CN107915963A - 一种仿陶瓷聚酯/abs树脂组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种仿陶瓷聚酯/ABS树脂组合物及其制备方法,该仿陶瓷聚酯/ABS树脂组合物包括以下组分及重量份数:聚酯树脂13.3份‑63.3份,ABS树脂2份‑50份,增韧剂0份‑10份;填充物30份‑60份;金属粉5份‑15份;偶联剂0.5份;耐候剂0.6份;抗氧剂0.6份。本发明的仿陶瓷聚酯/ABS树脂组合物具有高光泽,密度大,耐候性好,韧性好等特点,在一定领域可以替代陶瓷产品的使用。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域,具体涉及一种仿陶瓷聚酯/ABS树脂组合物及其制备方法。
背景技术
日常生活中使用的陶瓷制品,多是由粘土或含有粘土的混合物作泥料混炼,通过螺旋真空挤出机成型,切割成泥胚然后煅烧而成。陶瓷制品以其自然、美观、耐用、低成本等特点,深受人们喜爱,在生活中随处可见。但陶瓷也存在着烧制能耗高、韧性差易碎等缺点,并且制作过程需要用掉宝贵的泥土资源,并且还要消耗掉大量的能源,产生大量的废弃物,破坏自然生态。
而塑料制品具有质轻、韧性好、成型方便、易于回收利用等优点,因此,如何将加工性能更为优异的塑料来仿造陶瓷,一直是人们努力的方向。例如在塑料中添加色粉就可以将塑料材料外观调节成各种陶瓷外观,或通过表面喷漆等技术实现塑料仿陶瓷的效果,但这些措施仅仅是塑料制品外观的改变,却没有陶瓷制品厚重、耐划伤、耐候等方面的优点。
中国专利CN 101608055 B公开了一种仿陶瓷塑胶材料,采取在聚对苯二甲酸丁二醇酯塑料(PBT)中添加大量的硫酸钡的方法实现仿陶瓷的目的。该方法的缺点是其为了得到类似陶瓷的密度,在塑胶材料中填充了高达71%的硫酸钡。而由于硫酸钡自身的特点,这样做不但容易使塑胶材料变得难加工,而且容易导致塑胶材料抗冲击性能下降,做成的制品容易摔破。而中国专利CN102321363 B公开了一种采用聚酰胺和氧化锌为主,铁粉做为增重材料的仿陶瓷产品,虽然该方法能够得到质地较重的仿陶瓷产品,但由于聚酰胺较差的耐候性,会导致这种产品的耐候性能远较陶瓷产品差,并不算一种真正的仿陶瓷产品。
因此,在仿陶瓷产品的开发中,不但要表观达到陶瓷的高光泽,在密度和耐候性方面都需要达到接近陶瓷的水平,并且在韧性方面远高于陶瓷,制备方便,这样才能达到替代陶瓷的目的。
发明内容
本发明的目的,就是为了解决目前陶瓷材料工艺复杂、不易回收、易碎等缺陷,提供一种具有耐冲击、表面高光泽、易成型、密度较大仿陶瓷聚酯/ABS树脂组合物及其制备方法。
本发明的目的是这样实现的:
本发明的一种仿陶瓷聚酯/ABS树脂组合物包括以下组分及重量份数:
在上述的一种仿陶瓷聚酯/ABS树脂组合物中聚酯树脂的重复单元由以下组分构成:
组分A:占树脂的重复单元45-55mol%的二羧酸单元;
组分B:占树脂的重复单元45-55mol%的二醇单元;
其中组分A由占其80-100mol%的对苯二甲酸单元或对奈二甲酸单元A1和占其0-20mol%的间苯二甲酸或邻苯二甲酸单元A2组成;组分B为碳原子数为2-9的脂肪族二醇或脂环族二醇,优选为1,4-乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,4-环己烷二醇或1,4-环己烷甲二醇,以及这些的混合物。
在上述的一种仿陶瓷聚酯/ABS树脂组合物中聚酯树脂为衍生于2-6个碳原子的脂肪族二醇或脂环族二醇的聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯;特别优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCT),以及这些的混合物。
在上述的一种仿陶瓷聚酯/ABS树脂组合物中ABS类树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或丙烯腈-三元乙丙橡胶-苯乙烯共聚物中的一种或几种的混合物。优选丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
