CN109971113A - 产品外观件及制造方法、聚甲醛树脂组合物的制备方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种产品外观件，其中，产品外观件由聚甲醛树脂组合物注塑成型，聚甲醛树脂组合物包括：聚甲醛树脂；聚四氟乙烯树脂；以及采用硅烷偶联剂进行偶联处理后的玻璃微珠。本公开还提供了一种聚甲醛树脂组合物的制备方法、以及一种表面具有仿生纹理的产品制造方法。

Description

产品外观件及制造方法、聚甲醛树脂组合物的制备方法

技术领域

本公开涉及一种产品外观件、一种聚甲醛树脂组合物的制备方法、以及一种表面具有仿生纹理的产品制造方法。

背景技术

随着人们对处理工作的效率要求不断提高，手机，电脑，键盘和鼠标等电子设备成为人们工作和生活中提高效率不可或缺的一部分。用户在操控这些电子设备时，手掌和手指会不断触摸电子设备的表面，例如，用户通过触摸鼠标盖和键盘帽实现控制电脑。但随着触摸次数的增加，或者因移动、携带而被刮伤，电子设备的表面将逐渐磨损发花，影响用户使用体验。因此，需要一种新材料能够减缓电子设备的表面磨损，给用户带来舒适的触感体验。

发明内容

本公开的一个方面提供了一种产品外观件，其中，上述产品外观件由聚甲醛树脂组合物注塑成型，上述聚甲醛树脂组合物包括：

聚甲醛树脂；

聚四氟乙烯树脂；以及

采用硅烷偶联剂进行偶联处理后的玻璃微珠。

根据本公开的实施例，上述聚甲醛树脂组合物还包括镭雕变色助剂。

根据本公开的实施例，上述采用硅烷偶联剂进行偶联处理后的玻璃微珠的质量占比为上述聚甲醛树脂质量的10％～15％。

根据本公开的实施例，上述聚四氟乙烯树脂的质量占比为上述聚甲醛树脂质量的5％～10％。

根据本公开的实施例，上述镭雕变色助剂的质量占比为上述聚甲醛树脂质量的0.3％～0.5％。

本公开的另一个方面提供了一种聚甲醛树脂组合物的制备方法，该聚甲醛树脂组合物的制备方法包括：

采用硅烷偶联剂对玻璃微珠表面进行偶联处理，得到处理后的玻璃微珠；以及

将聚甲醛树脂、聚四氟乙烯树脂以及上述处理后的玻璃微珠进行混合，得到上述聚甲醛树脂组合物。

根据本公开的实施例，该聚甲醛树脂组合物的制备方法还包括：

在将聚甲醛树脂、聚四氟乙烯树脂以及上述处理后的玻璃微珠进行混合时，向混合物料中加入镭雕变色助剂。

本公开的另一个方面提供了一种表面具有仿生纹理的产品制造方法，该表面具有仿生纹理的产品制造方法包括：

对用于制造上述产品的模具表面进行微纳米仿生纹理刻蚀；以及

将聚甲醛树脂组合物注入上述模具中，得到注塑成型后的产品，其中，上述产品的表面具有仿生纹理，上述聚甲醛树脂组合物包括聚甲醛树脂、聚四氟乙烯树脂、以及采用硅烷偶联剂进行偶联处理后的玻璃微珠。

根据本公开的实施例，对用于制造产品的模具表面进行微纳米仿生纹理刻蚀包括：通过激光刻蚀技术将上述模具表面刻蚀为具有仿生荷叶肌理的表面；以及/或者

该表面具有仿生纹理的产品制造方法还包括：对上述注塑成型后的产品采用紫外激光刻蚀标记。

根据本公开的实施例，上述具有仿生荷叶肌理的表面分布直径为20μm的微纳米乳突结构。

根据本公开的实施例，聚四氟乙烯树脂的摩擦系数比聚甲醛树脂的摩擦系数更低，将聚甲醛树脂和聚四氟乙烯树脂混合，可以改性聚甲醛树脂；通过向聚甲醛树脂中添加玻璃微珠，共混改性聚甲醛树脂，可以有效降低聚甲醛树脂的收缩率，并提升聚甲醛树脂的拉伸和冲击强度。由于本公开的聚甲醛树脂组合物包括聚甲醛树脂，聚四氟乙烯树脂和采用硅烷偶联剂进行偶联处理后的玻璃微珠，因此，采用聚甲醛树脂组合物注塑成型得到的产品外观件，不仅摩擦系数低，而且耐磨性和润滑性显著提高，可以给用户带来舒适的触感体验。

