。
其中,以丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯为例,聚四氟乙烯改性的化学反应过程为:
n选自1000~10000。
在本发明实施例中,改性聚四氟乙烯含有以下结构式所示的结构单元:
其中,n1、n2、n3、n4各自独立的选自1000~10000的整数。
进一步可选的,改性剂同时包括如式I所示的化合物和如式II所示的化合物。
进一步可选的,如式I所示的化合物和如式II所示的化合物的质量比为1:1.5~2;
进一步可选的,改性剂包括丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯,即丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的质量比为1:1.5~2。通过控制丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的含量,可以控制材料的玻璃化转化温度,与其他材料的溶解度参数相近,从而改善材料的力学性能。
在本发明实施例中,聚丙烯酸酯树脂球的内核由丙烯酸、化合物A和化合物B聚合而成;其中,丙烯酸、化合物A和化合物B的质量比为1~2:4~6:3~4;
聚丙烯酸酯树脂球的过渡层由丙烯酸、化合物A和化合物B聚合而成,其中,丙烯酸、化合物A和化合物B的质量比为1:2~4:5~7;
聚丙烯酸酯树脂球的外壳由化合物B聚合而成;
化合物A、化合物B各自独立的选自如式II所示的化合物,化合物A的玻璃化转化温度为85℃~110℃,化合物B的玻璃化转化温度为-50℃~-80℃;
R11、R12、R21、R21、R22、R23各自独立的选自氢、C1~C6烷基。
进一步可选的,化合物A选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环已酯、甲基丙烯酸异冰片酯中的至少一种,优选为甲基丙烯酸甲酯;化合物B选自甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基已酯中的至少一种,优选为丙烯酸丁酯。
进一步可选的,所述聚丙烯酸酯树脂球的粒径为100nm~500nm;
优选的,内核的直径为150nm~200nm,过渡层的厚度为50nm~80nm,外壳的厚度为80nm~120nm。
在本发明实施例中,手机壳体材料中含有聚对苯二甲酸乙二醇酯25~30重量份、改性聚四氟乙烯50重量份以及聚丙烯酸酯树脂球15~18重量份。
进一步可选的,手机壳体材料中还可含有增塑剂;优选的,所述手机壳体材料中含有增塑剂3~5重量份;增塑剂优选聚甲基丙烯酸丁酯、醋酸纤维素。
其中,醋酸纤维素具有很好的热塑性材料,进一步的,醋酸纤维素与聚甲基丙烯酸丁酯配合使用,增塑效果更好。
进一步可选的,手机壳体材料中还含有润滑剂;优选的,手机壳体材料中含有润滑剂0.25~0.45重量份;润滑剂优选PE蜡、十二烷基硫酸钠、硬脂酸、油酸酰胺、硅氧烷润滑剂中的至少一种。
进一步可选的,手机壳体材料中还含有增强剂、抗静电剂中的至少一种,增强剂优选碳纳米颗粒,抗静电剂优选导电碳。
在本发明实施例还涉及该手机壳体材料的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤1、制备改性聚四氟乙烯:将聚四氟乙烯溶解后,同时加入碱性溶液和改性剂,反应得到所述改性聚四氟乙烯;
步骤2、制备聚丙烯酸酯树脂球:将丙烯酸、化合物A和化合物B混合后进行聚合反应,得到聚丙烯酸酯树脂球的内核;将内核、丙烯酸、所化合物A和化合物B混合后行聚合反应,得到具有过渡层的内核;将所述具有过渡层的内核和化合物B混合后行聚合反应,得到聚丙烯酸酯树脂球;
步骤3、手机壳体材料的原料混合后,采用挤出法造粒,得到手机壳体材料。
