CN110819061A - 一种易清洁免喷涂abs/pmma合金材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种ABS/PMMA合金材料及其制备方法，所述ABS/PMMA合金材料由包括以下重量份的原料制备而成：ABS树脂70‑90份；PMMA树脂脂10‑30份；所述ABS树脂与所述PMMA树脂的重量份总和为100份；增韧剂3‑10份；抗氧剂0.5‑1份；润滑剂0.5‑1份；易清洁‑金属色粉母粒1‑5份。将ABS树脂、PMMA树脂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂使用高速搅拌机混合，通过主喂料加入双螺杆挤出机，易清洁‑金属色粉母粒通过侧喂料加入双螺杆挤出机，然后熔融挤出造粒，即得所述ABS/PMMA合金材料。上述ABS/PMMA合金材料具有优异力的学性能和加工性能，可应用于汽车外饰、空调装饰条、小家电外部装饰结构等汽车与家电领域。

Description

一种易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料技术领域，特别是涉及一种易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料及其制备方法。
背景技术
ABS/PMMA合金由于其具有高光泽、耐磨等优点，在家电、卫浴、电子等领域具有非常广泛的应用。近年来，随着免喷涂材料的发展，越来越多的制件从原先的喷漆、喷油，开始采用免喷涂技术。免喷涂不仅可以节省工艺步骤，降低成本，同时还绿色环保。
但是，在实际使用中，免喷涂ABS/PMMA合金材料也存在着诸多挑战，例如在小家电的高光免喷涂材料，在使用过程中不可避免会有水粘在材料表面，长时间的放置会吸附更多的灰尘，导致材料表面出现污渍严重，大大降低了消费者的使用体验。因此，提升免喷涂材料的易清洁性能，在家电领域具有重要的实用意义。
现阶段，关于易清洁聚合物的报道，多数都是基于有机硅氧烷或含氟助剂改性，中国专利CN 201510437696.9报道了用疏水助剂所制备的高疏水改性PP 材料及其制备方法和一种洗碗机。其中所使用的疏水助剂为有机硅氧烷或改性有机硅氧烷；中国专利CN201611217108.1和CN 201710433892.8报道了具有疏水表面聚丙烯，其中前者使用了全氟烷烃或含氟有机硅中的至少一种，后者使用了聚四氟乙烯微粉作为含氟助剂。上述专利在加入低表面活性能物质后，水的接触角都有一定程度的上升。但是，上述报道中的含氟助剂均采用直接加入的方法，而未采用制备母粒再加入的方法。通过母粒加入的方法，可以有效的提升助剂的分散，更好的发挥助剂的作用。
在免喷涂领域，硅烷偶联剂的使用相对较多，中国专利CN201710469638.3、中国专利CN201611079305.1、中国专利CN201510205663.1等免喷涂的专利中均使用了硅烷偶联剂。在上述专利中，硅烷偶联剂通常与其他树脂、助剂直接混合主喂料，金属色粉侧喂料，完成免喷涂样料的制备。中国专利 CN201410447111.7在制备免喷涂仿金属色母过程中，色母加工过程中，也加入了硅烷偶联剂。但是上述专利中硅烷偶联剂均是在加工过程中改善相容性，改善相对有限。如果硅烷偶联剂能够优先对金属色粉进行处理，可以大幅提升金属色粉与树脂的相容性，降低金属色粉的用量。
在免喷涂材料领域，对于易清洁的专利公开较少。中国专利 CN201610268533.7和CN201810814340.6，即通过在配方中引入抗静电剂的方式，有效避免了材料对粉尘的吸附，进而提升了材料的清洁度，同时抗静电剂的加入也有助于材料表面灰尘的清理。但是这种场景适用于干燥无油污环境，对于厨房环境，其适用性较差。中国专利201611217108.1通过直接在配方中加入疏水改性剂聚四氟乙烯微粉，提升疏水角的方式获得了易清洁材料。但是由于聚四氟乙烯微粉本身的熔点很高，加工过程中无法熔融，容易造成外观上的麻点问题。中国专利CN201710865581.9公开了一种自洁免喷涂注塑材料及其制备方法，其可在自洁料表面形成含钒酸铋的掺杂型可见光催化自洁层，通过光催化获得自洁效果。
发明内容
基于此，本发明提供一种易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料及其制备方法。所述易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料具有高金属质感、优异的力学性能和加工性能，同时兼具优异的表面清洁性能，可应用于汽车外饰、空调装饰条、小家电外部装饰结构等汽车与家电领域。
具体技术方案为：
一种易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料，由包括以下重量份的原料制备而成：
ABS树脂 70-90份；
PMMA树脂 10-30份；
所述ABS树脂与所述PMMA树脂的重量份总和为100份；
Figure BDA0002307164550000031
所述易清洁-金属色粉母粒的制备方法如下：首先用含氟的硅烷偶联剂对金属色粉进行预处理，然后将预处理后的体系与高胶粉混合，经过双螺杆挤出机加工造粒，得到易清洁-金属色粉母粒。
在其中一个实施例中，所述易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0002307164550000032
在其中一些实施例中，所述ABS树脂为在聚丁二烯乳胶的基础上接枝丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯反应而得到，所述ABS树脂在200℃/10KG的条件下测试熔指为30-60g/10min。
在其中一些实施例中，所述PMMA树脂在230℃/3.8KG的条件下测试熔指为1-20g/10min。
在其中一些实施例中，所述易清洁-金属色粉母粒的制备方法如下：
1)将金属色粉与含氟硅烷偶联剂按照质量比为1:1-1:10的比例在搅拌机中进行混合，搅拌机的转速为100-300r/min，混合时间为1-3min；
