CN111440409A - 一种免喷涂塑料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及塑料生产领域，更具体地说，它涉及一种免喷涂塑料，其技术方案要点是，由以下质量份的组分构成：ABS树脂60‑90份；AS树脂10‑20份；PC树脂20‑40份；发泡剂0‑5份；增韧剂1‑2份；分散剂0.5‑3份；抗氧化剂2‑3份；珠光粉3‑15份；炭黑2‑3份；金属粉2‑3份。本发明的一种免喷涂塑料，塑料具有好的韧性，较高的硬度，有较好的珠光效果，用该种塑料注塑所得的自行车脚踏经久耐用。本发明还公开一种免喷涂塑料的生产方法，生产速度较快，所获得的产品效果较好。

Description

一种免喷涂塑料及其制备方法
技术领域
本发明涉及塑料及塑料生产领域，更具体地说，它涉及一种免喷涂塑料及其制备方法。
背景技术
免喷涂塑料是在塑料原料中添加一定的珠光粉、高光色粉或者金属粉等，使得塑料注塑成型后带有较佳的色彩效果或者带有金属光泽，可以使得注塑成型后的工件免去喷漆也能够满足外观上的需求。
现有技术中，需要生产一种自行车脚踏板，该种自行车脚踏板要求制作得更加轻便，且要求具有较好的外观，并要求经久耐用。一般自行车脚踏板可以选用金属材料制得，金属材料制作的自行车脚踏不仅具有较好的外观，还有比较好的较佳的耐用性，但是金属材料的密度大，故所制作而得的自行车脚踏质量较大，若采用钛合金等轻质合金材料，则会增加自行车脚踏的生产成本。而一般由塑料制得的自行车脚踏虽然具有廉价的优势，但是塑料所生产的自行车脚踏在一般消费者眼里被认为是一种低质量的用品，这主要是因为塑料所制得的脚踏外观上不具有金属制品的光泽，并且脚踏的硬度，韧性都不能满足要求，使得脚踏用久了容易出现滑丝，碰撞后容易断裂等不良现象。如果简单地在塑料脚踏上喷涂涂料使自行车脚踏的外观达到要求，这些涂料在消费者的使用过程中会剥落，并不能持久地保持。
因此，有必要设计一种免喷涂塑料及其制备方法以克服上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一在于提供一种免喷涂塑料，所制得的自行车脚踏满足硬度韧性的要求，且具有较佳的外观，能够免去对工件的喷涂。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种免喷涂塑料，其特征在于，由以下质量份的组分构成：ABS树脂60-90份；AS树脂10-20份；PC树脂20-40份；发泡剂0-5份；增韧剂1-2份；分散剂0.5-3份；抗氧化剂2-3份；珠光粉3-12份；炭黑2-3 份；金属粉2-3份。
通过采用上述技术方案，ABS树脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体的三元共聚物，具有一定的表面硬度，且具有高弹性和韧性，综合性能好，价格便宜；
AS树脂是以丙烯腈和苯乙烯为原料聚合而得到的，是无色透明的热塑性树脂，具有耐高温性、出色的光泽度和耐化学介质性，还有优良的硬度、刚性、尺寸稳定性和较高的承载能力；
PC树脂是一种线型碳酸聚酯，具有很高的韧性，弯曲模量较高，可以用于制作硬度要求和韧性要求均较高的制品；
发泡剂能够使得塑料整体密度更低，所制得的产品更加轻便；
增韧剂能够增加塑料的韧性；
分散剂能够使塑料中各个组分混合更加均匀；
抗氧化剂使得塑料获得较好的抗氧化性能；
珠光粉、炭黑、金属粉三者能够使塑料获得较好的外观，免去产品喷涂涂料的步骤，达到较好的珠光效果；
使用ABS、AS、PC三者复合而得的基材，其硬度较高，韧性足够，能够较好地满足自行车踏板的制作要求，三者复配的比例，经试验是一个较佳的比例，由该比例复配而得的基材，硬度和韧性最佳，所制得的产品效果最好。
本发明进一步设置为：所述发泡剂为EVA树脂，所述EVA树脂中VA的含量为10％。
通过采用上述技术方案，EVA是由乙烯和醋酸乙烯共聚而成，而醋酸乙烯简称为VA， VA含量为10％的EVA树脂，能够降低塑料整体的结晶度，降低塑料的密度，且能够提高韧性、抗冲击性、各组分的相容性。
本发明进一步设置为：所述增韧剂为松香。
通过采用上述技术方案，松香是指一种松脂，可从松树中获得，松香一方面能够一定程度地增加所制得塑料的韧性，另外能够帮助珠光粉和金属粉更好混合在塑料之中，能够获得更好的珠光效果。
本发明进一步设置为：所述分散剂为微晶石蜡、硬脂酸丁酯按照质量比1:1的比例混合而得的混合物。