进一步可选的,在改性聚四氟乙烯的制备方法过程中:由于聚四氟乙烯的溶解性较差,因此,本发明实施例采用三氟乙酸和氯仿的混合溶液对其进行溶解。溶解聚四氟乙烯的溶剂选自三氟乙酸和氯仿的混合溶液。其中,进一步优选的,三氟乙酸和氯仿的质量比为3~5:1,优选4:1。
进一步可选的,溶解聚四氟乙烯时溶剂的温度为65℃~75℃,并进行搅拌以加速溶解。搅拌的转速优选为100~300转/分钟。
进一步可选的,聚四氟乙烯与溶剂的重量比为1.6~2:6~6.5。在该比例条件下,聚四氟乙烯可充分溶解,且便于进行改性反应。如果聚四氟乙烯的与溶剂的重量比过小,聚四氟乙烯添加量过小,则溶液过稀,影响改性反应的产率。
进一步可选的,改性剂的加入量为聚四氟乙烯质量的1%~10%。
进一步可选的,碱性溶液优选为质量百分比浓度为8%~12%的氢氧化钠的醇溶液。优选采用体积百分比为90%~99%的乙醇。
进一步可选的,碱性溶液滴加进入到反应体系中,滴加的速度为2s/滴。
进一步可选的,改性反应的条件为:先在温度为55℃~65℃条件下反应5~7小时;再在温度为65℃~75℃条件下反应0.5~2小时。
进一步可选的,在进行反应前,将聚四氟乙烯用乙醇溶液进行润洗,润洗1~3次。
进一步可选的,改性聚四氟乙烯的制备方法具体为:
1、将聚四氟乙烯用有机溶剂溶液润洗三次,有机溶剂可选自乙醇。
2、在55℃~65℃,向反应釜中按质量比6~6.5:1.6~2加入三氟乙酸-氯仿混合溶液和聚四氟乙烯,三氟乙酸和氯仿的质量比为3~5:1,优选4:1;转速为200r,搅拌至聚四氟乙烯充分溶解。
3、一边向反应釜中按速度为2s/滴的速度滴加浓度为10%的氢氧化钠醇溶液,一边向反应釜滴加质量比1:1.5~2的丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯,控制在2小时滴完,恒温反应6小时后,升温10℃,继续保温反应1小时。待自然冷却后密封保存待用,丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的加入量之和为聚四氟乙烯质量的1%~10%。
在本发明实施例中,聚丙烯酸酯树脂球的制备方法至少包括以下步骤:
(1)将丙烯酸、化合物A和化合物B混合后进行聚合反应,得到聚丙烯酸酯树脂球的内核;丙烯酸、化合物A和化合物B的质量比为1~2:4~6:3~4;
(2)将内核、丙烯酸、化合物A和化合物B混合后行聚合反应,得到具有过渡层的内核,丙烯酸、化合物A和化合物B的质量比为1:2~4:5~7;
(3)将具有过渡层的内核和化合物B混合后行聚合反应,得到聚丙烯酸酯树脂球;
进一步可选的,在步骤(1)中,将丙烯酸、化合物A和化合物B与溶剂混合后进行反应,溶剂选自乙酸乙酯和正己烷,乙酸乙酯和正己烷的质量比为8~8.5:1.5~2,反应温度为65℃~75℃,反应时间为3~7小时;
在步骤(2)中,反应温度为65℃~75℃,反应时间为3~7小时;
在步骤(3)中,反应温度为75℃~85℃,反应时间为3~7小时。
进一步可选的,聚丙烯酸酯树脂球的制备方法具体为:
(1)、在70℃条件下,向反应釜中按质量比8~8.5:1.5~2加入乙酸乙酯、正己烷,转速为200r,混合均匀后,然后在2小时内按质量比1~2:3~4:4~6:0.05~0.08加入丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、引发剂,保温反应4小时,得到聚丙烯酸酯树脂球的内核。
(2)、然后在2小时内按质量比2~2.5:0.4~0.5:1:5~7:2~4:0.05~0.08加入乙酸乙酯、正己烷、丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、引发剂,恒温反应4小时,得到具有过渡层的内核。
