CN108250662A - 炫彩免喷涂abs组合物及其生产工艺以及abs安全帽 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炫彩免喷涂ABS组合物及其生产工艺以及ABS安全帽。该炫彩免喷涂ABS组合物由如下重量份数的原料制备：ABS 50‑60份、改性珠光粉1‑2份、水性聚合物分散液0.5‑1份、着色剂0.01‑0.05份、流动助剂10‑20份、增韧剂10‑20份、主抗氧剂0.1‑0.3份、辅抗氧剂0.1‑0.3份、紫外线吸收剂0.1‑0.3份；所述改性珠光粉的制备方法如下：往珠光粉中加入溶剂进行加热并搅拌分散，再加入溶解有钛酸酯偶联剂的同类溶剂，继续加热并搅拌反应；反应结束后趁热抽滤，用同类溶剂进行洗涤，对滤饼进行烘干后过筛即可得到改性珠光粉。本发明的有益效果为：采用该炫彩免喷涂ABS组合物不仅能够免去喷漆工序，而且减少产品外观的熔接线和流痕。

Description

炫彩免喷涂ABS组合物及其生产工艺以及ABS安全帽

技术领域

本发明涉及ABS，特别涉及一种炫彩免喷涂ABS组合物及其生产工艺以及ABS安全帽。

背景技术

安全帽是用来保护头顶而戴的浅圆顶帽子，起到防止冲击物伤害头部的防护作用。安全帽一般由帽壳、帽衬、下颊带和后箍组成。其中，制备安全帽的帽壳的材料一般为ABS塑料。

公开号为CN102492254A的中国专利公开了一种免喷涂金属效果ABS改性材料及其制备方法。该ABS改性材料由如下以重量份计的原料组成：ABS树脂94-99份、金属效果颜料0.3-3份、珠光颜料0-1份、抗氧剂0.2-1份、加工助剂0.2-1份。虽然该ABS改性材料能够免去喷漆工序，但是由于金属效果颜料、珠光颜料与ABS树脂的相容性较差，容易导致采用该ABS改性材料制作的产品外观存在熔接线和流痕，有待改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种炫彩免喷涂ABS组合物。采用该炫彩免喷涂ABS组合物不仅能够免去喷漆工序，而且减少产品外观的熔接线和流痕。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种炫彩免喷涂ABS组合物，由如下重量份数的原料制备：

ABS 50-60份

改性珠光粉1-2份

水性聚合物分散液0.5-1份

着色剂0.01-0.05份

流动助剂10-20份

增韧剂10-20份

主抗氧剂0.1-0.3份

辅抗氧剂0.1-0.3份

紫外线吸收剂0.1-0.3份；

所述改性珠光粉的制备方法如下：往珠光粉中加入溶剂进行加热并搅拌分散，再加入溶解有钛酸酯偶联剂的同类溶剂，继续加热并搅拌反应；反应结束后趁热抽滤，用同类溶剂进行洗涤，对滤饼进行烘干后过筛即可得到改性珠光粉。

通过采用上述技术方案，珠光粉经过钛酸酯偶联剂进行改性后得到的改性珠光粉，与ABS的相容性得到增强，不仅和未改性的珠光粉一样能够增加炫彩效果，省去喷漆工序，节能环保，提高效率，降低成本，而且比未改性的珠光粉的分散效果更好，提高产品的炫彩程度，而且减少产品外观的熔接线和流痕。水性聚合物分散液能够在ABS组合物加工过程中保护改性珠光粉，使改性珠光粉与ABS一起流动，从而大大减少因ABS组合物注塑过程中的定向剪切对片层结构的珠光粉表面发生取向而产生流痕现象。着色剂能够赋予ABS组合物颜色。流动助剂能够增强ABS组合物的流动性能。增韧剂的加入能够提高ABS组合物的韧性，能够弥补改性珠光粉的加入导致ABS组合物韧性的下降。主抗氧剂和辅抗氧剂能够增强ABS组合物的抗氧化性能，紫外线吸收剂能够增强ABS组合物的抗紫外性能。

本发明进一步设置为：所述溶剂为丙醇、异丙醇、丁醇或异丁醇；所述珠光粉与分散珠光粉的溶剂的重量体积比为0.3-0.8g/mL；所述分散温度为55-65℃，分散时间为10-20min；所述钛酸酯偶联剂的重量为珠光粉重量的3-5％；所述分散珠光粉的溶剂和溶解钛酸酯偶联剂的溶剂用量相等；所述反应温度为55-65℃，反应时间为1-2h。