通过采用上述技术方案，微晶石蜡由石油炼制过程中制得，其相对分子质量较大，溶点一般低于100℃，润滑性和热稳定性较好，硬脂酸丁酯为纯白色晶体，具有较好的热稳定性，微晶石蜡和硬酯酸丁酯混合后，能够较好地将珠光粉和金属粉混合。
本发明进一步设置为：所述抗氧化剂选用抗氧剂1076或者抗氧剂2921。
通过采用上述技术方案，抗氧剂1076和抗氧剂2921能够增强基材的抗氧化性，尤其是在配方中使用松香后，为保证松香的增韧效果，添加抗氧剂尤为重要，保证松香不会在塑料的生产过程中被氧化而丧失效果，甚至是降低效果。
本发明进一步设置为：所述珠光粉选用TiO2包覆云母片构成的珠光粉。
通过采用上述技术方案，珠光粉均匀地分散于聚合物中，而且平行于物质表面形成多层分布，内核是低光学折射率的云母，包裹在外层的是高折射率的金属氧化物，同在珍珠中一样，入射光线会通过多重折射和反射，光学干涉体现出珠光效果，TiO2包覆云母片构成的珠光粉能够通过调整包覆层厚度和云母基核来获得不同的颜色。
本发明进一步设置为：所述金属粉为银粉和铝粉的混合物。
通过采用上述技术方案，金属粉能够作为塑料中的骨料，增加塑料的硬度。
本发明进一步设置为：所述银粉的粒径为20-40μm，铝粉的粒径为30-50μm，所述银粉和铝粉按照3:1的比例混合。
通过采用上述技术方案，粒径较细的银粉与铝粉混合物能够使塑料获得金属光泽，试验表明，这样一种粒径和配比的金属粉所得到的金属光泽亮度适中，适合用于制作。
针对现有技术存在的不足，本发明的目的之二在于提供一种免喷涂塑料的制备方法，所制得的免喷涂塑料能够满足自行车脚踏满足硬度韧性的要求，且具有较佳的外观，能够免去喷涂的步骤。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种免喷涂塑料制备方法，将权利要求1-8任一一项所述的一种免喷涂塑料按重量份配料后，加入高速混合机中搅拌、充分混合；所得混合料送入双螺杆挤出机中，经过螺杆的剪切作用充足混炼，经挤出、拉条、冷却、切粒，制得塑料成品。
通过采用上述技术方案，这样一种制作方法所获得的塑料，韧性好，硬度高，珠光效果好，后续制作工件时能够免去喷涂，且制作过程简单，便于实现。
本发明进一步设置为：所述搅拌是在80℃-90℃、100-150r/min的转速进行，所述双螺杆挤出机的长径比为50-60，螺杆转速为200-300r/min，所述双螺杆挤出机的挤出工作温度区间为：一区180℃-185℃，二区200℃-210℃，三区间220-230℃，四区间225℃-235℃，机头 240℃-250℃，停留3-4min。
通过采用上述技术方案，所制作而得的塑料稳定性好，韧性好，硬度高，珠光效果好。
本发明进一步设置为：根据权利要求9-10方法所得到的塑料，在注塑制作自行车脚踏的时，模具的温度要求为40-60℃，注塑压力为400-1300bar。
通过采用上述技术方案，这样所得到的自行车脚踏硬度和韧性高，经久耐用。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
其一，塑料具有好的韧性，较高的硬度；
其二，有较好的珠光效果；
其三，用该种塑料注塑所得的自行车脚踏经久耐用。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行详细描述。
表1
Figure BDA0002273794890000041
表1为本申请文件使用的各组分的产品来源以及型号。
表2
Figure BDA0002273794890000042
Figure BDA0002273794890000051
表2为本申请文件实施例1-5中各组分的配比。其中，金属粉为银粉和铝粉按照质量比3:1混合后的混合物，银粉的粒径为20-40μm，铝粉的粒径为30-50μm；分散剂为微晶石蜡、硬脂酸丁酯按照质量比1:1的比例混合而得的混合物；发泡剂为EVA树脂，EVA树脂中 VA的含量为10％；增韧剂为松香。
实施例1-5的制备工艺：
免喷涂塑料按照上表的重量份配料后，加入高速混合机中搅拌、充分混合；所得混合料送入双螺杆挤出机中，经过螺杆的剪切作用充足混炼，经挤出、拉条、冷却、切粒，制得塑料成品。
其中，搅拌是在80℃-90℃、100-150r/min的转速进行，双螺杆挤出机的长径比为50-60，螺杆转速为200-300r/min，双螺杆挤出机的挤出工作温度区间为：一区180℃-185℃，二区200℃ -210℃，三区间220-230℃，四区间225℃-235℃，机头240℃-250℃，停留3-4min。