附图说明

为了更完整地理解本公开及其优势，现在将参考结合附图的以下描述，其中：

图1示意性示出了根据本公开实施例的聚甲醛树脂组合物的制备方法的流程图；

图2示意性示出了根据本公开实施例的表面具有仿生纹理的产品制造方法的流程图；

图3示意性示出了根据本公开实施例的对注塑成型后的产品采用紫外激光刻蚀标记的产品示意图；

图4示意性示出了根据本公开实施例的具有仿生荷叶肌理的表面乳突结构电镜扫描图；以及

图5示意性示出了根据本公开另一实施例的利用聚甲醛树脂组合物制造表面具有仿生纹理的产品的工艺流程图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。

在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。

本领域技术人员还应理解，实质上任意表示两个或更多可选项目的转折连词和/或短语，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，都应被理解为给出了包括这些项目之一、这些项目任一方、或两个项目的可能性。例如，短语“A或B”应当被理解为包括“A”或“B”、或“A和B”的可能性。

本公开的实施例提供了一种产品外观件，其中，所述产品外观件由聚甲醛树脂组合物注塑成型，所述聚甲醛树脂组合物包括：聚甲醛树脂；聚四氟乙烯树脂；以及采用硅烷偶联剂进行偶联处理后的玻璃微珠。

根据本公开的实施例，产品外观件的种类不做限定。例如，产品外观件包括但不限于：鼠标、键盘、电脑外壳、遥控器等等。

根据本公开的实施例，在添加玻璃微珠无机填料前，可以用硅烷偶联剂对玻璃微珠进行预处理，再将采用硅烷偶联剂进行偶联处理后的玻璃微珠加入到聚甲醛树脂中，可以使得整个体系相容性更好。

根据本公开的实施例，聚四氟乙烯树脂的摩擦系数比聚甲醛树脂的摩擦系数更低，将聚甲醛树脂和聚四氟乙烯树脂混合，可以改性聚甲醛树脂，得到摩擦系数更低的混合物；通过向聚甲醛树脂中添加玻璃微珠，共混改性聚甲醛树脂，可以有效降低聚甲醛树脂的收缩率，并提升聚甲醛树脂的拉伸和冲击强度。

根据本公开的实施例，由于本公开的聚甲醛树脂组合物包括聚甲醛树脂，聚四氟乙烯树脂和采用硅烷偶联剂进行偶联处理后的玻璃微珠，因此，采用聚甲醛树脂组合物注塑成型得到的产品外观件，不仅摩擦系数低，而且耐磨性和润滑性显著提高，可以给用户带来舒适的触感体验。

根据本公开的实施例，采用聚甲醛树脂组合物注塑成型得到的产品外观件，相比于相关技术中采用表面喷漆，电镀和覆膜的方式制造得到的外观件，不仅成本更低，用户体验佳，而且更加环保。

根据本公开的实施例，上述聚甲醛树脂组合物还包括镭雕变色助剂。

根据本公开的实施例，也即，聚甲醛树脂组合物包括聚甲醛树脂、聚四氟乙烯树脂、采用硅烷偶联剂进行偶联处理后的玻璃微珠和镭雕变色助剂。

根据本公开的实施例，通过添加镭雕变色助剂，使得聚甲醛树脂组合物具有镭雕变色特性。在采用聚甲醛树脂组合物注塑成型壳体后，可以采用激光器镭雕壳体表面，使得壳体内部的镭雕变色助剂被激光烧蚀(或微发泡)导致变色，形成字符图案，实现了通过镭雕变色助剂直接形成字符图案的效果。

而在相关技术中，镭雕变色助剂一般用于喷涂工艺，在涂层里加入镭雕助剂，一般喷涂2层涂层，用激光烧蚀掉表层然后再喷涂UV光油保护，该镭雕助剂作用是为字符清晰无毛刺，呈现的效果是底漆与面漆的颜色差异。

