CN109337279A - 一种透明闪光abs链牙、制备方法及拉链 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及链牙技术领域，具体涉及一种透明闪光ABS链牙、制备方法及拉链，ABS链牙原料包括：ABS、PC、闪光粉、交联剂、润滑剂和抗氧化剂，所述闪光粉由微米级棱镜角锥单体以及包覆微米级棱镜角锥单体的聚丙烯酸层组成。本发明在ABS中加入微米级棱镜角锥单体，使ABS链牙具有闪光反光的外观效果；本发明通过在ABS中加入了PC，有效改善ABS的流动性，并且利于微米级棱镜角锥单体在ABS中的分散，从而利于避免应力集中的现象发生；本发明在微米级棱镜角锥单体表面包覆了一层聚丙烯酸层，并且额外的加入交联剂，促进聚合物发生交联反应，从而使各聚合物之间形成架桥结构，有效提高ABS链牙的韧性、抗冲击性和拉伸性。

Description

一种透明闪光ABS链牙、制备方法及拉链
技术领域
本发明涉及链牙技术领域，具体涉及一种透明闪光ABS链牙、制备方法及拉链。
背景技术
拉链(zipper)是依靠连续排列的链牙，使物品并合或分离的连接件，现大量用于服装、包袋、帐篷等。链牙目前主流是采用金属材质，如丹铜、黄铜等铜-锌合金、锌白铜等铜-锌-镍合金。这些合金是经由使用色调为铜色、金色、银色的材料而被限定色调的。
而塑料链牙由于受限于塑料刚性、拉伸性等机械性能的限制，因此还不能得到广泛的应用，并且现有的塑料链牙也仅仅只有填充色的外观表现，而金属链牙相较，也不具有出彩的外观特色。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种透明闪光ABS链牙，该链牙具有良好的韧性、抗冲击性和拉伸性，并且可以使链牙具有发光闪光的外观特质；本发明的另一目的在于提供该种透明闪光ABS链牙的制备方法，该制备方法简单高效，利于工业化生产。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种透明闪光ABS链牙，包括如下重量份的原料：
其中，所述闪光粉由微米级棱镜角锥单体以及包覆微米级棱镜角锥单体的聚丙烯酸层组成。
现有技术中，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)树脂是五大合成树脂之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，但是ABS流动性差，并且为了使ABS具有闪光质感，直接加入的微米级棱镜角锥单体也容易导致抗冲击性能的急剧下降。
本发明通过在ABS中加入了PC，有效改善ABS的流动性，并且利于微米级棱镜角锥单体在ABS中的分散，从而利于避免应力集中的现象发生；与此同时，流动性的增强意味着力学性能的下降，为此，本发明在微米级棱镜角锥单体表面包覆了一层聚丙烯酸层，并且额外的加入交联剂，促进聚合物发生交联反应，从而使各聚合物之间形成架桥结构，有效提高ABS链牙的韧性、抗冲击性和拉伸性。
其中，所述ABS中的丁二烯橡胶含量为20-40wt％，苯乙烯含量为50-70wt％。本发明采用的ABS的苯乙烯含量较高，因而ABS具有较高的流动性，而不低的丁二烯橡胶含量可以为ABS带来适当的韧性，从而共混改性后的ABS链牙具有较好的力学性能。
其中，所述ABS的熔融指数为25-35g/10min，测试条件为230℃/10kg，所述PC的熔融指数为16-26g/10min，测试条件为300℃/1.2kg。本发明进一步限定ABS和PC的熔融指数，利于两者与闪光粉之间的共混均匀，使制得的ABS链牙具有均匀的闪光质感。
其中，所述闪光粉的制备方法包括如下步骤：
A、利用硅烷偶联剂对10-20重量份的微米级棱镜角锥单体进行偶联改性处理；
B、将偶联改性处理后的微米级棱镜角锥单体、30-50重量份的丙烯酸单体、0.5-1.5重量份的引发剂和1-3重量份的乳化剂加入水中，搅拌并升温至70-90℃，并在辐照条件下反应1-3h后，过滤，干燥，即得到所述闪光粉。
本发明首先对微米级棱镜角锥单体进行硅烷偶联剂改性处理，从而使微米级棱镜角锥单体表面具有可以与丙烯酸单体发生自由基聚合的有机基团，进一步地，硅烷偶联剂可以是乙烯基三甲氧基硅或烷乙烯基三乙氧基硅烷，使得丙烯酸单体形成聚丙烯酸并且接枝到微米级棱镜角锥单体的表面。
