CN111849115A - 新型高分子材料及利用该材料制得的空调柜机显示面罩 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种新型高分子材料及利用该材料制得的空调柜机显示面罩，属于高分子材料技术领域，能够解决现有空调柜机显示面罩所用材料未能同时满足高光泽度、透显示效果、高锐度和耐灯光腐蚀的技术问题。该材料以重量份计，包括ABS树脂65‑90份、聚甲基丙烯酸甲酯10‑35份、抗氧剂0.1‑1份、UV吸收剂0.5‑2份、相容剂0.5‑3.5份和着色剂0.1‑5份。本发明能够应用于空调柜机显示面罩的制备。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种新型高分子材料及利用该材料制得的空调柜机显示面罩。
背景技术
目前，空调柜机显示面罩及其他多种产品数字显示区域多选用一体式隐藏显示，隐藏显示即可以保持家电面板的一体化，大大提高了外观的美感，同时防止了水和外界液体的浸入，提高了安全性。但目前空调柜机显示面罩选用的注塑材料存在光泽度差、易被光腐蚀、锐度低、硬度低等缺陷。因此如果注塑材料在具有高光泽的同时还有耐光腐蚀和高锐度等特点，不仅有助于保持空调显示面罩的隐藏显示功能，而且能提高生活品质。
专利申请CN103819867B公开了一种抗光腐蚀型ABS组合物、透光板和空调器，该组合物仅使用了ABS树脂基材制备透光板，其光泽度及材质通透性不佳，难以达到理想的效果。专利申请CN106366552B提出了一种解决塑料制件光腐蚀的ABS合金材料及其制备方法，该合金材料需添加微纳半导体粉体，其制作流程复杂，成本高，不利于商业化。专利申请CN104479327B提供了一种可改善空调面板光腐蚀现象的PCABS组合物及其制备方法，该专利基材为PC/ABS，所得材料的硬度较低，部件易被划伤。因此，目前并未有有效的可用于空调柜机显示面罩的同时兼具高透光、高锐度、耐腐蚀和机械强度均衡的高分子材料。
发明内容
本发明提出一种新型高分子材料及利用该材料制得的空调柜机显示面罩，该高分子材料通过控制ABS树脂的合成方法、加入聚甲基丙烯酸甲酯、以及UV吸收剂和着色剂间的合理复配，以实现材料的高光泽度、优异的透显示效果、高锐度和耐LED灯光腐蚀的技术效果。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
新型高分子材料，所述新型高分子材料由高光半透、耐光腐蚀型ABS组合物制成，以重量份计，包括ABS树脂65-90份、聚甲基丙烯酸甲酯10-35份、抗氧剂0.1-1份、UV吸收剂0.5-2份、相容剂0.5-3.5份和着色剂0.1-5份。
作为优选，所述ABS树脂采用乳液法或本体法制备得到，所述ABS树脂包括聚丁二烯胶粉8-20％、丙烯腈15-30％和苯乙烯40-75％。
作为优选，所述聚丁二烯胶粉粒径为0.3-3.5μm，所述苯乙烯的重均分子量为140000-200000，所述聚甲基丙烯酸甲酯的重均分子量为120000-180000。
作为优选，所述抗氧剂选自二苯胺及其衍生物、对苯二胺及其衍生物、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、亚磷酸酯中的一种或多种。
作为优选，所述UV吸收剂为苯并三唑类UV吸收剂与受阻胺光稳定剂的混合物，所述苯并三唑类UV吸收剂与受阻胺光稳定剂的质量比为(2-6):1。
作为优选，所述苯并三唑类UV吸收剂与受阻胺光稳定剂的质量比为4:1。
作为优选，所述相容剂选自苯乙烯-马来酸酐无规共聚物或乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物；所述着色剂选自钛白粉、炭黑、钛黄、酞青绿、酞青蓝中的任一种或多种的组合。
本发明还提供了一种上述任一优选技术方案所述的新型高分子材料的制备方法，包括如下步骤：
称取ABS树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、抗氧剂、UV吸收剂和着色剂，然后进行高速搅拌制备得到混合物；
