CN107629317B - 一种仿木纹色母、聚乙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仿木纹色母，其由A颗粒和B颗粒组成；所述A颗粒按原料重量百分比计包括如下原料组分：聚丙烯20～68％、聚对苯二甲酸丁二醇酯20～68％、甲基丙烯酸缩水甘油酯‑苯乙烯多单体熔融接枝聚丙烯5～20％、色粉5～20％、分散剂1～5％、加工助剂1～3％；所述B颗粒为聚乙烯和色粉的复合物。本发明中仿木纹色母由不同树脂基材的A颗粒和B颗粒组成，通过A颗粒和B颗粒两个色母组份的熔点不同，从而可轻易地实现熔融挤出过程中的不同步塑化，使制件表面产生仿木纹装饰效果，本发明的仿木纹色母可用于吹塑工艺生产制备。

Description

一种仿木纹色母、聚乙烯复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及装饰材料领域，特别涉及一种高分子改性复合材料。

背景技术

随着我国经济社会的快速发展，木材消费量大幅增长，致使森林过度砍伐，生态环境严重恶化；同时，森林锐减也使得大气污染、土地沙化、水土流失等自然灾害频发，因此“以塑代木”势必成为未来发展主流。

目前仿木纹塑料主要采用如下几种方法：1、色母混合PVC材料共挤成型，其原理是让塑料基料和色母粒在挤出机螺筒中不同步塑化，使色母粒的熔体粘度远小于塑料的熔体粘度，从而产生木纹效果，其缺点在于PVC材料不环保，有损身体健康，且PVC无法吹塑成型、易脆、携带不方便；2、通过转印、印刷、喷漆、腹膜等方法对产品表面进行处理，其缺点为这些处理方法需要专用设备，而且气味大，有污染，释放甲醛等有害物质，而且制件表面与原木色差别较大；3、通过贴木纹纸或木纹片实现木纹效果，其缺点是纹路只存在于制件的表面，制作过程容易出现翘脚、鼓包等缺陷，在运输或使用过程中很容易损坏产品表面木纹效果；4、通过设计特殊形状的共挤模头进木纹色母粒从而实现木纹效果，其缺点为需要重新改良设备，增加侧喂料，模具成本至少提高30％以上，而且两者相容性较差，使用过程很容易脱落。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种仿木纹色母，其能实现不同步塑化且与树脂基体具有良好的相容性，同时提供添加了该仿木纹色母的聚乙烯复合材料，其可吹塑成型且仿木纹效果清晰、加工难度低。

本发明所采取的技术方案是：一种仿木纹色母，其由A颗粒和B颗粒组成。具体地，本发明将A颗粒与B颗粒复配作为色母的双组份。其中A颗粒以聚丙烯与聚对苯二甲酸丁二醇酯作为树脂基材，B颗粒以聚乙烯作为树脂基材，直接利用两者基材不同而具有高低不等的熔点，让两者在熔融挤出过程中实现不同步塑化，从而使制件表面产生仿木纹效果。

本发明中，所述A颗粒按原料重量百分比计包括如下原料组分：

具体地，本发明的A颗粒中以甲基丙烯酸缩水甘油酯-苯乙烯多单体熔融接枝聚丙烯，即PP-g-(GMA-co-St)，作为聚丙烯与聚对苯二甲酸丁二醇酯的相容剂，其大幅度改善了聚丙烯和聚对苯二甲酸丁二醇酯这两种树脂基材的相容性，使得该复合树脂材料的熔点合二为一，并通过对该三种组分配比的限定及调控，从而灵活调整A颗粒的熔点，使其与B颗粒熔点的温度差受控，大大降低了添加有该仿木纹色母的复合材料的加工成型难度。

本发明的A颗粒中所述的色粉为、钛黄、铁红、群青、酞青蓝等常用色粉中一种或多种复配，根据制件颜色进行调整，无特殊限定；所述的分散剂选自EBS、EBF、Cast、Znst中的其中一种；所述的加工助剂选自抗氧剂、耐候剂、PE蜡中的至少一种。