使用该种塑料制作自行车脚踏时：模具的温度要求为40-60℃，流道温度要求180℃ -220℃，注塑压力可以为400-1300bar。
本发明的塑料制作而得的自行车脚踏，具有硬度高、韧性好、经久耐用、具有较好的珠光效果。
本发明选用的ABS、AS、PC三者复配混合制备而得的基材，其硬度较高，韧性足够，能够较好地满足自行车踏板的制作要求，三者复配的比例，经试验是一个较佳的比例，由该比例复配而得的基材，硬度和韧性最佳，所制得的产品效果最好。
表3
Figure BDA0002273794890000052
Figure BDA0002273794890000061
表3是验证ABS、AS、PC三者复配混合制备而得基材性能较优的两组实验例与三组对比例的质量份配比，分别按照实施例1-5的制作方法制成色母粒，然后与实施例1-5一样注塑成型成为脚踏，将实验例1-2、对比例1-3所得到的脚踏送检，检测机构为深圳美信检测股份有限公司，得到的数据如下：
表4
Figure BDA0002273794890000062
从表4可以看出：
1、增加PC树脂能够提升抗冲击强度；
2、缺少ABS树脂则拉伸强度和弯曲强度均会严重降低；
3、从实验例1和实验例2对比可以看出，AS的比例提高会略微增加拉伸强度、弯曲强度，但会略微减少冲击强度；
4、从全表可以看出，将ABS、AS、PC三者复配，能够整体增强拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和表面硬度。
同时，将实施例1-5的塑料送检。
表5
Figure BDA0002273794890000063
Figure BDA0002273794890000071
可以看出：
1、将实施例1-5与实验例1-2对比可以看出，添加增韧剂可以一定程度增加自行车脚踏的韧性，主要体现在拉伸强度、弯曲强度、冲击强度的改善。
2、对比实施例1-2与实施例3-4，添加发泡剂可以一定程度改善产品的韧性，主要体现在拉伸强度、弯曲强度、冲击强度的改善，但是表面硬度会相应降低，这样的表面硬度也能满足要求，并且采用实施例3-5所得到自行车脚踏拥有更好的韧性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种免喷涂塑料，其特征在于，由以下质量份的组分构成：
ABS树脂60-90份；
AS树脂10-20份；
PC树脂20-40份；
发泡剂0-5份；
增韧剂1-2份；
分散剂0.5-3份；
抗氧化剂2-3份；
珠光粉3-15份；
炭黑2-3份；
金属粉2-3份。
2.根据权利要求1所述的一种免喷涂塑料，其特征在于：所述发泡剂为EVA树脂，所述EVA树脂中VA的含量为10%。
3.根据权利要求1所述的一种免喷涂塑料，其特征在于：所述增韧剂为松香。
4.根据权利要求1所述的一种免喷涂塑料，其特征在于：所述分散剂为微晶石蜡、硬脂酸丁酯按照质量比1:1的比例混合而得的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种免喷涂塑料，其特征在于：所述抗氧化剂选用抗氧剂1076或者抗氧剂2921。
6.根据权利要求1所述的一种免喷涂塑料，其特征在于：所述珠光粉选用TiO2包覆云母片构成的珠光粉。
7.根据权利要求1所述的一种免喷涂塑料，其特征在于：所述金属粉为银粉和铝粉的混合物。
8.根据权利要求7所述的一种免喷涂塑料，其特征在于：所述银粉的粒径为20-40μm，铝粉的粒径为30-50μm，所述银粉和铝粉按照3:1的比例混合。
9.一种免喷涂塑料制备方法，其特征在于：将权利要求1-8任一一项所述的免喷涂塑料按重量份配料后，加入高速混合机中搅拌、充分混合；所得混合料送入双螺杆挤出机中，经过螺杆的剪切作用充足混炼，经挤出、拉条、冷却、切粒，制得塑料成品。
10.根据权利要求9所述的一种免喷涂塑料制备方法，其特征在于：所述搅拌是在80℃-90℃、100-150r/min的转速进行，所述双螺杆挤出机的长径比为50-60，螺杆转速为200-300r/min，所述双螺杆挤出机的挤出工作温度区间为：一区180℃-185℃，二区200℃-210℃，三区间220-230℃，四区间225℃-235℃，机头240℃-250℃，停留3-4min。
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