其中，所述丙烯酸单体为丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸-4-羟基丁酯中的至少一种。优选地，所述丙烯酸单体由丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸-4-羟基丁酯按重量比1:1-3:1-3的比例组成，丙烯酸羟乙酯和丙烯酸-4-羟基丁酯可以使形成的聚丙烯酸层具有较多的羟基，利于与交联剂的交联反应进行，而丙烯酸可以提高丙烯酸层对微米级棱镜角锥单体的接枝率，本发明优选地复配丙烯酸单体可以显著提高闪光粉在ABS中的分散均匀性。
其中，所述引发剂为过硫酸钾，所述乳化剂由乳化剂OP-10和乳化剂OS按重量比1-2:1-2的比例组成。
其中，所述交联剂的制备方法为：将甲苯二异氰酸酯和蓖麻油进行混合，然后升温至75-90℃，保温反应1-2h，然后降温至30-36℃后，加入丙二酸二乙酯，封端反应0.5-1.5h后，即得到所述交联剂，其中甲苯二异氰酸酯、蓖麻油和丙二酸二乙酯的摩尔比为2-4:1:1-2。本发明制得的交联剂在一定温度下解封出来的异氰酸酯基可以与羟基反应生成氨基甲酸基，而蓖麻油具有给交联剂带来大量的活性化学键，因此可以在ABS和聚丙烯酸层之间形成架桥结构，从而使闪光粉在ABS中具有良好的分散性的同时，ABS链牙也具有较好的韧性、抗冲击性和拉伸性。
其中，所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌和液体石蜡中的至少一种。
其中，所述抗氧化剂为四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、β-(4-羟基苯基-3，5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯和N，N′-1，6-亚己基-双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺中的至少一种。
如上所述的一种透明闪光ABS链牙的制备方法：按配方量称取ABS、PC、闪光粉、交联剂、润滑剂和抗氧化剂在180-220℃的温度下进行熔融混合，然后浇注到链牙模具中进行固化，即得到所述的透明闪光ABS链牙。
本发明还提供了一种拉链，包括如上所述的链牙。
本发明的有益效果在于：1、本发明在ABS中加入微米级棱镜角锥单体，使ABS链牙具有闪光反光的外观效果；2、本发明通过在ABS中加入了PC，有效改善ABS的流动性，并且利于微米级棱镜角锥单体在ABS中的分散，从而利于避免应力集中的现象发生；3、本发明在微米级棱镜角锥单体表面包覆了一层聚丙烯酸层，并且额外的加入交联剂，促进聚合物发生交联反应，从而使各聚合物之间形成架桥结构，有效提高ABS链牙的韧性、抗冲击性和拉伸性。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种透明闪光ABS链牙，包括如下重量份的原料：
其中，所述闪光粉由微米级棱镜角锥单体以及包覆微米级棱镜角锥单体的聚丙烯酸层组成。
其中，所述ABS中的丁二烯橡胶含量为30wt％，苯乙烯含量为60wt％。
其中，所述ABS的熔融指数为30g/10min，测试条件为230℃/10kg，所述PC的熔融指数为21g/10min，测试条件为300℃/1.2kg。
其中，所述闪光粉的制备方法包括如下步骤：
A、利用硅烷偶联剂对15重量份的微米级棱镜角锥单体进行偶联改性处理；
B、将偶联改性处理后的微米级棱镜角锥单体、40重量份的丙烯酸单体、1重量份的引发剂和2重量份的乳化剂加入水中，搅拌并升温至80℃，并在辐照条件下反应2h后，过滤，干燥，即得到所述闪光粉。
其中，所述丙烯酸单体由丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸-4-羟基丁酯按重量比1:2:2的比例组成。
其中，所述引发剂为过硫酸钾，所述乳化剂由乳化剂OP-10和乳化剂OS按重量比1:1的比例组成。
其中，所述交联剂的制备方法为：将甲苯二异氰酸酯和蓖麻油进行混合，然后升温至82℃，保温反应1.5h，然后降温至33℃后，加入丙二酸二乙酯，封端反应1h后，即得到所述交联剂，其中甲苯二异氰酸酯、蓖麻油和丙二酸二乙酯的摩尔比为3:1:1.5。