作为上述方案的进一步改进，本发明中所述B颗粒按原料重量百分比计包括如下原料组分：

具体地，本发明的B颗粒中以聚乙烯作为树脂基体，其与A颗粒相比具有较低的熔点，且将B颗粒与A颗粒复配作为色母的双组份，使得该仿木纹色母可应用于吹塑工艺的生产制备中，其具有良好的加工成型效果。

本发明的B颗粒中所述的色粉为、钛黄、铁红、群青、酞青蓝等常用色粉中一种或多种复配，根据制件颜色进行调整，无特殊限定；所述的分散剂选自EBS、EBF、Cast、Znst中的其中一种；所述的加工助剂选自抗氧剂、耐候剂、PE蜡中的至少一种。

作为上述方案的进一步改进，所述A颗粒的熔融温度在190～250℃范围内，所述B颗粒的熔融温度在120～160℃范围内。具体地，本发明中A颗粒与B颗粒的熔点可控，而两者熔点温度差的限定可使得在熔融挤出输送段中B颗粒得以充分熔融并均匀分散在复合材料的树脂基体中，同时保证A颗粒在熔融挤出输送段中不熔，从而进一步提高加工成型后仿木纹效果的清晰度。

本发明还采取的另一个技术方案是：一种添加了如上所述的仿木纹色母的聚乙烯复合材料，其按原料重量百分比计包括如下组分：

聚乙烯 85～95％；

A颗粒 1～5％；

B颗粒 4～10％。

具体地，本发明的聚乙烯复合材料可用于吹塑加工成型，其中的仿木纹色母具有A颗粒和B颗粒双组份，两种色母颗粒的添加量对熔融挤出后的仿木纹效果有很大影响，通过对A颗粒和B颗粒添加量的限定及具体添加量调整，可形成不同仿木纹效果的制件，以满足不同的需求。

本发明中该聚乙烯复合材料的制备方法是：按重量百分比计将各原料组分混合均匀后由投入单螺杆挤出机，控制单螺杆挤出机输送段温度在120～160℃范围内，模头温度在190～250℃范围内，熔融挤出成型。具体地，对输送段和模头处的温度差的限定，可有效保证吹塑加工成型后仿木纹的清晰度。

作为上述方案的进一步改进，该聚乙烯复合材料制备过程中所述单螺杆挤出机的长径比为32～68:1，其可保证仿木纹色母中的B颗粒的熔融及充分分散。

本发明的有益效果是：

(1)本发明中仿木纹色母由不同树脂基材的A颗粒和B颗粒组成，通过A颗粒和B颗粒两个色母组份的熔点不同，从而可轻易地实现熔融挤出过程中的不同步塑化，使制件表面产生仿木纹装饰效果，本发明的仿木纹色母可用于吹塑工艺生产制备。

(2)本发明仿木纹色母中的A颗粒通过添加甲基丙烯酸缩水甘油酯-苯乙烯多单体熔融接枝聚丙烯作为相容剂，大幅度改善了聚丙烯与聚对苯二甲酸丁二醇酯两种树脂基体的相容性，使树脂基体熔点合二为一，并根据两种树脂基体比例变化而变化，因此可灵活调整A颗粒的熔点，从而使得A颗粒与B颗粒的熔点差异范围可控，大大降低了复合材料成型加工难度。

(3)本发明聚乙烯复合材料的制备方法根据其中仿木纹色母双组份的熔点，优化单螺杆挤出机输送段温度明显低于模头的温度，保证熔点低的B颗粒色母在输送段完全熔化，并均匀分散至聚乙烯树脂基体中，而且保证熔点高的A颗粒色母保持颗粒状态不熔化，当到达模头时才开始熔化并形成纹路分散在制件表面，从而使得制件表面产生清晰仿木纹效果。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行具体描述，以便于所属技术领域的人员对本发明的理解。有必要在此特别指出的是，实施例只是用于对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，所属领域技术熟练人员，根据上述发明内容对本发明作出的非本质性的改进和调整，应仍属于本发明的保护范围。同时下述所提及的原料未详细说明的，均为市售产品；未详细提及的工艺步骤或制备方法为均为本领域技术人员所知晓的工艺步骤或制备方法。