在上述的一种仿陶瓷聚酯/ABS树脂组合物中增韧剂为乙烯-醋酸乙烯酯、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸乙酯、乙烯-丙烯酸丁酯、低密度聚乙烯、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯-缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯-缩水甘油酯共聚物中的一种或几种的混合。
在上述的一种仿陶瓷ABS树脂组合物中填充物为硫酸钡、氧化锌、二氧化钛中的至少一种。
在上述的一种仿陶瓷ABS树脂组合物中金属粉为铁粉、铝粉、铜粉中的至少一种。
在上述的一种仿陶瓷ABS树脂组合物中偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂,优选为硅烷偶联剂。
在上述的一种仿陶瓷ABS树脂组合物中耐候剂为紫外吸收剂和受阻胺光稳定剂的混合物,紫外吸收剂为一种羟基二苯甲酮类或羟苯基苯并三唑类物质,优选羟苯基苯并三唑类。受阻胺光稳定剂优选大分子类受阻胺物质。
在上述的一种仿陶瓷ABS树脂组合物中抗氧剂为季戊四醇酯和亚磷酸酯的混合物。
本发明还提供一种仿陶瓷聚酯/ABS树脂组合物的制备方法,包括以下步骤:
(1)按以下组分及重量份数准备原料:
(2)将填充物、金属粉、偶联剂加入高速搅拌机中,搅拌5-10分钟后,将聚酯树脂、ABS树脂、增韧剂、耐候剂和抗氧剂加入混合均匀后进入双螺杆挤出机,加工温度在220-290℃之间;主机转速300-400转/分钟;
(3)出料,挤出后冷却、干燥、切粒即可。
本发明的仿陶瓷聚酯/ABS树脂组合物具有较好耐冲击性,表面高光泽,密度较大,耐候性好,韧性好等特点,在一定领域可以替代陶瓷产品的使用。
具体实施方式
下面将结合实施例,对本发明作进一步说明。
本发明实施例1~12所采用的材料如下:
聚酯树脂选自:
PBT树脂,特性粘度为1.05,采用50mol%对苯二甲酸和50mol%丁二醇共聚合成,牌号为GX121,中国石化集团资产经营管理有限公司仪征分公司工程塑料厂。
PET树脂,特性粘度为0.8,采用50mol%对苯二甲酸和50mol%乙二醇共聚合成,牌号为BG80,中国石化集团资产经营管理有限公司仪征分公司工程塑料厂。
PTT树脂,采用50mol%对苯二甲酸和50mol%丙二醇共聚合成,牌号为3301,美国杜邦公司。
PCT树脂,采用50mol%对苯二甲酸和50mol%环己二醇共聚合成,牌号为0502HC,韩国SK公司。
ABS树脂:特性粘度为0.8,牌号为BG80,中国石化集团资产经营管理有限公司仪征分公司工程塑料厂;
增韧剂:乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物,牌号为PTW,美国杜邦公司;
填充物:3000目沉淀硫酸钡,牌号为AB-3000N1,广州市黄埔天泰化轻有限公司;环保型氧化锌,牌号为HHB-02,山东淄博海顺锌业有限公司;钛白粉,牌号为R103,美国杜邦公司。
铁粉:牌号为HYFE-300,成都锦淳金属材料有限公司。
偶联剂:硅烷偶联剂,化学名称为γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷,牌号为Z-6040,美国道康宁公司。
耐候剂:羟苯基苯并三唑类物质,牌号为TINUVIN 327,德国BASF公司;大分子受阻胺类光稳定剂,牌号为CHIMASSORB 944,德国BASF公司。
抗氧剂:化学名称为四[β-(3,5-二特丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,商品名Irganox 1010,德国BASF公司。化学名称为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,商品名Irganox 168,德国BASF公司。
实施例1~12的组分如表1所示:
表1实施例1-12的配方(重量份)
本发明的一种仿陶瓷聚酯/ABS树脂合金组合物的制备采用瑞亚公司生产的75A(长径比为40)双螺杆挤出机生产,加工温度在220-290℃之间;主机转速200-400转/分钟。