2)按照步骤1)中物料总质量与高胶粉质量的质量比为1:1-1:4向高混机中加入高胶粉，所述高胶粉为具有核壳结构的苯乙烯和丙烯腈-丁二烯橡胶，所述苯乙烯和丙烯腈-丁二烯橡胶的质量比为4:6～6:4，然后继续用搅拌机混合，搅拌机的转速为100-300r/min，混合时间为1-3min；
3)将步骤2)混好的物料通过侧喂料加入双螺杆挤出机然后熔融挤出造粒，即得易清洁-金属色粉母粒；所述双螺杆挤出机熔融挤出造粒的工艺参数如下：一区温度为150～170℃，二区温度为190～210℃，三区温度为190～210℃，四区温度为200～220℃，五区温度为200～220℃，六区温度为190～210℃，七区温度为190～210℃，八区温度为200～220℃，模头温度为200～220℃，螺杆转速为200～500rpm，真空度为-0.05-0.08MPa；所述双螺杆挤出机的螺杆长度L 和直径D之比L/D为35～50；所述螺杆上设有1～2个以上的啮合块区和1～2 个以上的反螺纹区。
在其中一些实施例中，所述步骤1)中金属色粉选自铝粉、铜粉、金粉、银粉、锌粉、锡粉、铁粉、镍粉中的一种或多种。
在其中一些实施例中，所述步骤1)中含氟硅烷偶联剂选自三氟丙基三乙氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基甲基二甲氧基硅烷、全(十七)氟癸基三甲氧基硅烷、全(十七)氟癸基三乙氧基硅烷、全(十三)氟辛基三甲氧基硅烷、全(十三)氟辛基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
在其中一些实施例中，所述增韧剂为丙烯酸酯类接枝橡胶，其为具有核壳结构的聚甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚接枝橡胶。
在其中一些实施例中，所述抗氧剂选自β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N,N’- 双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)亚磷酸酯中的一种或多种。
在其中一些实施例中，所述润滑剂选自硅酮粉、季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸铝、乙撑双硬酯酰胺中的一种或多种。
本发明还提供了上述易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料的制备方法。
具体技术方案为：
一种易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料的制备方法，包括以下步骤：
按照重量分数称取ABS树脂、PMMA树脂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂，使用高速搅拌机混合，通过主喂料加入双螺杆挤出机；易清洁-金属色粉母粒通过侧喂料加入双螺杆挤出机，然后熔融挤出造粒，即得所述易清洁免喷涂 ABS/PMMA合金材料。
在其中一些实施例中，所述高速搅拌机混合的转速为500-1200转/分。
在其中一些实施例中，所述双螺杆挤出机熔融挤出造粒的工艺参数如下：一区温度为150～170℃，二区温度为190～210℃，三区温度为190～210℃，四区温度为200～220℃，五区温度为200～220℃，六区温度为190～210℃，七区温度为190～210℃，八区温度为200～220℃，模头温度为200～220℃，螺杆转速为200～500rpm，真空度为-0.05-0.08MPa。
在其中一些实施例中，所述双螺杆挤出机的螺杆长度L和直径D之比L/D 为35～50；所述螺杆上设有1～2个以上的啮合块区和1～2个以上的反螺纹区。
本发明的机理如下：
本发明通过制备易清洁-金属色粉母粒，其中优先将含氟硅烷偶联剂对金属色粉进行预处理，然后加入高胶粉混合后，挤出造粒获得母粒。再用易清洁-金属色粉母粒配合以ABS和PMMA树脂以合适比例混合，并复配使用合适比例的增韧剂、抗氧剂和润滑剂。所述易清洁-金属色粉母粒的使用，一方面在不影响金属质感和光泽的前提下，提升了金属色粉与ABS/PMMA合金的相容性，从而大幅度提升金属色粉在ABS/PMMA合金材料中的分散性，仅使用少量金属色粉即可使材料具备强烈的金属质感。另一方面，易清洁-金属色粉母粒还可大幅提升ABS/PMMA合金的疏水能力，水接触角也显著的提高。水接触角的提升可使得ABS/PMMA合金表面杂质、脏污更容易移除，赋予ABS/PMMA合金材料更好的易清洁能力。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料使用易清洁-金属色粉母粒作为制备原料，使得所述易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料具有高金属质感、优异的力学性能和加工性能，同时兼具优异的表面清洁性能。
2、本发明易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料的制备工艺简单，易于控制，对设备要求不高，所使用的设备均为通用的加工设备。
附图说明
图1为本发明易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料的制备工艺流程图；
图2为本发明实施例7的实际制件图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照实施例对本发明进行更全面的描述，以下给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。应理解，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。实施例中所用到的各种常用试剂，均为市售产品。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和 /或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