其中，所述润滑剂为硬脂酸钙。
其中，所述抗氧化剂为四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯。
如上所述的一种透明闪光ABS链牙的制备方法：按配方量称取ABS、PC、闪光粉、交联剂、润滑剂和抗氧化剂在200℃的温度下进行熔融混合，然后浇注到链牙模具中进行固化，即得到所述的透明闪光ABS链牙。
实施例2
一种透明闪光ABS链牙，包括如下重量份的原料：
其中，所述闪光粉由微米级棱镜角锥单体以及包覆微米级棱镜角锥单体的聚丙烯酸层组成。
其中，所述ABS中的丁二烯橡胶含量为20wt％，苯乙烯含量为50wt％。
其中，所述ABS的熔融指数为25g/10min，测试条件为230℃/10kg，所述PC的熔融指数为16g/10min，测试条件为300℃/1.2kg。
其中，所述闪光粉的制备方法包括如下步骤：
A、利用硅烷偶联剂对10重量份的微米级棱镜角锥单体进行偶联改性处理；
B、将偶联改性处理后的微米级棱镜角锥单体、30重量份的丙烯酸单体、0.5重量份的引发剂和1重量份的乳化剂加入水中，搅拌并升温至70℃，并在辐照条件下反应1h后，过滤，干燥，即得到所述闪光粉。
其中，所述丙烯酸单体由丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸-4-羟基丁酯按重量比1:1:1的比例组成。
其中，所述引发剂为过硫酸钾，所述乳化剂由乳化剂OP-10和乳化剂OS按重量比1:2的比例组成。
其中，所述交联剂的制备方法为：将甲苯二异氰酸酯和蓖麻油进行混合，然后升温至75℃，保温反应1h，然后降温至30℃后，加入丙二酸二乙酯，封端反应0.5h后，即得到所述交联剂，其中甲苯二异氰酸酯、蓖麻油和丙二酸二乙酯的摩尔比为2:1:1。
其中，所述润滑剂为硬脂酸锌。
其中，所述抗氧化剂为四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯和β-(4-羟基苯基-3，5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯按重量比1:1比例组成的混合物。
如上所述的一种透明闪光ABS链牙的制备方法：按配方量称取ABS、PC、闪光粉、交联剂、润滑剂和抗氧化剂在180℃的温度下进行熔融混合，然后浇注到链牙模具中进行固化，即得到所述的透明闪光ABS链牙。
实施例3
一种透明闪光ABS链牙，包括如下重量份的原料：
其中，所述闪光粉由微米级棱镜角锥单体以及包覆微米级棱镜角锥单体的聚丙烯酸层组成。
其中，所述ABS中的丁二烯橡胶含量为20wt％，苯乙烯含量为70wt％。
其中，所述ABS的熔融指数为35g/10min，测试条件为230℃/10kg，所述PC的熔融指数为26g/10min，测试条件为300℃/1.2kg。
其中，所述闪光粉的制备方法包括如下步骤：
A、利用硅烷偶联剂对20重量份的微米级棱镜角锥单体进行偶联改性处理；
B、将偶联改性处理后的微米级棱镜角锥单体、50重量份的丙烯酸单体、1.5重量份的引发剂和3重量份的乳化剂加入水中，搅拌并升温至90℃，并在辐照条件下反应3h后，过滤，干燥，即得到所述闪光粉。
其中，所述丙烯酸单体由丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸-4-羟基丁酯按重量比1:3:3的比例组成。
其中，所述引发剂为过硫酸钾，所述乳化剂由乳化剂OP-10和乳化剂OS按重量比2:1的比例组成。
其中，所述交联剂的制备方法为：将甲苯二异氰酸酯和蓖麻油进行混合，然后升温至90℃，保温反应2h，然后降温至36℃后，加入丙二酸二乙酯，封端反应1.5h后，即得到所述交联剂，其中甲苯二异氰酸酯、蓖麻油和丙二酸二乙酯的摩尔比为4:1:2。
其中，所述润滑剂为液体石蜡。
其中，所述抗氧化剂为、β-(4-羟基苯基-3，5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯和N，N′-1，6-亚己基-双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺按重量比1:1比例组成的混合物。