(3)、然后再升温10℃,然后再2小时内按质量比2~2.5:0.4~0.5:5~7:0.05~0.08加入乙酸乙酯、正己烷、丙烯酸丁酯、引发剂,恒温反应4小时,继续保温反应1小时。待自然冷却后密封保存待用。
其中,引发剂可选自有机锡类引发剂。
进一步可选的,挤出法造粒为三段加热,加热温度依次为:
第一区温度为160℃~167℃,优选165℃;
第二区温度为168℃~175℃,优选170℃;
第三区温度为176℃~185℃,优选180℃;
口模温度为175℃~178℃。口模温度根据造粒的颗粒大小进行选择。
进一步可选的,挤出法造粒的喂料速度为90~180rpm。
进一步可选的,挤出机主机的转速为90~180rpm。
在本发明实施例还涉及采用上述手机壳体材料的制备得到的手机壳。
在本发明实施例还手机壳的制备方法,至少包括以下步骤:
将手机壳体材料的颗粒进行注塑,即得手机壳。注塑也采用挤出机,将物料熔融挤出后再进行注塑。
进一步可选的,注塑后还对手机壳进行表面处理。
进一步可选的,注塑为三段加热,加热温度依次为:
第一区温度为140℃~147℃,优选145℃;
第二区温度为148℃~165℃,优选160℃;
第三区温度为166℃~175℃,优选170℃;
模具温度为170℃~173℃。模具温度根据模具的具体尺寸进行选择。
进一步可选的,注塑机主机的转速为90~180rpm。
进一步可选的,注塑的喂料速度为90~180rpm。
具体实施例
1、聚四氟乙烯的改性
(1)将聚四氟乙烯用乙醇溶液润洗三次;在60℃,向反应釜中按质量比4:1的三氟乙酸和氯仿混合溶液,聚四氟乙烯与溶剂的质量比为1.6~2:6~6.5,转速为200r,搅拌至聚四氟乙烯溶解在溶剂中。
(2)一边向反应釜中按速度为2s/滴的速度低价浓度为10%的氢氧化钠醇溶液,一边向反应釜滴加丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯,控制在2小时滴完,恒温反应6小时后,升温10℃,继续保温反应1小时。待自然冷却后密封保存待用。
丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的质量比及加入量如表1所示。
表1:
聚四氟乙烯编号 | 丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯质量比为 | 改性剂加入的比例 |
A1# | 1:1.5 | 6% |
A2# | 1:2 | 6% |
A3# | 1:1 | 6% |
A4# | 1:2.5 | 6% |
2、特种聚丙烯酸酯类树脂的制备
(1)在70℃条件下,向反应釜中按质量比8~8.5:1.5~2加入乙酸乙酯、正己烷,转速为200r,混合均匀后,然后再2小时内按一定质量比加入丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、引发剂,保温反应4小时。
(2)然后再2小时内按一定质量比加入乙酸乙酯、正己烷、丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、引发剂,恒温反应4小时。
(3)然后再升温10℃,然后再2小时内按一定质量比加入乙酸乙酯、正己烷、丙烯酸丁酯、引发剂,恒温反应4小时,继续保温反应1小时。待自然冷却后密封保存待用。
以上原料的加入比例如表2所示。
表2:
3、造粒挤出
将聚对苯二甲酸乙二醇酯、改性聚四氟乙烯、特种聚丙烯酸酯类树脂按比例混合,在双螺杆挤出机中造粒,得到手机壳体材料。以上原料的加入比例如表3所示,造粒条件如表4所示。
表3
表4:
4、注塑成型
将上述材料颗粒放入双螺杆注塑机中进行注塑,注塑成型后得到的产品进行表面处理,然后包装就可以得到手机壳。
注塑的条件如表5所示:
表5:
对其性能进行检测,检测指标有:
1、抗污性,采用电阻率对抗污性进行评价;