ABS树脂(熔指为40)，ABS树脂(熔指为50)，购自中国台湾奇美实业股份有限公司；
PMMA树脂(熔指为5)，购自日本可乐丽株式会社；
增韧剂：丙烯酸酯类接枝橡胶MBS，购自韩国LG化学有限公司；
抗氧剂：β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3,5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，购自北京极易化工有限公司；
抗氧剂：N,N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)亚磷酸酯，购自北京天罡助剂有限责任公司；
润滑剂硅酮粉，购自广州市川聚化工科技有限公司；
润滑剂季戊四醇硬脂酸酯，购自广州雷辐科技有限公司；
润滑剂硬脂酸钙，润滑剂硬脂酸锌，购自淄川瑞丰塑料助剂厂；
润滑剂乙撑双硬酯酰胺，购自广州市壹诺化工科技有限公司；
金属色粉，购自佛山市顺德区新彩妍塑料实业有限公司；
全(十七)氟癸基三甲氧基硅烷，购自西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司；
高胶粉，购自中国台湾奇美实业股份有限公司。
实施例1
本实施例一种易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0002307164550000071
其中，易清洁-金属色粉母粒的制备方法如下：1)将金属色粉铝粉与三氟丙基三乙氧基硅烷按照质量比为1:10的比例在搅拌机中进行混合，搅拌机的转速为100r/min，混合时间为1min；2)按照步骤1)中物料总质量与高胶粉质量比为1:1继续向高混机中加入高胶粉，再继续用搅拌机混合，搅拌机的转速为 100r/min，混合时间为1min；3)将步骤2)混好的物料通过侧喂料加入双螺杆挤出机然后熔融挤出造粒，即得易清洁-金属色粉母粒。所述双螺杆挤出机熔融挤出造粒的工艺参数如下：一区温度为150℃，二区温度为190℃，三区温度为 190℃，四区温度为200℃，五区温度为200℃，六区温度为190℃，七区温度为 190℃，八区温度为200℃，模头温度为200℃，螺杆转速为200rpm，真空度为 -0.05MPa。螺杆长度L和直径D之比L/D为35；所述螺杆上设有1个啮合块区和1个反螺纹区。
上述易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料的制备方法包括以下步骤：
1)按照重量分数称取ABS树脂、PMMA树脂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂，使用500转/分的高速搅拌机混合。
2)将步骤1)混合好的混合料经主喂料器加入平行双螺杆挤出机中，并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向加入易清洁-金属色粉母粒进行熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为150℃，二区温度为190℃，三区温度为190℃，四区温度为200℃，五区温度为200℃，六区温度为190℃，七区温度为190℃，八区温度为200℃，模头温度为200℃，螺杆转速为200rpm，真空度为-0.05MPa。螺杆长度L和直径D之比L/D为35；所述螺杆上设有1个啮合块区和1个反螺纹区。
在上述工艺条件下通过双螺杆挤出机熔融挤出、造粒、得到颗粒状的易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料。
实施例2
本实施例一种易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0002307164550000081
其中，易清洁-金属色粉母粒的制备方法如下：1)将金属色粉银粉与三氟丙基三甲氧基硅烷按照质量比为1:5的比例在搅拌机中进行混合，搅拌机的转速为 200r/min，混合时间为2min；2)按照步骤1)中物料总质量与高胶粉质量比为 1:1继续向高混机中加入高胶粉，再继续用搅拌机混合，搅拌机的转速为 200r/min，混合时间为2min；3)将步骤2)混好的物料通过侧喂料加入双螺杆挤出机然后熔融挤出造粒，即得易清洁-金属色粉母粒。所述双螺杆挤出机熔融挤出造粒的工艺参数如下：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为 200℃，四区温度为210℃，五区温度为210℃，六区温度为200℃，七区温度为 200℃，八区温度为210℃，模头温度为210℃，螺杆转速为300rpm，真空度为 -0.06MPa。螺杆长度L和直径D之比L/D为45；所述螺杆上设有1个啮合块区和2个反螺纹区。
上述易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料的制备方法包括以下步骤：
1)按照重量分数称取ABS树脂、PMMA树脂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂，使用800转/分的高速搅拌机混合。
2)将步骤1)混合好的混合料经主喂料器加入平行双螺杆挤出机中，并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向加入易清洁-金属色粉母粒进行熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为210℃，五区温度为210℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为210℃，模头温度为210℃，螺杆转速为300rpm，真空度为-0.06MPa。螺杆长度L和直径D之比L/D为45；所述螺杆上设有1个啮合块区和2个反螺纹区。
在上述工艺条件下通过双螺杆挤出机熔融挤出、造粒、得到颗粒状的易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料。