可见，本公开在聚甲醛树脂组合物中添加镭雕变色助剂，使得聚甲醛树脂组合物具有镭雕变色特性，在采用聚甲醛树脂组合物注塑成型壳体后，可以采用激光器镭雕壳体表面，实现了通过镭雕变色助剂直接形成字符图案的效果。

根据本公开的实施例，上述镭雕变色助剂的质量占比为上述聚甲醛树脂质量的0.3％～0.5％。

根据本公开的实施例，例如，当使用1000g聚甲醛树脂时，可以加入3～5g镭雕变色助剂。

根据本公开的实施例，采用硅烷偶联剂进行偶联处理后的玻璃微珠的质量占比为聚甲醛树脂质量的10％～20％。

根据本公开的实施例，例如，当使用1000g聚甲醛树脂时，可以加入100～200g玻璃微珠。

根据本公开的实施例，玻璃微珠的直径可以是20μm左右，玻璃微珠可以是空心玻璃微珠。在玻璃微珠表面采用硅烷偶联剂进行偶联处理后，可以共混改性聚甲醛，有效降低聚甲醛收缩率，并提升聚甲醛的拉伸和冲击强度10％以上。

根据本公开的实施例，具体地，采用硅烷偶联剂进行偶联处理后的玻璃微珠的质量占比为聚甲醛树脂质量的10％～15％。可以提升聚甲醛的拉伸和冲击强度12％以上。

根据本公开的实施例，或者，采用硅烷偶联剂进行偶联处理后的玻璃微珠的质量占比为聚甲醛树脂质量的15％～20％。

根据本公开的实施例，聚甲醛树脂原料的收缩率为2～2.2％，经过玻璃微珠填充改性后收缩率可达1.5％左右。

根据本公开的实施例，上述聚四氟乙烯树脂的质量占比为上述聚甲醛树脂质量的5％～10％。

根据本公开的实施例，例如，当使用1000g聚甲醛树脂时，可以加入50～100g聚四氟乙烯树脂。

根据本公开的实施例，聚甲醛树脂原料本身具有良好的自润滑性，摩擦系数比其他普通树脂低，通过在聚甲醛中加入5％～10％的摩擦系数更低的聚四氟乙烯树脂，使得整个聚甲醛树脂组合物的摩擦系数进一步降低。

根据本公开的实施例，而且，聚四氟乙烯树脂也有极好的疏水疏油特性，极有利于表面耐磨性，以及疏水疏油性。

根据本公开的实施例，例如，聚甲醛树脂原料的摩擦系数为0.33，经过聚四氟乙烯树脂改性后摩擦系数可降为0.13。

本公开的另一个方面提供了一种聚甲醛树脂组合物的制备方法，该聚甲醛树脂组合物的制备方法包括：采用硅烷偶联剂对玻璃微珠表面进行偶联处理，得到处理后的玻璃微珠；以及将聚甲醛树脂、聚四氟乙烯树脂以及处理后的玻璃微珠进行混合，得到聚甲醛树脂组合物。

图1示意性示出了根据本公开实施例的聚甲醛树脂组合物的制备方法的流程图。

如图1所示，该聚甲醛树脂组合物的制备方法包括操作S101～S102。

在操作S101，采用硅烷偶联剂对玻璃微珠表面进行偶联处理，得到处理后的玻璃微珠。

在操作S102，将聚甲醛树脂、聚四氟乙烯树脂以及处理后的玻璃微珠进行混合，得到聚甲醛树脂组合物。

根据本公开的实施例，聚四氟乙烯树脂的摩擦系数比聚甲醛树脂的摩擦系数更低，将聚甲醛树脂和聚四氟乙烯树脂混合，可以改性聚甲醛树脂，得到摩擦系数更低的混合物；通过向聚甲醛树脂中添加玻璃微珠，共混改性聚甲醛树脂，可以有效降低聚甲醛树脂的收缩率，并提升聚甲醛树脂的拉伸和冲击强度。