电阻率的测试方法根据国标GBT15662-1995的测试方法进行检测,具体如表6所示。
2、抗氧化性:
根据GB/T16422.3-1997的标准进行检测,塑料实验室光源暴露试验方第3部分:荧光紫外灯,记录变色时间,具体如表6所示。
3、力学性能:
按照国标GB11548-89/GB1039-79和GB9341-88/GB9342-88的检测标准进行力学性能检测,具体如表6所示。
表6:
编号 | 电阻率(Ω·m) | 抗氧化性(天) | 拉伸强度(MPa) | 抗冲强度(KJ/m2) |
手机壳体材料1 | 1.34×106 | 500 | 134 | 231 |
手机壳体材料2 | 1.42×106 | 520 | 135 | 236 |
手机壳体材料3 | 1.71×106 | 550 | 143 | 241 |
手机壳体材料4 | 1.53×106 | 349 | 121 | 198 |
手机壳体材料5 | 1.45×105 | 422 | 124 | 201 |
手机壳体材料6 | 1.4×105 | 432 | 131 | 214 |
手机壳体材料7 | 1.13×105 | 378 | 112 | 189 |
手机壳体材料7 | 1.64×105 | 435 | 108 | 197 |
手机壳体材料8 | 1.52×105 | 437 | 125 | 215 |
手机壳体材料9 | 1.43×105 | 416 | 103 | 211 |
手机壳体材料10 | 1.38×105 | 431 | 125 | 209 |
经上述实验说明,本发明实施例的手机壳体材料具有优异的不粘效果,不易粘灰尘;同时具有良好的力学性能,满足了手机壳的使用要求;并且还具有很好的抗氧化性,可防止手机外壳颜色变化,延长使用寿命。
本发明虽然以较佳实施例公开如上,但并不是用来限定权利要求,任何本领域技术人员在不脱离本申请构思的前提下,都可以做出若干可能的变动和修改,因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。
Claims (12)
1.一种手机壳体材料,其特征在于,所述手机壳体材料包括基材、改性聚四氟乙烯和聚丙烯酸酯树脂球;
所述改性聚四氟乙烯为连接有改性基团的聚四氟乙烯,所述改性基团选自C2~C6烷酯基;
所述聚丙烯酸酯树脂球包括由内至外依次设置的内核、过渡层及外壳。
2.根据权利要求1所述的手机壳体材料,其特征在于,用于形成所述改性基团的改性剂选自如式I所示的化合物、如式II所示的化合物中的至少一种;
R11、R12、R21、R21、R22、R23各自独立的选自氢、C1~C6烷基;
优选的,所述如式I所示的化合物和所述如式II所示的化合物的质量比为1:1.5~2;
更优选的,所述改性剂包括丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯。
3.根据权利要求1所述的手机壳体材料,其特征在于,所述改性聚四氟乙烯含有以下结构式所示的结构单元:
其中,n1、n2、n3、n4各自独立的选自1000~10000的整数。
4.根据权利要求1所述的手机壳体材料,其特征在于,所述聚丙烯酸酯树脂球的内核由丙烯酸、化合物A和化合物B聚合而成;其中,丙烯酸、化合物A和化合物B的质量比为1~2:4~6:3~4;
所述聚丙烯酸酯树脂球的过渡层由丙烯酸、化合物A和化合物B聚合而成,其中,丙烯酸、化合物A和化合物B的质量比为1:2~4:5~7;
所述聚丙烯酸酯树脂球的外壳由化合物B聚合而成;
其中,化合物A、化合物B各自独立的选自如式II所示的化合物,化合物A的玻璃化转化温度为85℃~110℃,化合物B的玻璃化转化温度为-50℃~-80℃;
在式II中,R11、R12、R21、R21、R22、R23各自独立的选自氢、C1~C6烷基。