实施例3
本实施例一种易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0002307164550000091
其中，易清洁-金属色粉母粒的制备方法如下：1)将金属色粉铜粉与全(十七)氟癸基三甲氧基硅烷按照质量比为1:1的比例在搅拌机中进行混合，搅拌机的转速为300r/min，混合时间为3min；2)按照步骤1)中物料总质量与高胶粉质量比为1:1继续向高混机中加入高胶粉，再继续用搅拌机混合，搅拌机的转速为300r/min，混合时间为3min；3)将步骤2)混好的物料通过侧喂料加入双螺杆挤出机然后熔融挤出造粒，即得易清洁-金属色粉母粒。所述双螺杆挤出机熔融挤出造粒的工艺参数如下：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为210℃，五区温度为210℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为210℃，模头温度为210℃，螺杆转速为300rpm，真空度为-0.06MPa。螺杆长度L和直径D之比L/D为45；所述螺杆上设有1个啮合块区和2个反螺纹区。
上述易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料的制备方法包括以下步骤：
1)按照重量分数称取ABS树脂、PMMA树脂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂，使用1200转/分的高速搅拌机混合。
2)将步骤1)混合好的混合料经主喂料器加入平行双螺杆挤出机中，并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向加入易清洁-金属色粉母粒进行熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为170℃，二区温度为210℃，三区温度为210℃，四区温度为220℃，五区温度为220℃，六区温度为210℃，七区温度为210℃，八区温度为220℃，模头温度为220℃，螺杆转速为500rpm，真空度为-0.08MPa。螺杆长度L和直径D之比L/D为50；所述螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区。
在上述工艺条件下通过双螺杆挤出机熔融挤出、造粒、得到颗粒状的易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料。
实施例4
本实施例一种易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0002307164550000101
其中，易清洁-金属色粉母粒的制备方法如下：1)将金属色粉银粉与全(十七)氟癸基三乙氧基硅烷按照质量比为1:5的比例在搅拌机中进行混合，搅拌机的转速为200r/min，混合时间为2min；2)按照步骤1)中物料总质量与高胶粉质量比为1:1继续向高混机中加入高胶粉，再继续用搅拌机混合，搅拌机的转速为200r/min，混合时间为2min；3)将步骤2)混好的物料通过侧喂料加入双螺杆挤出机然后熔融挤出造粒，即得易清洁-金属色粉母粒。所述双螺杆挤出机熔融挤出造粒的工艺参数如下：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为210℃，五区温度为210℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为210℃，模头温度为210℃，螺杆转速为300rpm，真空度为-0.06MPa。螺杆长度L和直径D之比L/D为45；所述螺杆上设有1个啮合块区和2个反螺纹区。
上述易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料的制备方法包括以下步骤：
1)按照重量分数称取ABS树脂、PMMA树脂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂，使用800转/分的高速搅拌机混合。
2)将步骤1)混合好的混合料经主喂料器加入平行双螺杆挤出机中，并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向加入易清洁-金属色粉母粒进行熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为210℃，五区温度为210℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为210℃，模头温度为210℃，螺杆转速为300rpm，真空度为-0.06MPa。螺杆长度L和直径D之比L/D为45；所述螺杆上设有1个啮合块区和2个反螺纹区。
在上述工艺条件下通过双螺杆挤出机熔融挤出、造粒、得到颗粒状的易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料。
实施例5
本实施例一种易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0002307164550000111
Figure BDA0002307164550000121
其中，易清洁-金属色粉母粒的制备方法如下：1)将金属色粉银粉与全(十七)氟癸基三乙氧基硅烷按照质量比为1:5的比例在搅拌机中进行混合，搅拌机的转速为200r/min，混合时间为2min；2)按照步骤1)中物料总质量与高胶粉质量比为1:1继续向高混机中加入高胶粉，再继续用搅拌机混合，搅拌机的转速为200r/min，混合时间为2min；3)将步骤2)混好的物料通过侧喂料加入双螺杆挤出机然后熔融挤出造粒，即得易清洁-金属色粉母粒。所述双螺杆挤出机熔融挤出造粒的工艺参数如下：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为210℃，五区温度为210℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为210℃，模头温度为210℃，螺杆转速为300rpm，真空度为-0.06MPa。螺杆长度L和直径D之比L/D为45；所述螺杆上设有1个啮合块区和2个反螺纹区。