实施例1
将AB-3000N1,HYFE-300,Z-6040,在高速混合器中于室温下混合5-10分钟;然后将PBT GX121,ABS PA757,TINUVIN 327,CHIMASSORB 944,Irganox 1010,Irganox 168加入高速混合机混合,之后在双螺杆挤出机中挤出。加工条件为:一区温度215℃,二区温度230℃,三区温度235℃,四区温度240℃,五区温度240℃,六区温度240℃,七区温度245℃,八区温度245℃,九区温度230℃;主机转速350转/分钟。
实施例2
将AB-3000N1,HYFE-300,Z-6040,在高速混合器中于室温下混合5-10分钟;然后将PET BG80,ABS PA757,PTW,TINUVIN 327,CHIMASSORB 944,Irganox 1010,Irganox 168加入高速混合机混合,之后在双螺杆挤出机中挤出。加工条件为:一区温度240℃,二区温度245℃,三区温度245℃,四区温度250℃,五区温度250℃,六区温度250℃,七区温度255℃,八区温度255℃,九区温度240℃;主机转速300转/分钟。
实施例3
将AB-3000N1,HYFE-300,Z-6040,在高速混合器中于室温下混合5-10分钟;然后将PCT 0502HC,ABS PA757,PTW,TINUVIN 327,CHIMASSORB 944,Irganox 1010,Irganox 168加入高速混合机混合,之后在双螺杆挤出机中挤出。加工条件为:一区温度265℃,二区温度280℃,三区温度280℃,四区温度280℃,五区温度280℃,六区温度280℃,七区温度285℃,八区温度285℃,九区温度270℃;主机转速300转/分钟。
实施例4
将AB-3000N1,HYFE-300,Z-6040,在高速混合器中于室温下混合5-10分钟;然后将PTT 3301,ABS PA757,PTW,TINUVIN 327,CHIMASSORB 944,Irganox 1010,Irganox 168加入高速混合机混合,之后在双螺杆挤出机中挤出。加工条件为:一区温度245℃,二区温度250℃,三区温度250℃,四区温度250℃,五区温度250℃,六区温度250℃,七区温度250℃,八区温度250℃,九区温度240℃;主机转速300转/分钟。
实施例5
将AB-3000N1,HYFE-300,Z-6040,在高速混合器中于室温下混合5-10分钟;然后将PCT 0502HC,ABS PA757,PTW,TINUVIN 327,CHIMASSORB 944,Irganox 1010,Irganox 168加入高速混合机混合,之后在双螺杆挤出机中挤出。加工条件为:一区温度265℃,二区温度280℃,三区温度280℃,四区温度280℃,五区温度280℃,六区温度280℃,七区温度285℃,八区温度285℃,九区温度270℃;主机转速300转/分钟。
实施例6
将AB-3000N1,HYFE-300,Z-6040,在高速混合器中于室温下混合5-10分钟;然后将PTT 3301,ABS PA757,PTW,TINUVIN 327,CHIMASSORB 944,Irganox 1010,Irganox 168加入高速混合机混合,之后在双螺杆挤出机中挤出。加工条件为:一区温度245℃,二区温度250℃,三区温度250℃,四区温度250℃,五区温度250℃,六区温度250℃,七区温度250℃,八区温度250℃,九区温度240℃;主机转速300转/分钟。
实施例7
将AB-3000N1,HYFE-300,Z-6040,在高速混合器中于室温下混合5-10分钟;然后将PBT GX121,TINUVIN 327,CHIMASSORB 944,Irganox 1010,Irganox 168加入高速混合机混合,之后在双螺杆挤出机中挤出。加工条件为:一区温度215℃,二区温度230℃,三区温度235℃,四区温度240℃,五区温度240℃,六区温度240℃,七区温度245℃,八区温度245℃,九区温度230℃;主机转速350转/分钟。
实施例8