5.根据权利要求4所述的手机壳体材料,其特征在于,化合物A选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环已酯、甲基丙烯酸异冰片酯中的至少一种,优选为甲基丙烯酸甲酯;
化合物B选自甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基已酯中的至少一种,优选为丙烯酸丁酯。
6.根据权利要求1所述的手机壳体材料,其特征在于,所述聚丙烯酸酯树脂球的粒径为100nm~500nm;
优选的,所述内核的直径为150nm~200nm,所述过渡层的厚度为50nm~80nm,所述外壳的厚度为80nm~120nm。
7.根据权利要求1所述的手机壳体材料,其特征在于,所述手机壳体材料中含有聚对苯二甲酸乙二醇酯25~30重量份、改性聚四氟乙烯50重量份以及聚丙烯酸酯树脂球15~18重量份。
8.根据权利要求1所述的手机壳体材料,其特征在于,所述手机壳体材料中还含有增塑剂、润滑剂、增强剂、抗静电剂中的至少一种;
优选的,所述手机壳体材料中含有增塑剂3~5重量份;
优选的,所述手机壳体材料中含有润滑剂0.25~0.45重量份,
优选的,所述手机壳体材料中含有增强剂18~20重量份。
优选的,所述增塑剂选自聚甲基丙烯酸丁酯、醋酸纤维素中的至少一种,所述润滑剂选自PE蜡、十二烷基硫酸钠、硬脂酸、油酸酰胺、硅氧烷润滑剂中的至少一种,所述增强剂选自碳纳米颗粒,所述抗静电剂选自导电碳。
9.如权利要求1~8任一项所述的手机壳体材料的制备方法,其特征在于,至少包括以下步骤:
制备所述改性聚四氟乙烯:将聚四氟乙烯溶解后,同时加入碱性溶液和改性剂,反应得到所述改性聚四氟乙烯;
制备所述聚丙烯酸酯树脂球:将丙烯酸、化合物A和化合物B混合后进行聚合反应,得到所述聚丙烯酸酯树脂球的内核;将所述内核、丙烯酸、化合物A和化合物B混合后行聚合反应,得到具有过渡层的内核;将所述具有过渡层的内核和化合物B混合后行聚合反应,得到所述聚丙烯酸酯树脂球;
所述手机壳体材料的原料混合后,采用挤出法造粒,得到所述手机壳体材料。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,在所述改性聚四氟乙烯的制备过程中,先在温度为55℃~65℃条件下反应5~7小时;再在温度为65℃~75℃条件下反应0.5~2小时;改性剂的加入量为聚四氟乙烯质量的1%~10%;
优选的,所述聚丙烯酸酯树脂球的制备过程中,进行聚合反应的溶剂选自乙酸乙酯和正己烷,乙酸乙酯和正己烷的质量比为8~8.5:1.5~2;
制备所述内核时的反应温度为65℃~75℃,反应时间为3~7小时;
制备所述过渡层的反应温度为65℃~75℃,反应时间为3~7小时;
制备所述外壳时的反应温度为75℃~85℃,反应时间为3~7小时。
优选的,所述挤出法造粒为三段加热,加热温度依次为:
第一区温度为160℃~167℃,优选165℃;
第二区温度为168℃~175℃,优选170℃;
第三区温度为176℃~185℃,优选180℃;
口模温度为175℃~178℃。
11.一种如权利要求1~8任一权利要求所述的手机壳体材料的制备得到的手机壳。
12.如权利要求11所述的手机壳的制备方法,其特征在于,至少包括以下步骤:
将所述手机壳体材料的颗粒进行挤出注塑,即得所述手机壳;
优选的,所述挤出注塑为三段加热,加热的温度依次为:
第一区温度为140℃~147℃,优选145℃;
第二区温度为148℃~165℃,优选160℃;
第三区温度为166℃~175℃,优选170℃;
模具温度为170℃~173℃。
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2017
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