上述易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料的制备方法包括以下步骤：
1)按照重量分数称取ABS树脂、PMMA树脂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂，使用800转/分的高速搅拌机混合。
2)将步骤1)混合好的混合料经主喂料器加入平行双螺杆挤出机中，并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向加入易清洁-金属色粉母粒进行熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为210℃，五区温度为210℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为210℃，模头温度为210℃，螺杆转速为300rpm，真空度为-0.06MPa。螺杆长度L和直径D之比L/D为45；所述螺杆上设有1个啮合块区和2个反螺纹区。
在上述工艺条件下通过双螺杆挤出机熔融挤出、造粒、得到颗粒状的易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料。
实施例6
本实施例一种易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0002307164550000131
其中，易清洁-金属色粉母粒的制备方法如下：1)将金属色粉银粉与全(十七)氟癸基三乙氧基硅烷按照质量比为1:5的比例在搅拌机中进行混合，搅拌机的转速为200r/min，混合时间为2min；2)按照步骤1)中物料总质量与高胶粉质量比为1:1继续向高混机中加入高胶粉，再继续用搅拌机混合，搅拌机的转速为200r/min，混合时间为2min；3)将步骤2)混好的物料通过侧喂料加入双螺杆挤出机然后熔融挤出造粒，即得易清洁-金属色粉母粒。所述双螺杆挤出机熔融挤出造粒的工艺参数如下：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为210℃，五区温度为210℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为210℃，模头温度为210℃，螺杆转速为300rpm，真空度为-0.06MPa。螺杆长度L和直径D之比L/D为45；所述螺杆上设有1个啮合块区和2个反螺纹区。
上述易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料的制备方法包括以下步骤：
1)按照重量分数称取ABS树脂、PMMA树脂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂，使用800转/分的高速搅拌机混合。
2)将步骤1)混合好的混合料经主喂料器加入平行双螺杆挤出机中，并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向加入易清洁-金属色粉母粒进行熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为210℃，五区温度为210℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为210℃，模头温度为210℃，螺杆转速为300rpm，真空度为-0.06MPa。螺杆长度L和直径D之比L/D为45；所述螺杆上设有1个啮合块区和2个反螺纹区。
在上述工艺条件下通过双螺杆挤出机熔融挤出、造粒、得到颗粒状的易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料。
实施例7
本实施例一种易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0002307164550000141
其中，易清洁-金属色粉母粒的制备方法如下：1)将金属色粉银粉与全(十七)氟癸基三乙氧基硅烷按照质量比为1:5的比例在搅拌机中进行混合，搅拌机的转速为200r/min，混合时间为2min；2)按照步骤1)中物料总质量与高胶粉质量比为1:1继续向高混机中加入高胶粉，再继续用搅拌机混合，搅拌机的转速为200r/min，混合时间为2min；3)将步骤2)混好的物料通过侧喂料加入双螺杆挤出机然后熔融挤出造粒，即得易清洁-金属色粉母粒。所述双螺杆挤出机熔融挤出造粒的工艺参数如下：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为210℃，五区温度为210℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为210℃，模头温度为210℃，螺杆转速为300rpm，真空度为-0.06MPa。螺杆长度L和直径D之比L/D为45；所述螺杆上设有1个啮合块区和2个反螺纹区。
上述易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料的制备方法包括以下步骤：
1)按照重量分数称取ABS树脂、PMMA树脂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂，使用800转/分的高速搅拌机混合。
2)将步骤1)混合好的混合料经主喂料器加入平行双螺杆挤出机中，并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向加入易清洁-金属色粉母粒进行熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为210℃，五区温度为210℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为210℃，模头温度为210℃，螺杆转速为300rpm，真空度为-0.06MPa。螺杆长度L和直径D之比L/D为45；所述螺杆上设有1个啮合块区和2个反螺纹区。