将AB-3000N1,HYFE-300,Z-6040,在高速混合器中于室温下混合5-10分钟;然后将PET BG80,PCT 0502HC,ABS PA757,PTW,TINUVIN 327,CHIMASSORB 944,Irganox 1010,Irganox 168加入高速混合机混合,之后在双螺杆挤出机中挤出。加工条件为:一区温度265℃,二区温度280℃,三区温度280℃,四区温度280℃,五区温度280℃,六区温度280℃,七区温度285℃,八区温度285℃,九区温度270℃;主机转速300转/分钟。
实施例9
将AB-3000N1,HYFE-300,Z-6040,在高速混合器中于室温下混合5-10分钟;然后将PET BG80,PTT 3301,ABS PA757,PTW,TINUVIN 327,CHIMASSORB 944,Irganox 1010,Irganox 168加入高速混合机混合,之后在双螺杆挤出机中挤出。加工条件为:一区温度245℃,二区温度250℃,三区温度250℃,四区温度250℃,五区温度250℃,六区温度250℃,七区温度250℃,八区温度250℃,九区温度240℃;主机转速300转/分钟。
实施例10
将HHB-2,HYFE-300,Z-6040,在高速混合器中于室温下混合5-10分钟;然后将PBT,PTT 0502HC,ABS PA757,PTW,TINUVIN 327,CHIMASSORB 944,Irganox 1010,Irganox 168加入高速混合机混合,之后在双螺杆挤出机中挤出。加工条件为:一区温度215℃,二区温度230℃,三区温度235℃,四区温度240℃,五区温度240℃,六区温度240℃,七区温度245℃,八区温度245℃,九区温度230℃;主机转速350转/分钟。
实施例11
将HHB-2,HYFE-300,Z-6040,在高速混合器中于室温下混合5-10分钟;然后将PETBG80,ABS PA757,PTW,TINUVIN 327,CHIMASSORB 944,Irganox 1010,Irganox 168加入高速混合机混合,之后在双螺杆挤出机中挤出。加工条件为:一区温度240℃,二区温度245℃,三区温度245℃,四区温度250℃,五区温度250℃,六区温度250℃,七区温度255℃,八区温度255℃,九区温度240℃;主机转速300转/分钟。
实施例12
将R103,HYFE-300,Z-6040,在高速混合器中于室温下混合5-10分钟;然后将PCT0502HC,ABS PA757,PTW,TINUVIN 327,CHIMASSORB 944,Irganox 1010,Irganox 168加入高速混合机混合,之后在双螺杆挤出机中挤出。加工条件为:一区温度265℃,二区温度280℃,三区温度280℃,四区温度280℃,五区温度280℃,六区温度280℃,七区温度285℃,八区温度285℃,九区温度270℃;主机转速300转/分钟。
实施例1~12的性能测试方法如下:
缺口冲击强度按照ISO 180标准进行测试,试样尺寸为80mm×10mm×4mm,缺口为A型注塑缺口。测试设备为美国Willow Grove公司的Tinius Olisen冲击试验机。
无缺口冲击强度按照ISO 180标准进行测试,试样尺寸为80mm×10mm×4mm,测试设备为美国Willow Grove公司的Tinius Olisen冲击试验机。
密度测试按照GB 1033标准进行测试,采用注塑的缺口冲击样条用浸渍法进行测试,测试设备为梅特勒-托利多公司的XS104型密度仪。
洛氏硬度按照GB 9342标准进行测试,试样尺寸为50mm×50mm×6mm,测试设备为德国ZWICK公司的3106型硬度测试仪。
实施例1~12的性能测试结果如表2所示:
表2实施例1~12性能测试结果
上述结果表明,本发明的产品是具有较好耐冲击性、表面高光泽、密度较大的仿陶瓷聚酯/ABS树脂合金组合物,在一定领域可以替代陶瓷产品的使用。
以上实施例仅供说明本发明之用,而非对本发明的限制,有关技术领域的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以作出各种变换或变型,因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴,应由各权利要求所限定。