通过采用上述技术方案，丙醇、异丙醇、丁醇和异丁醇均为常见溶剂，价廉易得。对分撒珠光粉的溶剂用量、分散温度、分散时间、钛酸酯偶联剂用量、溶解钛酸酯偶联剂的溶剂用量、反应温度和反应时间反应参数进行控制，增强钛酸酯偶联剂对珠光粉的改性效果。

本发明进一步设置为：所述水性聚合物分散液为苯丙乳液或乙丙乳液。

通过采用上述技术方案，苯丙乳液和乙丙乳液均为常见的水性聚合物分散液，价廉易得，降低生产成本。

本发明进一步设置为：所述流动助剂为乙撑双硬脂酰胺或聚乙烯蜡。

通过采用上述技术方案，乙撑双硬脂酰胺的粉状物滑腻感较强，80℃以上对水具有可湿性，润滑性能优良，抗钙盐能力强，减阻效果好。聚乙烯蜡具有优良的耐寒性、耐热性、耐化学性和耐磨性，化学性质稳定、电性能良好，能够改善ABS的流动性。

本发明进一步设置为：所述增韧剂为SBS或MBS。

通过采用上述技术方案，SBS可以与水、弱酸、碱等接触，具有优良的拉伸强度，表面摩擦系数大，低温性能好，电性能优良，加工性能好。MBS为白色无定型分泌，颗粒均匀，具有良好的化学稳定性和热塑性，不溶于水、乙醇，可在丁酮、三氯甲烷中溶胀。

本发明进一步设置为：所述主抗氧剂为抗氧剂1010，所述辅抗氧剂为抗氧剂168或者抗氧剂DLTP。

通过采用上述技术方案，抗氧剂1010可以与抗氧剂168或者抗氧剂DLTP产生协同作用，增强ABS组合物的抗氧化性能。

本发明进一步设置为：所述紫外线吸收剂为UV-P、UV-327或UV-234。

通过采用上述技术方案，UV-P、UV-327和UV-234均为苯并三唑类紫外线吸收剂。苯并三唑类紫外线吸收剂是紫外线吸收剂中产量最大、品种最多的一类产品，在300-385nm内有较高的吸光指数；在吸收光之前，紫外线吸收剂以苯酚类化合物的形式存在，因为氧原子上的电子密度远大于三唑环氮原子上的电子密度，故使之呈现较强的碱性，光的吸收使电子密度主要从氧原子移向三唑环氮原子上，使苯酚更具酸性，氮原子更富碱性，质子快速转移到氮原子上形成互变异构体。这种互变异构体是不稳定的，能将多余的能量安全地转化为热能，回复到更稳定的基态。整个互变过程效率极高，几乎可以无限地重复，这就是化合物具有光稳定性的原因。

本发明进一步设置为：所述着色剂为颜料红。

通过采用上述技术方案，颜料红为苯丙咪唑酮类，具有优良的耐热稳定性、耐光耐气候牢度及耐迁移性能。

本发明的另一发明目的在于提供一种炫彩免喷涂ABS组合物的生产工艺，包括如下步骤：

(1)往珠光粉中加入溶剂进行加热并搅拌分散，再加入溶解有钛酸酯偶联剂的同类溶剂，继续加热并搅拌反应；反应结束后趁热抽滤，用同类溶剂进行洗涤，对滤饼进行烘干后过筛即可得到改性珠光粉，所述溶剂为丙醇、异丙醇、丁醇或异丁醇；所述珠光粉与分散珠光粉的溶剂的重量体积比为0.3-0.8g/mL；所述分散温度为55-65℃，分散时间为10-20min；所述钛酸酯偶联剂的重量为珠光粉重量的3-5％；所述分散珠光粉的溶剂和溶解钛酸酯偶联剂的溶剂用量相等；所述反应温度为55-65℃，反应时间为1-2h；

(2)按照重量份，称取改性珠光粉1-2份、水性聚合物分散液0.5-1份，将改性珠光粉加入水性聚合物分散液中，搅拌，使改性珠光粉充分分散并被分散液包覆，然后经过喷雾干燥后得到改性珠光粉微胶囊；

(3)按照重量份，称取ABS 50-60份、着色剂0.01-0.05份、流动助剂10-20份、增韧剂10-20份、主抗氧剂0.1-0.3份、辅抗氧剂0.1-0.3份、紫外线吸收剂0.1-0.3份；

(4)将步骤(2)得到的全部改性珠光粉微胶囊和步骤(3)各组分混合均匀，并进行混炼、冷却、切粒、包装即可。

通过采用上述技术方案，先用钛酸酯偶联剂对珠光粉进行改性得到改性珠光粉，再用水性聚合物分散液经过喷雾干燥在改性珠光粉外形成微胶囊包覆得到改性珠光粉微胶囊，然后将改性珠光粉微胶囊与其他组分进行混合均匀后进行混炼、冷却、切粒、包装即可。钛酸酯偶联剂对珠光粉的改性和水性聚合物分散液的包裹均能够减少产品外观的熔接线和流痕。