在上述工艺条件下通过双螺杆挤出机熔融挤出、造粒、得到颗粒状的易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料。
对比例1
本对比例一种易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0002307164550000151
其中，易清洁-金属色粉母粒的制备方法如下：1)将金属色粉银粉与全(十七)氟癸基三乙氧基硅烷按照质量比为1:5的比例在搅拌机中进行混合，搅拌机的转速为200r/min，混合时间为2min；2)按照步骤1)中物料总质量与高胶粉质量比为1:1继续向高混机中加入高胶粉，再继续用搅拌机混合，搅拌机的转速为200r/min，混合时间为2min；3)将步骤2)混好的物料通过侧喂料加入双螺杆挤出机然后熔融挤出造粒，即得易清洁-金属色粉母粒。所述双螺杆挤出机熔融挤出造粒的工艺参数如下：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为210℃，五区温度为210℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为210℃，模头温度为210℃，螺杆转速为300rpm，真空度为-0.06MPa。螺杆长度L和直径D之比L/D为45；所述螺杆上设有1个啮合块区和2个反螺纹区。
上述易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料的制备方法包括以下步骤：
1)按照重量分数称取ABS树脂、PMMA树脂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂，使用800转/分的高速搅拌机混合。
2)将步骤1)混合好的混合料经主喂料器加入平行双螺杆挤出机中，并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向加入易清洁-金属色粉母粒进行熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为210℃，五区温度为210℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为210℃，模头温度为210℃，螺杆转速为300rpm，真空度为-0.06MPa。螺杆长度L和直径D之比L/D为45；所述螺杆上设有1个啮合块区和2个反螺纹区。
在上述工艺条件下通过双螺杆挤出机熔融挤出、造粒、得到颗粒状的易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料。
对比例2
本对比例一种易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0002307164550000161
其中，易清洁-金属色粉母粒的制备方法如下：1)将金属色粉银粉与全(十七)氟癸基三乙氧基硅烷按照质量比为1:5的比例在搅拌机中进行混合，搅拌机的转速为200r/min，混合时间为2min；2)按照步骤1)中物料总质量与高胶粉质量比为1:1继续向高混机中加入高胶粉，再继续用搅拌机混合，搅拌机的转速为200r/min，混合时间为2min；3)将步骤2)混好的物料通过侧喂料加入双螺杆挤出机然后熔融挤出造粒，即得易清洁-金属色粉母粒。所述双螺杆挤出机熔融挤出造粒的工艺参数如下：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为210℃，五区温度为210℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为210℃，模头温度为210℃，螺杆转速为300rpm，真空度为-0.06MPa。螺杆长度L和直径D之比L/D为45；所述螺杆上设有1个啮合块区和2个反螺纹区。
上述易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料及其制备方法，包括以下步骤：
1)按照重量分数称取ABS树脂、PMMA树脂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂，使用800转/分的高速搅拌机混合。
2)将步骤1)混合好的混合料经主喂料器加入平行双螺杆挤出机中，，并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向加入易清洁-金属色粉母粒进行熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为210℃，五区温度为210℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为210℃，模头温度为210℃，螺杆转速为300rpm，真空度为-0.06MPa。螺杆长度L和直径D之比L/D为45；所述螺杆上设有1个啮合块区和2个反螺纹区。
在上述工艺条件下通过双螺杆挤出机熔融挤出、造粒、得到颗粒状的易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料。
对比例3
本对比例一种易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0002307164550000171
Figure BDA0002307164550000181
上述易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料的制备方法包括以下步骤：
1)按照重量分数称取ABS树脂、PMMA树脂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂、含氟硅烷偶联剂，使用800转/分的高速搅拌机混合。
