CN109535636A - 一种超高形变复原abs镭雕材料及其制备方法 - Google Patents

一种超高形变复原abs镭雕材料及其制备方法 Download PDF

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胡勤
皮正亮
葛嘉宝
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Abstract

本发明公开一种超高形变复原ABS镭雕材料，包括以下重量百分比的原料：复配ABS树脂80％‑90％，分散剂0～0.5％，复配增韧剂8％～18％，镭雕粉0～0.6％，抗氧剂0.3％～0.6％，润滑剂0.3％～1.5％。本发明的超高形变复原ABS镭雕材料具有超高形变复原性、优异的镭雕性、高的光泽度、优异的加工流动性、较好的耐热性、优异的着色性、良好的耐化学药品性、良好的电镀性、较低的成本等，并且加工工艺简单，可用于要求超高形变复原的产品、表面镭雕刻字或图形产品等领域。

Description

一种超高形变复原ABS镭雕材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种镭雕材料，特别是一种超高形变复原ABS镭雕材料及其制备方法。
背景技术
镭雕也叫激光雕刻或者激光打标，是一种用光学原理进行表面处理的工艺。使用镭雕工艺加工的器件由于花纹的耐用性，也深受使用者的喜爱，但是现有的镭雕材料加工出来的器件，由于材料的限制，形变复原的效果不好。常见的超高形变复原材料主要有PC、超韧PA、超韧PP等。PC材料虽具有超高形变复原性、高光泽度、优异的尺寸稳定性，但其加工流动性较差，容易产生应力开裂，且成本较高；超韧PA材料虽具有超高形变复原性、良好的加工流动性，但其尺寸稳定性差，成本较高；超韧PP材料虽具有超高形变复原性、较低成本，但其尺寸稳定性差。ABS塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种单体的三元共聚物，原料易得、综合性能良好、价格便宜、用途广泛，深受市场欢迎，但是目前市场上同时具有超高形变复原和高流动性的ABS镭雕材料很少。
发明内容
针对上述提到的现有技术中的ABS镭雕材料不能同时具备超高形变复原和高流动性的问题，本发明提供一种超高形变复原ABS镭雕材料。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种超高形变复原ABS镭雕材料，包括以下重量百分比的原料：
本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
所述复配ABS树脂的原料包括中韧性ABS树脂和高韧性ABS树脂，所述中韧性ABS树脂的熔融指数为20～50g/10min，所述高韧性ABS树脂的熔融指数为5～15g/10min，所述两种原料按照重量比例3:7～7:3的配比进行复配。
所述高韧性ABS树脂的熔融指数为7.5g/10min。
所述的分散剂为白矿油、硅油或聚乙烯蜡粉中一种或两种组合。
所述复配增韧剂的原料包括ABS高胶粉、乙烯-醋酸乙烯共聚物和氯化聚乙烯，所述原料按照重量比例3:2:3-4:5:8的配比进行复配。
其特征在于，所述复配增韧剂中ABS高胶粉、乙烯-醋酸乙烯共聚物和氯化聚乙烯的重量比例为3:4:6。
所述镭雕粉为白雕黑镭雕粉或黑雕白镭雕粉。
所述抗氧化剂包括重量比例为1:2的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)或β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(1076)与三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(168)。
所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、乙撑双硬脂酸酯、特殊改性乙撑双硬脂酸酯和季戊四醇硬脂酸酯中一种或两种组合。
一种上述的超高形变复原ABS镭雕材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照权利要求1将复配ABS树脂，以及所需的助剂称量配料；
(2)将复配ABS树脂和分散剂加到高速混合机中，混合1～2min；
(3)继续向混合物料中加入复配增韧剂、镭雕粉、抗氧剂和润滑剂到高速混合机中，混合1～2min；
(4)将混合均匀的物料转移到双螺杆挤出机中，所述双螺杆挤出机的加工温度为170～200℃，螺杆转速为350～450rpm/min，喂料螺杆转速12～20rpm/min，经双螺杆挤出机熔融后挤出；
(5)挤出后的原料经水冷、风干、切粒。
本发明的有益效果是：本发明的超高形变复原ABS镭雕材料具有超高形变复原性、优异的镭雕性、高的光泽度、优异的加工流动性、较好的耐热性、优异的着色性、良好的耐化学药品性、良好的电镀性、较低的成本等，并且加工工艺简单，可用于要求超高形变复原的产品、表面镭雕刻字或图形产品等领域。
下面将结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
具体实施方式
本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
实施例中，复配丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂的原料中韧性ABS树脂为韩国锦湖，750SW，熔融指数50g/10min；或宁波甬兴，HI-121H，熔融指数23g/10min；高韧性ABS树脂为台湾奇美，PA-747S，熔融指数7.5g/10min。分散剂采用德国瓦克，AK-1000，粘度(25℃,CS)1000±50‰。复配增韧剂使用韩国锦湖，HR-181，丁二烯含量在60％左右；泰国石化，SV1055；潍坊亚星，CPE-2135，氯含量35±1％，熔融指数40g/10min。镭雕粉使用佛山和琦润，HZ-889A，黑雕白；佛山和琦润，HZ-890，白雕黑。抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)或β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(1076)与三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(168)按重量百分比为1:2复配。润滑剂为可赛成功，EBS，熔点140℃左右；或中山华明泰，BS-3818，熔点149～155℃。