本发明还有一发明目的在于提供一种ABS安全帽，其生产工艺包括如下步骤：

步骤1：将上述的炫彩免喷涂ABS组合物置于80-90℃下烘干3-4h；

步骤2：将烘干后的炫彩免喷涂ABS组合物置于料筒中，控制料筒温度为210-215℃，使烘干后的炫彩免喷涂ABS组合物处于熔融状态；

步骤3：熔融状态的炫彩免喷涂ABS组合物经过螺杆挤压后注射入模具中，控制注射压力为60-96MPa、注射速度为5-50mm/s；

步骤4：冷却定型。

通过采用上述技术方案，采用该ABS组合物制备的ABS安全帽不仅具有良好的炫彩效果，省去喷漆工序，节能环保，提高效率，降低成本，而且炫彩程度更高，减少产品外观的熔接线和流痕。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

先利用钛酸酯偶联剂对珠光粉进行改性处理，提升珠光粉和ABS的相容性，再用水性聚合物分散液包裹改性珠光粉，利用水性聚合物分散液自身与ABS良好的相容性，带动改性珠光粉与ABS一起流动，从而减少产品外观的熔接线和流痕。

具体实施方式

表1、实施例1-5改性珠光粉的制备方法参数表：

实施例1-5改性珠光粉的制备方法如下：

往珠光粉中加入溶剂进行加热并搅拌分散，再加入溶解有钛酸酯偶联剂的同类溶剂，继续加热并搅拌反应；反应结束后趁热抽滤，用同类溶剂进行洗涤，对滤饼进行烘干后过筛即可得到改性珠光粉。

表2、实施例6-10炫彩免喷涂ABS组合物的组分表：

注：单位“份”均指重量份。

实施例6-10一种炫彩免喷涂ABS组合物的制备方法，包括如下步骤：

(1)往珠光粉中加入溶剂进行加热并搅拌分散，再加入溶解有钛酸酯偶联剂的同类溶剂，继续加热并搅拌反应；反应结束后趁热抽滤，用同类溶剂进行洗涤，对滤饼进行烘干后过筛即可得到改性珠光粉；

(2)按照重量份，称取改性珠光粉1-2份、水性聚合物分散液0.5-1份，将改性珠光粉加入水性聚合物分散液中，搅拌，使改性珠光粉充分分散并被分散液包覆，然后经过喷雾干燥后得到改性珠光粉微胶囊；

(3)按照重量份，称取ABS 50-60份、着色剂0.01-0.05份、流动助剂10-20份、增韧剂10-20份、主抗氧剂0.1-0.3份、辅抗氧剂0.1-0.3份、紫外线吸收剂0.1-0.3份；

(4)将步骤(2)得到的全部改性珠光粉微胶囊和步骤(3)各组分混合均匀，并进行混炼、冷却、切粒、包装即可。

表3、实施例11-15安全帽的生产工艺的数据表

一种ABS安全帽，其生产工艺包括如下步骤：

步骤1：将炫彩免喷涂ABS组合物进行烘干；

步骤2：将烘干后的炫彩免喷涂ABS组合物置于料筒中，控制料筒温度为一段210℃、二段215℃、三段215℃、四段215℃、五段210℃，使烘干后的炫彩免喷涂ABS组合物处于熔融状态；

步骤3：熔融状态的炫彩免喷涂ABS组合物经过螺杆挤压后注射入模具中，控制注射压力为一段60MPa、二段为82MPa、三段为96MPa、四段为78MPa，控制注射速度为一段5mm/s、二段16mm/s、三段50mm/s、四段40mm/s。

步骤4：冷却定型。

对比例1

选用公开号为CN102492254A的中国专利的实施例1替换实施例13中使用的按照实施例8生产的炫彩免喷涂ABS组合物，得到对比例1的ABS安全帽。

流痕和熔接线试验

步骤1：选取100位年龄20-30岁的健康男性和100位年龄20-30岁的健康女性，每个人对实施例11-15和对比例1的ABS安全帽进行目测，观察ABS安全帽表面的流痕和熔接线情况并按照流痕和熔接线打分表进行打分；

步骤2：将实施例11-15和对比例1的ABS安全帽的得分取平均值。

表4、流痕和熔接线打分表

流痕和熔接线情况	分值
		流痕或熔接线不存在，或者流痕或者熔接线不明显	0
流痕或者熔接线较少	1
		流痕或者熔接线较多	2
流痕或者熔接线很多	3

表5、实施例11-15ABS安全帽的流痕和熔接线试验记录表

	实施例11	实施例12	实施例13	实施例14	实施例15	对比例1
							流痕	0	0	0	0	0	2
熔接线	0	0	0	0	0	2

耐穿刺试验

参照GB 2811-2007《安全帽》对实施例11-15的ABS安全帽的耐穿刺性能进行测试。

表6、实施例11-15ABS安全帽的耐穿刺试验记录表

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种炫彩免喷涂ABS组合物，其特征是：由如下重量份数的原料制备：