如上所述的一种透明闪光ABS链牙的制备方法：按配方量称取ABS、PC、闪光粉、交联剂、润滑剂和抗氧化剂在220℃的温度下进行熔融混合，然后浇注到链牙模具中进行固化，即得到所述的透明闪光ABS链牙。
实施例4
一种透明闪光ABS链牙，包括如下重量份的原料：
其中，所述闪光粉由微米级棱镜角锥单体以及包覆微米级棱镜角锥单体的聚丙烯酸层组成。
其中，所述ABS中的丁二烯橡胶含量为25wt％，苯乙烯含量为55wt％。
其中，所述ABS的熔融指数为28g/10min，测试条件为230℃/10kg，所述PC的熔融指数为18g/10min，测试条件为300℃/1.2kg。
其中，所述闪光粉的制备方法包括如下步骤：
A、利用硅烷偶联剂对12重量份的微米级棱镜角锥单体进行偶联改性处理；
B、将偶联改性处理后的微米级棱镜角锥单体、35重量份的丙烯酸单体、0.8重量份的引发剂和1.5重量份的乳化剂加入水中，搅拌并升温至75℃，并在辐照条件下反应1.5h后，过滤，干燥，即得到所述闪光粉。
其中，所述丙烯酸单体由丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸-4-羟基丁酯按重量比1:2:3的比例组成。
其中，所述引发剂为过硫酸钾，所述乳化剂由乳化剂OP-10和乳化剂OS按重量比1:1.5的比例组成。
其中，所述交联剂的制备方法为：将甲苯二异氰酸酯和蓖麻油进行混合，然后升温至80℃，保温反应1.2h，然后降温至32℃后，加入丙二酸二乙酯，封端反应0.8h后，即得到所述交联剂，其中甲苯二异氰酸酯、蓖麻油和丙二酸二乙酯的摩尔比为3:1:1。
其中，所述润滑剂为硬脂酸钙和硬脂酸锌按重量比1:1比例组成的混合物。
其中，所述抗氧化剂为四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、β-(4-羟基苯基-3，5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯和N，N′-1，6-亚己基-双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺按重量比1:1:1组成的混合物。
如上所述的一种透明闪光ABS链牙的制备方法：按配方量称取ABS、PC、闪光粉、交联剂、润滑剂和抗氧化剂在190℃的温度下进行熔融混合，然后浇注到链牙模具中进行固化，即得到所述的透明闪光ABS链牙。
实施例5
一种透明闪光ABS链牙，包括如下重量份的原料：
其中，所述闪光粉由微米级棱镜角锥单体以及包覆微米级棱镜角锥单体的聚丙烯酸层组成。
其中，所述ABS中的丁二烯橡胶含量为40wt％，苯乙烯含量为50wt％。
其中，所述ABS的熔融指数为32g/10min，测试条件为230℃/10kg，所述PC的熔融指数为23g/10min，测试条件为300℃/1.2kg。
其中，所述闪光粉的制备方法包括如下步骤：
A、利用硅烷偶联剂对18重量份的微米级棱镜角锥单体进行偶联改性处理；
B、将偶联改性处理后的微米级棱镜角锥单体、45重量份的丙烯酸单体、1.2重量份的引发剂和2.5重量份的乳化剂加入水中，搅拌并升温至85℃，并在辐照条件下反应2.5h后，过滤，干燥，即得到所述闪光粉。
其中，所述丙烯酸单体由丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸-4-羟基丁酯按重量比1:3:2的比例组成。
其中，所述引发剂为过硫酸钾，所述乳化剂由乳化剂OP-10和乳化剂OS按重量比1.5:2的比例组成。
其中，所述交联剂的制备方法为：将甲苯二异氰酸酯和蓖麻油进行混合，然后升温至85℃，保温反应1.8h，然后降温至35℃后，加入丙二酸二乙酯，封端反应1.2h后，即得到所述交联剂，其中甲苯二异氰酸酯、蓖麻油和丙二酸二乙酯的摩尔比为3:1:2。
其中，所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌和液体石蜡按重量比1:1:1的比例组成的混合物。
其中，所述抗氧化剂为N，N′-1，6-亚己基-双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺。