Claims (10)
1.一种仿陶瓷聚酯/ABS树脂组合物,其特征在于,包括以下组分及重量份数:
2.如权利要求1所述的一种仿陶瓷聚酯/ABS树脂组合物,其特征在于,所述的聚酯树脂的重复单元由以下组分构成:
组分A:占树脂的重复单元45-55mol%的二羧酸单元;
组分B:占树脂的重复单元45-55mol%的二醇单元;
其中,所述组分A由占其80-100mol%的对苯二甲酸单元或对奈二甲酸单元A1和占其0-20mol%的间苯二甲酸或邻苯二甲酸单元A2组成;
其中,所述组分B为碳原子数为2-9的脂肪族二醇或脂环族二醇。
3.如权利要求1所述的一种仿陶瓷聚酯/ABS树脂组合物,其特征在于,所述的聚酯树脂为衍生于2-6个碳原子的脂肪族二醇或脂环族二醇的聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯。
4.如权利要求1所述的一种仿陶瓷聚酯/ABS树脂组合物,其特征在于,所述的ABS类树脂选自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或丙烯腈-三元乙丙橡胶-苯乙烯共聚物中的一种或几种的混合物。
5.如权利要求1所述的一种仿陶瓷聚酯/ABS树脂组合物,其特征在于,所述的增韧剂为乙烯-醋酸乙烯酯、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸乙酯、乙烯-丙烯酸丁酯、低密度聚乙烯、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯-缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯-缩水甘油酯共聚物中的一种或几种的混合。
6.如权利要求1所述的一种仿陶瓷聚酯/ABS树脂组合物,其特征在于,所述的填充物选自硫酸钡、氧化锌、二氧化钛中的至少一种。
7.如权利要求1所述的一种仿陶瓷聚酯/ABS树脂组合物,其特征在于,所述的金属粉选自铁粉、铝粉、铜粉中的至少一种。
8.如权利要求1所述的一种仿陶瓷聚酯/ABS树脂组合物,其特征在于,所述的偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂;
所述抗氧剂为季戊四醇酯和亚磷酸酯的混合物。
9.如权利要求1所述的一种仿陶瓷聚酯/ABS树脂组合物,其特征在于,所述的耐候剂为紫外吸收剂和受阻胺光稳定剂的混合物。
10.如权利要求1所述的一种仿陶瓷聚酯/ABS树脂组合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按以下组分及重量份数准备原料:
(2)将填充物、金属粉、偶联剂加入高速搅拌机中,搅拌5-10分钟后,将聚酯树脂、ABS树脂、增韧剂、耐候剂和抗氧剂加入混合均匀后进入双螺杆挤出机,加工温度在220-290℃之间;主机转速300-400转/分钟;
(3)出料,挤出后冷却、干燥、切粒即可。
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CN102321363A (zh) * | 2011-09-16 | 2012-01-18 | 厦门建霖工业有限公司 | 一种仿陶瓷塑胶复合材料及其制备方法 |
CN103073852A (zh) * | 2012-08-22 | 2013-05-01 | 广东威林工程塑料有限公司 | 一种具有高cti阻燃pbt/abs合金材料及其制备方法 |
CN105462151A (zh) * | 2015-12-14 | 2016-04-06 | 广东金发科技有限公司 | 一种abs/pbt组合物及其应用 |
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2017
- 2017-12-01 CN CN201711251912.6A patent/CN107915963A/zh active Pending
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