根据本公开的实施例，由于本公开的聚甲醛树脂组合物包括聚甲醛树脂，聚四氟乙烯树脂和采用硅烷偶联剂进行偶联处理后的玻璃微珠，得到了一种新型改性材料。

根据本公开的实施例，采用聚甲醛树脂组合物注塑成型得到的产品外观件，不仅摩擦系数低，而且耐磨性和润滑性显著提高，可以给用户带来舒适的触感体验。

根据本公开的实施例，该聚甲醛树脂组合物的制备方法还包括在将聚甲醛树脂、聚四氟乙烯树脂以及上述处理后的玻璃微珠进行混合时，向混合物料中加入镭雕变色助剂。

本公开在聚甲醛树脂组合物中添加镭雕变色助剂，使得聚甲醛树脂组合物具有镭雕变色特性。

根据本公开的实施例，在采用聚甲醛树脂组合物注塑成型壳体后，可以采用激光器镭雕壳体表面，实现了通过镭雕变色助剂直接形成字符图案的效果。

本公开的另一个方面提供了一种表面具有仿生纹理的产品制造方法，该表面具有仿生纹理的产品制造方法包括：对用于制造上述产品的模具表面进行微纳米仿生纹理刻蚀；以及将聚甲醛树脂组合物注入上述模具中，得到注塑成型后的产品，其中，上述产品的表面具有仿生纹理，上述聚甲醛树脂组合物包括聚甲醛树脂、聚四氟乙烯树脂、以及采用硅烷偶联剂进行偶联处理后的玻璃微珠。

图2示意性示出了根据本公开实施例的表面具有仿生纹理的产品制造方法的流程图。

如图2所示，该表面具有仿生纹理的产品制造方法包括操作S201～S202。

在操作S201，对用于制造表面具有仿生纹理的产品的模具表面进行微纳米仿生纹理刻蚀。

根据本公开的实施例，可以预先对模具的钢材进行选型，并进行仿生纹理设计。

根据本公开的实施例，在选择好模具的钢材和型号之后，基于预先设计的纹理，可以采用3D激光加工技术，对模具表面进行微纳米仿生纹理刻蚀。

根据本公开的实施例，可以利用3D激光反求及可编程特点，设计长20×宽20×深20μm的微结构，并雕于模腔，使得注塑翻制的聚甲醛树脂组合物制件表面具有抗指纹效果，触感滑爽。

在操作S202，将聚甲醛树脂组合物注入上述模具中，得到注塑成型后的产品，其中，上述产品的表面具有仿生纹理，上述聚甲醛树脂组合物包括聚甲醛树脂、聚四氟乙烯树脂、以及采用硅烷偶联剂进行偶联处理后的玻璃微珠。

根据本公开的实施例，对用于制造产品的模具表面进行微纳米仿生纹理刻蚀包括：通过激光刻蚀技术将上述模具表面刻蚀为具有仿生荷叶肌理的表面。

根据本公开的实施例，还可以对上述注塑成型后的产品采用紫外激光刻蚀标记。

根据本公开的实施例，紫外激光刻蚀技术属于冷加工，可以直接破坏分子化学键产生刻蚀，热影响区域小，线条细；而红外激光属于热加工，使材料表面加热汽化(蒸发)，产生刻痕，热影响区域宽，易产生渣滓。

根据本公开的实施例，本公开采用的紫外激光更适合精细刻蚀字符，在浅表面时几乎无触感且清晰，字符刻蚀较深时清晰、略糙但更耐磨。对注塑成型后的产品采用紫外激光刻蚀标记，线框图文效果在清晰度、均匀度和无触感方面较为推荐。

图3示意性示出了根据本公开实施例的对注塑成型后的产品采用紫外激光刻蚀标记的产品示意图。

如图3所示，采用紫外激光在注塑成型后的产品表面精细刻蚀字符，在浅表面字符清晰可见。

根据本公开的实施例，上述具有仿生荷叶肌理的表面分布直径为20μm的微纳米乳突结构。

根据本公开的实施例，本公开通过激光刻蚀技术将模具表面刻蚀为直径为20μm的微纳米乳突结构允许一定的误差范围，例如，微纳米乳突结构的直径为19μm～21μm之间都是允许的，都应该是本公开所需要保护的一部分。