ABS 50-60份

改性珠光粉1-2份

水性聚合物分散液0.5-1份

着色剂0.01-0.05份

流动助剂10-20份

增韧剂10-20份

主抗氧剂0.1-0.3份

辅抗氧剂0.1-0.3份

紫外线吸收剂0.1-0.3份；

所述改性珠光粉的制备方法如下：往珠光粉中加入溶剂进行加热并搅拌分散，再加入溶解有钛酸酯偶联剂的同类溶剂，继续加热并搅拌反应；反应结束后趁热抽滤，用同类溶剂进行洗涤，对滤饼进行烘干后过筛即可得到改性珠光粉。

2.根据权利要求1所述的炫彩免喷涂ABS组合物，其特征是：所述溶剂为丙醇、异丙醇、丁醇或异丁醇；所述珠光粉与分散珠光粉的溶剂的重量体积比为0.3-0.8g/mL；所述分散温度为55-65℃，分散时间为10-20min；所述钛酸酯偶联剂的重量为珠光粉重量的3-5%；所述分散珠光粉的溶剂和溶解钛酸酯偶联剂的溶剂用量相等；所述反应温度为55-65℃，反应时间为1-2h。

3.根据权利要求1所述的炫彩免喷涂ABS组合物，其特征是：所述水性聚合物分散液为苯丙乳液或乙丙乳液。

4.根据权利要求1所述的炫彩免喷涂ABS组合物，其特征是：所述流动助剂为乙撑双硬脂酰胺或聚乙烯蜡。

5.根据权利要求1所述的炫彩免喷涂ABS组合物，其特征是：所述增韧剂为SBS或MBS。

6.根据权利要求1所述的炫彩免喷涂ABS组合物，其特征是：所述主抗氧剂为抗氧剂1010，所述辅抗氧剂为抗氧剂168或者抗氧剂DLTP。

7.根据权利要求1所述的炫彩免喷涂ABS组合物，其特征是：所述紫外线吸收剂为UV-P、UV-327或UV-234。

8.根据权利要求1所述的炫彩免喷涂ABS组合物，其特征是：所述着色剂为颜料红。

9.一种炫彩免喷涂ABS组合物的生产工艺，其特征是：包括如下步骤：

（1）往珠光粉中加入溶剂进行加热并搅拌分散，再加入溶解有钛酸酯偶联剂的同类溶剂，继续加热并搅拌反应；反应结束后趁热抽滤，用同类溶剂进行洗涤，对滤饼进行烘干后过筛即可得到改性珠光粉，所述溶剂为丙醇、异丙醇、丁醇或异丁醇；所述珠光粉与分散珠光粉的溶剂的重量体积比为0.3-0.8g/mL；所述分散温度为55-65℃，分散时间为10-20min；所述钛酸酯偶联剂的重量为珠光粉重量的3-5%；所述分散珠光粉的溶剂和溶解钛酸酯偶联剂的溶剂用量相等；所述反应温度为55-65℃，反应时间为1-2h；

（2）按照重量份，称取改性珠光粉1-2份、水性聚合物分散液0.5-1份，将改性珠光粉加入水性聚合物分散液中，搅拌，使改性珠光粉充分分散并被分散液包覆，然后经过喷雾干燥后得到改性珠光粉微胶囊；

（3）按照重量份，称取ABS 50-60份、着色剂0.01-0.05份、流动助剂10-20份、增韧剂10-20份、主抗氧剂0.1-0.3份、辅抗氧剂0.1-0.3份、紫外线吸收剂0.1-0.3份；

（4）将步骤（2）得到的全部改性珠光粉微胶囊和步骤（3）各组分混合均匀，并进行混炼、冷却、切粒、包装即可。

10.一种ABS安全帽，其特征是：其生产工艺包括如下步骤：

步骤1：将如权利要求1-8所述的炫彩免喷涂ABS组合物置于80-90℃下烘干3-4h；

步骤2：将烘干后的炫彩免喷涂ABS组合物置于料筒中，控制料筒温度为210-215℃，使烘干后的炫彩免喷涂ABS组合物处于熔融状态；

步骤3：熔融状态的炫彩免喷涂ABS组合物经过螺杆挤压后注射入模具中，控制注射压力为60-96MPa、注射速度为5-50mm/s；

步骤4：冷却定型。