下面结合具体对比例1～5和实施例1～5对本发明的一种超高形变复原ABS镭雕材料的制备方法进一步说明：
表1：原料及助剂按重量百分比计
组分 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4 对比例5
750SW 49 46.5 46 44.5
HI-121H 49
PA-747S 49 49 46.5 46 44.5
AK-1000 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
HR-181 5 3 3
SV1055 3
CPE-2135 3 3
HZ-889A
HZ-890
1010/168＝1:2 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
BS-3818 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
EBS 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
表2：原料及助剂按重量百分比计
组分 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
750SW 41 51 34 33.8 32.5
HI-121H
PA-747S 41 34 51 50.7 48
AK-1000 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
HR-181 6 3 3 3 4
SV1055 4 4 4 4 5
CPE-2135 6 6 6 6 8
HZ-889A 0.5
HZ-890 0.5
1010/168＝1:2 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
BS-3818 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
EBS 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
对比例1，其制备方法包括如下步骤：
先按表1将称好的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(HI-121H)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(PA-747S)、分散剂(AK-1000)加到高速混合机中，混合1～2min，然后将称好的抗氧剂(1010/168＝1:2)、外润滑剂(BS-3818)、内外润滑剂(EBS)加到上述混合均匀的物料中，混合1～2min，最后将混合均匀的物料加到双螺杆挤出机料斗中熔融挤出，双螺杆挤出机各段温度为：1区温度80℃、2区温度190℃、3区温度185℃、4区温度175℃、5区温度170℃、6区温度180℃、7区温度170℃、8区温度180℃、9区温度185℃、模头温度195℃。双螺杆挤出机转速400rpm/min，喂料螺杆转速15rpm/min。对比例1所生产的产品记作A1。
对比例2，其制备方法包括如下步骤：
先按表1将称好的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(750SW)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(PA-747S)、分散剂(AK-1000)加到高速混合机中，混合1～2min，然后将称好的抗氧剂(1010/168＝1:2)、外润滑剂(BS-3818)、内外润滑剂(EBS)加到上述混合均匀的物料中，混合1～2min，最后将混合均匀的物料加到双螺杆挤出机料斗中熔融挤出，双螺杆挤出机各段温度为：1区温度80℃、2区温度190℃、3区温度185℃、4区温度175℃、5区温度170℃、6区温度180℃、7区温度170℃、8区温度180℃、9区温度185℃、模头温度195℃。双螺杆挤出机转速400rpm/min，喂料螺杆转速15rpm/min。对比例2所生产的产品记作A2。
对比例3，其制备方法包括如下步骤：
先按表1将称好的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(750SW)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(PA-747S)、分散剂(AK-1000)加到高速混合机中，混合1～2min，然后将称好的ABS高胶粉(HR-181)、抗氧剂(1010/168＝1:2)、外润滑剂(BS-3818)、内外润滑剂(EBS)加到上述混合均匀的物料中，混合1～2min，最后将混合均匀的物料加到双螺杆挤出机料斗中熔融挤出，双螺杆挤出机各段温度为：1区温度80℃、2区温度190℃、3区温度185℃、4区温度175℃、5区温度170℃、6区温度180℃、7区温度170℃、8区温度180℃、9区温度185℃、模头温度195℃。双螺杆挤出机转速400rpm/min，喂料螺杆转速15rpm/min。对比例3所生产的产品记作A3。
对比例4，其制备方法包括如下步骤：
先按表1将称好的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(750SW)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(PA-747S)、分散剂(AK-1000)加到高速混合机中，混合1～2min，然后将称好的ABS高胶粉(HR-181)、氯化聚乙烯(CPE-2135)、抗氧剂(1010/168＝1:2)、外润滑剂(BS-3818)、内外润滑剂(EBS)加到上述混合均匀的物料中，混合1～2min，最后将混合均匀的物料加到双螺杆挤出机料斗中熔融挤出，双螺杆挤出机各段温度为：1区温度80℃、2区温度190℃、3区温度185℃、4区温度175℃、5区温度170℃、6区温度180℃、7区温度170℃、8区温度180℃、9区温度185℃、模头温度195℃。双螺杆挤出机转速400rpm/min，喂料螺杆转速15rpm/min。对比例4所生产的产品记作A4。
对比例5，其制备方法包括如下步骤：