2)将步骤1)混合好的混合料经主喂料器加入平行双螺杆挤出机中，造粒，工艺参数如下：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为210℃，五区温度为210℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为210℃，模头温度为210℃，螺杆转速为300rpm，真空度为-0.06MPa。螺杆长度L和直径D之比L/D为45；所述螺杆上设有1个啮合块区和2个反螺纹区。
在上述工艺条件下通过双螺杆挤出机熔融挤出、造粒、得到颗粒状的易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料。
对比例4
本对比例一种易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0002307164550000182
上述易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料的制备方法包括以下步骤：
1)按照重量分数称取ABS树脂、PMMA树脂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂，使用800转/分的高速搅拌机混合。
2)将步骤1)混合好的混合料经主喂料器加入平行双螺杆挤出机中，并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向加入金属色粉进行熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为210℃，五区温度为210℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为210℃，模头温度为210℃，螺杆转速为300rpm，真空度为-0.06MPa。螺杆长度L和直径D之比L/D为45；所述螺杆上设有1个啮合块区和2个反螺纹区。
在上述工艺条件下通过双螺杆挤出机熔融挤出、造粒、得到颗粒状的易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料。
对比例5
本对比例一种易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0002307164550000191
上述易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料的制备方法包括以下步骤：
1)按照重量分数称取ABS树脂、PMMA树脂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂、含氟硅烷偶联剂，使用800转/分的高速搅拌机混合。
2)将步骤1)混合好的混合料经主喂料器加入平行双螺杆挤出机中，并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向加入金属色粉进行熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为210℃，五区温度为210℃，六区温度为200℃，七区温度为200℃，八区温度为210℃，模头温度为210℃，螺杆转速为300rpm，真空度为-0.06MPa。螺杆长度L和直径D之比L/D为45；所述螺杆上设有1个啮合块区和2个反螺纹区。
在上述工艺条件下通过双螺杆挤出机熔融挤出、造粒、得到颗粒状的易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料。
以下为实施例与对比例一览表：
表1实施例与对比例原料组成重量份一览表
将上述实施例和对比例制备得到的易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料进行以下性能测试，结果如表2所示：
拉伸性能：按GB/T 1040-2006标准测试，拉伸速率为50mm/min；
冲击性能：按GB/T 1843-2008标准测试，样条厚度为4mm；
光泽度：按GB/T8807-1988标准测试，测试选择60°角；
水接触角：按GB/T30693-2014标准测试。
材料的光泽度越高，说明材料的质感越强，免喷涂效果越好；材料的水接触角越大，材料的易清洁能力越强，当有污物粘附到材料表面，借助水可以更好的将污物带走。
表2实施例与对比例的ABS/PMMA合金材料的性能一览表
实施例1～7为调整ABS树脂、PMMA树脂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂和易清洁-金属色粉母粒的配比，从表2中可以看出，随着PMMA树脂所占比例的升高，ABS/PMMA合金的拉伸强度和缺口冲击强度呈现增加的变化趋势。增韧剂增加对ABS/PMMA合金拉伸强度影响不大，但会显著提升冲击强度。抗氧剂和润滑剂的变化对于ABS/PMMA合金力学性能的影响不大。易清洁-金属色粉母粒随着添加量增大，ABS/PMMA合金表面光泽度会出现显著的提升，同时接触角也呈现上升的趋势。通过对比，实施例7制备得到的ABS/PMMA合金材料的综合性能最佳。
对比例1和2与实施例7相比，对比例1和2分别使用了更多的PMMA和 ABS树脂，材料的拉伸强度均下降显著，整体来看，已经不适合于在实际制件中使用；对比例3与实施例7相比，对比例3直接使用含氟硅烷偶联剂，其用量略大于实施例7母粒中的含量。对比例3中由于没有金属色粉，所以光泽度下降明显，同时，其接触角也较实施例7更低，这说明，先制备母粒，再次进行使用，有利于助剂的分散和提升助剂的效率。对比例4与实施例7相比，对比例4直接使用了金属色粉，其用量略大于实施例7母粒中的含量。对比例4 中由于没有含氟硅烷偶联剂，所以接触角下降明显，同时，其光泽度也较实施例7更低，这说明，含氟硅烷偶联剂的处理以及母粒的制备，会有助于改善金属色粉与基体树脂的界面，金属色粉分散更好，其光泽度的提升也更高。对比例5与实施例7相比，对比例5直接使用了含氟硅烷偶联剂和金属色粉，无论是光泽度还是接触角，均不如实施例7的效果好。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对以上实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料，其特征在于，由包括以下重量份的原料制备而成：