如上所述的一种透明闪光ABS链牙的制备方法：按配方量称取ABS、PC、闪光粉、交联剂、润滑剂和抗氧化剂在210℃的温度下进行熔融混合，然后浇注到链牙模具中进行固化，即得到所述的透明闪光ABS链牙。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于：ABS链牙中没有加入闪光粉和交联剂。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于：ABS链牙中没有加入交联剂。
对实施例1-5和对比例1-2的POM链牙进行性能测试，测试方法和结果如下：
拉伸强度：GBT 1040-2006；
弯曲强度：GBT 9341；
弯曲模量：GBT 9341；
缺口抗冲击强度：GBT 1843；
无缺口抗冲击强度：GBT 1843
由对比例1和对比例2的对比可知，闪光粉的加入可以使ABS链牙的刚性增强，韧性较低，具体表现为拉伸强度和弯曲强度的提升以及弯曲模量和抗冲击强度的降低，而由实施例1和对比例1的对比可知，闪光粉和交联剂的共同加入，可以起到协同作用，有效改善ABS链牙的综合性能。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种透明闪光ABS链牙，其特征在于：包括如下重量份的原料：
其中，所述闪光粉由微米级棱镜角锥单体以及包覆微米级棱镜角锥单体的聚丙烯酸层组成。
2.根据权利要求1所述的一种透明闪光ABS链牙，其特征在于：所述ABS中的丁二烯橡胶含量为20-40wt％，苯乙烯含量为50-70wt％。
3.根据权利要求1所述的一种透明闪光ABS链牙，其特征在于：所述ABS的熔融指数为25-35g/10min，测试条件为230℃/10kg，所述PC的熔融指数为16-26g/10min，测试条件为300℃/1.2kg。
4.根据权利要求1所述的一种透明闪光ABS链牙，其特征在于：所述闪光粉的制备方法包括如下步骤：
A、利用硅烷偶联剂对10-20重量份的微米级棱镜角锥单体进行偶联改性处理；
B、将偶联改性处理后的微米级棱镜角锥单体、30-50重量份的丙烯酸单体、0.5-1.5重量份的引发剂和1-3重量份的乳化剂加入水中，搅拌并升温至70-90℃，并在辐照条件下反应1-3h后，过滤，干燥，即得到所述闪光粉。
5.根据权利要求4所述的一种透明闪光ABS链牙，其特征在于：所述丙烯酸单体为丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸-4-羟基丁酯中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的一种透明闪光ABS链牙，其特征在于：所述引发剂为过硫酸钾，所述乳化剂由乳化剂OP-10和乳化剂OS按重量比1-2:1-2的比例组成。
7.根据权利要求1所述的一种透明闪光ABS链牙，其特征在于：所述交联剂的制备方法为：将甲苯二异氰酸酯和蓖麻油进行混合，然后升温至75-90℃，保温反应1-2h，然后降温至30-36℃后，加入丙二酸二乙酯，封端反应0.5-1.5h后，即得到所述交联剂，其中甲苯二异氰酸酯、蓖麻油和丙二酸二乙酯的摩尔比为2-4:1:1-2。
8.根据权利要求1所述的一种透明闪光ABS链牙，其特征在于：所述抗氧化剂为四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、β-(4-羟基苯基-3，5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯和N，N′-1，6-亚己基-双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺中的至少一种。
9.权利要求1-8任意一项所述的一种透明闪光ABS链牙的制备方法，其特征在于：按配方量称取ABS、PC、闪光粉、交联剂、润滑剂和抗氧化剂在180-220℃的温度下进行熔融混合，然后浇注到链牙模具中进行固化，即得到所述的透明闪光ABS链牙。
10.一种闪光拉链，其特征在于：包括权利要求1-8任意一项所述的一种透明闪光ABS链牙。
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