先按表1将称好的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(750SW)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(PA-747S)、分散剂(AK-1000)加到高速混合机中，混合1～2min，然后将称好的ABS高胶粉(HR-181)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(SV1055)、氯化聚乙烯(CPE-2135)、抗氧剂(1010/168＝1:2)、外润滑剂(BS-3818)、内外润滑剂(EBS)加到上述混合均匀的物料中，混合1～2min，最后将混合均匀的物料加到双螺杆挤出机料斗中熔融挤出，双螺杆挤出机各段温度为：1区温度80℃、2区温度190℃、3区温度185℃、4区温度175℃、5区温度170℃、6区温度180℃、7区温度170℃、8区温度180℃、9区温度185℃、模头温度195℃。双螺杆挤出机转速400rpm/min，喂料螺杆转速15rpm/min。对比例5所生产的产品记作A5。
实施例1～3，其制备方法包括如下步骤：
先按表2将称好的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(750SW)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(PA-747S)、分散剂(AK-1000)加到高速混合机中，混合1～2min，然后将称好的ABS高胶粉(HR-181)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(SV1055)、氯化聚乙烯(CPE-2135)、抗氧剂(1010/168＝1:2)、外润滑剂(BS-3818)、内外润滑剂(EBS)加到上述混合均匀的物料中，混合1～2min，最后将混合均匀的物料加到双螺杆挤出机料斗中熔融挤出，双螺杆挤出机各段温度为：1区温度80℃、2区温度190℃、3区温度185℃、4区温度175℃、5区温度170℃、6区温度180℃、7区温度170℃、8区温度180℃、9区温度185℃、模头温度195℃。双螺杆挤出机转速400rpm/min，喂料螺杆转速15rpm/min。实施例1～3所生产的产品分别记作B1、B2、B3。
实施例4，其制备方法包括如下步骤：
先按表2将称好的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(750SW)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(PA-747S)、分散剂(AK-1000)加到高速混合机中，混合1～2min，然后将称好的ABS高胶粉(HR-181)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(SV1055)、氯化聚乙烯(CPE-2135)、黑雕白镭雕粉(HZ-889A)、抗氧剂(1010/168＝1:2)、外润滑剂(BS-3818)、内外润滑剂(EBS)加到上述混合均匀的物料中，混合1～2min，最后将混合均匀的物料加到双螺杆挤出机料斗中熔融挤出，双螺杆挤出机各段温度为：1区温度80℃、2区温度190℃、3区温度185℃、4区温度175℃、5区温度170℃、6区温度180℃、7区温度170℃、8区温度180℃、9区温度185℃、模头温度195℃。双螺杆挤出机转速400rpm/min，喂料螺杆转速15rpm/min。
实施例4所生产的产品记作B4。
实施例5，其制备方法包括如下步骤：
先按表2将称好的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(750SW)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(PA-747S)、分散剂(AK-1000)加到高速混合机中，混合1～2min，然后将称好的ABS高胶粉(HR-181)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(SV1055)、氯化聚乙烯(CPE-2135)、白雕黑镭雕粉(HZ-890)、抗氧剂(1010/168＝1:2)、外润滑剂(BS-3818)、内外润滑剂(EBS)加到上述混合均匀的物料中，混合1～2min，最后将混合均匀的物料加到双螺杆挤出机料斗中熔融挤出，双螺杆挤出机各段温度为：1区温度80℃、2区温度190℃、3区温度185℃、4区温度175℃、5区温度170℃、6区温度180℃、7区温度170℃、8区温度180℃、9区温度185℃、模头温度195℃。双螺杆挤出机转速400rpm/min，喂料螺杆转速15rpm/min。实施例5所生产的产品记作B5。
将对比例1～5和实施例1～5所生产的产品进行性能测试，测试结果如表3、4所示：
表3：产品A1～A5的性能测试结果
表4：产品B1～B5的性能测试结果
从表3中可以看出：产品A2与产品A1相比，高流动性、中等韧性ABS树脂与高韧性、低流动性ABS树脂复配的加工流动性比中等流动性、中等韧性ABS树脂与高韧性、低流动性ABS树脂复配的要好很多，并且材料的韧性、耐热性、刚性相差不大；产品A5与产品A3、A4相比，ABS高胶粉、氯化聚乙烯两种复配或ABS高胶粉、乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯化聚乙烯三者复配增韧ABS材料的韧性、加工流动性比单独加ABS高胶粉增韧ABS材料的好很多，并且材料的耐热性、刚性相差不大。
从表4中可以看出：产品B3与B1、B2相比，随着高韧性、低流动性ABS树脂组分含量的增加，材料的韧性提高，加工流动性降低，而其耐热性、刚性变化不大；产品B4、B5与产品B3相比，加镭雕粉的超高韧性、高流动性、镭雕ABS材料的镭雕性能比没加镭雕粉的好很多，可满足表面镭雕刻字或图形产品的需求。
本发明优选高流动性、中等韧性ABS树脂与高韧性、低流动性ABS树脂按重量百分比为3:7～7:3复配作为ABS基材，ABS高胶粉、乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯化聚乙烯三者按重量百分比为3:2:3～4:5:8复配作为增韧剂，ABS专用镭雕助剂，再加其它助剂，所制备的超高形变复原ABS镭雕材料具有超高形变复原性、优异的镭雕性、高的光泽度、优异的加工流动性、较好的耐热性、优异的着色性、良好的耐化学药品性、良好的电镀性、较低的成本等，并且加工工艺简单，可用于要求超高形变复原的产品、表面镭雕刻字或图形产品等领域。