Figure FDA0002307164540000011
所述易清洁-金属色粉母粒的制备方法如下：首先用含氟的硅烷偶联剂对金属色粉进行预处理，然后将预处理后的体系与高胶粉混合，经过双螺杆挤出机加工造粒，得到易清洁-金属色粉母粒。
2.根据权利要求1所述的易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料，其特征在于，由包括以下重量份的原料制备而成：
3.根据权利要求1-2任一项所述的易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料，其特征在于，所述ABS树脂为在聚丁二烯乳胶的基础上接枝丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯反应而得到，所述ABS树脂在200℃/10KG的条件下测试熔指为30-60g/10min。
4.根据权利要求1-2任一项所述的易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料，其特征在于，所述PMMA树脂在230℃/3.8KG的条件下测试熔指为1-20g/10min。
5.根据权利要求1-2任一项所述的易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料，其特征在于，所述易清洁-金属色粉母粒的制备方法如下：
1)将金属色粉与含氟硅烷偶联剂按照质量比为1:1-1:10的比例在搅拌机中进行混合，搅拌机的转速为100-300r/min，混合时间为1-3min；
2)按照步骤1)中物料总质量与高胶粉质量的质量比为1:1-1:4向高混机中加入高胶粉，所述高胶粉为具有核壳结构的苯乙烯和丙烯腈-丁二烯橡胶，所述苯乙烯和丙烯腈-丁二烯橡胶的质量比为4:6～6:4，然后继续用搅拌机混合，搅拌机的转速为100-300r/min，混合时间为1-3min；
3)将步骤2)混好的物料通过侧喂料加入双螺杆挤出机然后熔融挤出造粒，即得易清洁-金属色粉母粒；所述双螺杆挤出机熔融挤出造粒的工艺参数如下：一区温度为150～170℃，二区温度为190～210℃，三区温度为190～210℃，四区温度为200～220℃，五区温度为200～220℃，六区温度为190～210℃，七区温度为190～210℃，八区温度为200～220℃，模头温度为200～220℃，螺杆转速为200～500rpm，真空度为-0.05-0.08MPa；所述双螺杆挤出机的螺杆长度L和直径D之比L/D为35～50；所述螺杆上设有1～2个以上的啮合块区和1～2个以上的反螺纹区。
6.根据权利要求5所述的易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料，其特征在于，所述步骤1)中金属色粉选自铝粉、铜粉、金粉、银粉、锌粉、锡粉、铁粉、镍粉中的一种或多种；所述含氟硅烷偶联剂选自三氟丙基三乙氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基甲基二甲氧基硅烷、全(十七)氟癸基三甲氧基硅烷、全(十七)氟癸基三乙氧基硅烷、全(十三)氟辛基三甲氧基硅烷、全(十三)氟辛基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料，其特征在于，所述增韧剂为丙烯酸酯类接枝橡胶，其为具有核壳结构的聚甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚接枝橡胶；所述抗氧剂选自β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N,N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)亚磷酸酯中的一种或多种；所述润滑剂选自硅酮粉、季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸铝、乙撑双硬酯酰胺中的一种或多种。
8.根据权利要求1-7任一项所述的易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照重量分数称取ABS树脂、PMMA树脂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂，使用高速搅拌机混合，通过主喂料加入双螺杆挤出机；易清洁-金属色粉母粒通过侧喂料加入双螺杆挤出机，然后熔融挤出造粒，即得所述易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料。
9.根据权利要求8所述的易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料的制备方法，其特征在于，所述高速搅拌机混合的转速为500-1200转/分。
10.根据权利要求8-9任一项所述的易清洁免喷涂ABS/PMMA合金材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机熔融挤出造粒的工艺参数如下：一区温度为150～170℃，二区温度为190～210℃，三区温度为190～210℃，四区温度为200～220℃，五区温度为200～220℃，六区温度为190～210℃，七区温度为190～210℃，八区温度为200～220℃，模头温度为200～220℃，螺杆转速为200～500rpm，真空度为-0.05-0.08MPa；
所述双螺杆挤出机的螺杆长度L和直径D之比L/D为35～50；所述螺杆上设有1～2个以上的啮合块区和1～2个以上的反螺纹区。
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