图4示意性示出了根据本公开实施例的具有仿生荷叶肌理的表面乳突结构电镜扫描图。

如图4所示，根据本公开的实施例，产品表面分布着精密的微纳米乳突结构，使得产品具有荷叶抗指纹防水特性。

根据本公开的实施例，还可以利用3D激光加工技术在模具表面仿生鲨鱼皮等肌理，进行微纳米纹理刻蚀，使注塑产品表面具有较好的拨水能力和滑爽触感。

根据本公开的实施例，在部件注塑成型时，聚甲醛树脂组合物材料可以良好复制仿生纹理，呈现亚光、触感爽滑、抗指纹的特性。

根据本公开的实施例，利用紫外激光器打标加工可以呈现无感、清晰字符和图案。相比于现有技术而言，无化学后处理工艺，使得工艺更加环保。

图5示意性示出了根据本公开另一实施例的利用聚甲醛树脂组合物制造表面具有仿生纹理的产品的工艺流程图。

如图5所示，可以先进行聚甲醛树脂选型，将选择好的聚甲醛树脂、聚四氟乙烯树脂以及采用硅烷偶联剂对玻璃微珠表面进行偶联处理后的玻璃微珠进行混合，得到纳米改性后的聚甲醛树脂组合物。

根据本公开的实施例，可以同时进行模具钢材选型和仿生纹理设计，利用3D激光加工技术对模具腔体进行微纳米纹理刻蚀，将聚甲醛树脂组合物放入模具腔体内，注塑成型，得到部件。

根据本公开的实施例，最后可以利用紫外激光对部件表面进行激光打标字符和图案，得到成品部件。

根据本公开的实施例，通过上述工艺制造得到的产品，表面抗指纹、耐脏污、易擦拭；表面摩擦系数低，相对耐磨；硬度大、润滑性更好，耐刮擦性能提升。

本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。

尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员应该理解，在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此，本公开的范围不应该限于上述实施例，而是应该不仅由所附权利要求来进行确定，还由所附权利要求的等同物来进行限定。

Claims (10)

1.一种产品外观件，其中，所述产品外观件由聚甲醛树脂组合物注塑成型，所述聚甲醛树脂组合物包括：

聚甲醛树脂；

聚四氟乙烯树脂；以及

采用硅烷偶联剂进行偶联处理后的玻璃微珠。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述聚甲醛树脂组合物还包括：镭雕变色助剂。

3.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述处理后的玻璃微珠的质量占比为所述聚甲醛树脂质量的10％～15％。

4.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述聚四氟乙烯树脂的质量占比为所述聚甲醛树脂质量的5％～10％。

5.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述镭雕变色助剂的质量占比为所述聚甲醛树脂质量的0.3％～0.5％。

6.一种聚甲醛树脂组合物的制备方法，包括：

采用硅烷偶联剂对玻璃微珠表面进行偶联处理，得到处理后的玻璃微珠；以及

将聚甲醛树脂、聚四氟乙烯树脂以及所述处理后的玻璃微珠进行混合，得到所述聚甲醛树脂组合物。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：

在将聚甲醛树脂、聚四氟乙烯树脂以及所述处理后的玻璃微珠进行混合时，向混合物料中加入镭雕变色助剂。

8.一种表面具有仿生纹理的产品制造方法，包括：

对用于制造所述产品的模具表面进行微纳米仿生纹理刻蚀；以及

将聚甲醛树脂组合物注入所述模具中，得到注塑成型后的产品，其中，所述产品的表面具有仿生纹理，所述聚甲醛树脂组合物包括聚甲醛树脂、聚四氟乙烯树脂、以及采用硅烷偶联剂进行偶联处理后的玻璃微珠。

9.根据权利要求8所述的方法，其中：

对用于制造产品的模具表面进行微纳米仿生纹理刻蚀包括：通过激光刻蚀技术将所述模具表面刻蚀为具有仿生荷叶肌理的表面；以及/或者

所述方法还包括：对所述注塑成型后的产品采用紫外激光刻蚀标记。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述具有仿生荷叶肌理的表面分布直径为20μm的微纳米乳突结构。