Claims (10)

1.一种超高形变复原ABS镭雕材料，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：
2.如权利要求1所述的超高形变复原ABS镭雕材料，其特征在于，所述复配ABS树脂的原料包括中韧性ABS树脂和高韧性ABS树脂，所述中韧性ABS树脂的熔融指数为20～50g/10min，所述高韧性ABS树脂的熔融指数为5～15g/10min，所述两种原料按照重量比例3:7～7:3的配比进行复配。
3.如权利要求2所述的超高形变复原ABS镭雕材料，其特征在于，所述高韧性ABS树脂的熔融指数为7.5g/10min。
4.如权利要求1所述的超高形变复原ABS镭雕材料，其特征在于，所述的分散剂为白矿油、硅油或聚乙烯蜡粉中一种或两种组合。
5.如权利要求1所述的超高形变复原ABS镭雕材料，其特征在于，所述复配增韧剂的原料包括ABS高胶粉、乙烯-醋酸乙烯共聚物和氯化聚乙烯，所述原料按照重量比例3:2:3-4:5:8的配比进行复配。
6.如权利要求1所述的超高形变复原ABS镭雕材料，其特征在于，所述复配增韧剂中ABS高胶粉、乙烯-醋酸乙烯共聚物和氯化聚乙烯的重量比例为3:4:6。
7.如权利要求1所述的超高形变复原ABS镭雕材料，其特征在于，所述镭雕粉为白雕黑镭雕粉或黑雕白镭雕粉。
8.如权利要求1所述的超高形变复原ABS镭雕材料，其特征在于，所述抗氧化剂包括重量比例为1:2的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯与三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
9.如权利要求1所述的超高形变复原ABS镭雕材料，其特征在于，所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、乙撑双硬脂酸酯、特殊改性乙撑双硬脂酸酯和季戊四醇硬脂酸酯中一种或两种组合。
10.一种如权利要求1所述的超高形变复原ABS镭雕材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照权利要求1将复配ABS树脂，以及所需的助剂称量配料；
(2)将复配ABS树脂和分散剂加到高速混合机中，混合1～2min；
(3)继续向混合物料中加入复配增韧剂、镭雕粉、抗氧剂和润滑剂到高速混合机中，混合1～2min；
(4)将混合均匀的物料转移到双螺杆挤出机中，所述双螺杆挤出机的加工温度为170～200℃，螺杆转速为350～450rpm/min，喂料螺杆转速12～20rpm/min，经双螺杆挤出机熔融后挤出；
(5)挤出后的原料经水冷、风干、切粒。
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US20100197860A1 (en) * 2004-11-22 2010-08-05 Crompton Corporation, A Corporation Of The State Of Delaware Clear, impact modified, heat resistant polyvinyl halide compositions
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CN105482415A (zh) * 2015-11-30 2016-04-13 东莞市松燊塑料科技有限公司 一种抗静电pc/abs改性材料及其制备方法

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