一种仿木纹色母，其由A颗粒和B颗粒组成，所述A颗粒按重量百分比计包括如下原料组分：

所述B颗粒按重量百分比计包括如下原料组分：

本发明仿木纹色母中A颗粒和B颗粒的制备方法均为将各原料组分投入双螺杆挤出机中，在转速为180～500r/min，温度为180～230℃工艺条件下，熔融挤出造粒而成。

一种聚乙烯复合材料，其按重量百分比计包括如下原料组分：

聚乙烯 85～95％；

A颗粒 1～5％；

B颗粒 4～10％。

该聚乙烯复合材料的制备方法为：将各原料组分混合后投入长径比为32～68:1的单螺杆挤出机中，控制单螺杆挤出机输送段温度在120～160℃范围内，模头温度在190～250℃范围内，熔融挤出成型。

本发明实施例及对比例的具体原料组分按重量百分比计的配比如下表1、表2、表3所示，其中对比例均采用本发明的制备方法。

表1仿木纹色母A颗粒的实施例和对比例配方

表2仿木纹色母B颗粒的实施例配方

表3聚乙烯复合材料的实施例和对比例配方

本发明实施例复合材料1～5和对比例复合材料1～3所得制件的各项检测方法及各项性能检测结果如下表4所示：

表4聚乙烯制件各项检测方法及各项性能检测结果

由表4可得：1、利用不同树脂基材熔点有差异的特点，可让仿木纹色母的两个组份在挤出机螺杆中实现不同步塑化，均能轻易在制件表面形成清晰的仿木纹效果；2、随着A颗粒中聚丙烯含量的提高，A颗粒熔点不断降低，因此制件成型温度也随之降低，制件表面纹路逐渐变粗，纹路也逐渐变长，但熔指相差不大；3、随着A颗粒添加量的增加，制件表面仿木纹纹路密集度明显上升，随着B颗粒添加量的增加，制件底色明显加深，可以通过调整仿木纹色母双组份的添加量，形成多种颜色的制件，以满足不同的需求；4、对比例中分别采用纯聚丙烯作为色母基材，色母熔点较低，跟复合材料的树脂基体熔点差异较小，生产难度加大，容易造成混色，而且纹路较粗，制件外观不够美观；5、对比例中分别采用纯聚对苯二甲酸丁二醇酯作为色母基材，加工温度较高，容易造成复合材料的树脂基体变色，分解，外观瑕疵较多，不易生产，而且纹路较短，难以形成连续条纹。

上述实施例为本发明的优选实施例，凡与本发明类似的工艺及所作的等效变化，均应属于本发明的保护范畴。

Claims (4)

1.一种仿木纹色母，其特征在于：由A颗粒和B颗粒组成；

所述A颗粒按原料重量百分比计包括如下原料组分：

所述B颗粒为聚乙烯和色粉的复合物，所述B颗粒按原料重量百分比计包括如下原料组分：

所述A颗粒的熔融温度在190～250℃范围内，所述B颗粒的熔融温度在120～160℃范围内。

2.一种添加了如权利要求1所述的仿木纹色母的聚乙烯复合材料，其特征在于，按原料重量百分比计包括如下组分：

聚乙烯 85～95％；

A颗粒 1～5％；

B颗粒 4～10％。

3.一种如权利要求2所述的聚乙烯复合材料的制备方法，其特征在于：按重量百分比计将各原料组分混合均匀后由投入单螺杆挤出机，控制单螺杆挤出机输送段温度在120～160℃范围内，模头温度在190～250℃范围内，熔融挤出成型。

4.根据权利要求3所述的一种聚乙烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述单螺杆挤出机的长径比为32～68:1。