将所述混合物加入双螺杆挤出机中，经挤出、冷却、切粒和干燥后，即得所述新型高分子材料。
作为优选，所述混合物是利用高速混合机制备得到的，所述高速混合机的搅拌转速为500-1000r/min，混合时间为5-10min。
作为优选，所述双螺杆挤出机的挤出温度和转速分别为220-260℃，300-600r/min；所述干燥处理的温度为70-85℃，干燥时间为2-5h。
本发明又提供了一种空调柜机显示面罩，所述显示面罩是利用包含上述根据任一优选技术方案所述的新型高分子材料制备得到的。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
本发明提供了一种新型高分子材料及利用该材料制得的空调柜机显示面罩，该高分子材料通过控制ABS树脂的合成方法、加入聚甲基丙烯酸甲酯、以及UV吸收剂和着色剂间的合理复配，实现了材料的高光泽度(≥99)、优异的透显示效果、高锐度、机械强度均衡以及长期耐LED灯光腐蚀的效果。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种新型高分子材料，所述新型高分子材料由高光半透、耐光腐蚀型ABS组合物制成，以重量份计，包括ABS树脂65-90份、聚甲基丙烯酸甲酯10-35份、抗氧剂0.1-1份、UV吸收剂0.5-2份、相容剂0.5-3.5份和着色剂0.1-5份。
在上述实施例中提出了一种新型高分子材料的配方，该材料通过控制ABS树脂的合成方法、加入聚甲基丙烯酸甲酯、以及UV吸收剂和着色剂间的合理复配，真正实现了材料的高光泽度(≥99)、优异的透显示效果、高锐度、机械强度均衡以及长期耐LED灯光腐蚀的效果。在上述配方中，ABS树脂具体可选取65、70、75、80、85、90份或者上述限定范围内的任一数值均落在本发明的保护范围之内，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)可选取10、15、20、25、30、35份或者上述限定范围内的任一数值均落在本发明的保护范围之内，抗氧剂可选取0.3、0.5、0.6、0.8、1.0份或者上述限定范围内的任一数值均落在本发明的保护范围之内，UV吸收剂具体可选取0.5、0.6、0.8、1.0、1.5、2.0份或者上述限定范围内的任一数值均落在本发明的保护范围之内，相容剂可选取0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5份或者上述限定范围内的任一数值均落在本发明的保护范围之内，着色剂具体可选取0.1、0.6、0.8、1.0、1.2、2.0、3.0、4.0、5.0份或者上述限定范围内的任一数值均落在本发明的保护范围之内，上述各组分的用量可根据实际需求进行适当调整。
在一优选实施例中，所述ABS树脂采用乳液法或本体法制备得到，所述ABS树脂包括聚丁二烯胶粉8-20％、丙烯腈15-30％和苯乙烯40-75％。
在一优选实施例中，所述聚丁二烯胶粉粒径为0.3-3.5μm，所述苯乙烯的重均分子量为140000-200000，所述聚甲基丙烯酸甲酯的重均分子量为120000-180000。
在上述优选实施例中，所述聚丁二烯胶粉粒径具体可选取0.3、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5μm或者上述限定范围内的任一数值均落在本发明的保护范围之内。
在一优选实施例中，所述抗氧剂选自二苯胺及其衍生物(例如二烷基二苯胺等)、对苯二胺及其衍生物(例如3,5-二乙基甲苯二胺等)、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、亚磷酸酯中的一种或多种。
在一优选实施例中，所述UV吸收剂为苯并三唑类UV吸收剂与受阻胺光稳定剂的混合物，所述苯并三唑类UV吸收剂与受阻胺光稳定剂的质量比为(2-6):1。
在一优选实施例中，所述苯并三唑类UV吸收剂与受阻胺光稳定剂的质量比为4:1。
在一优选实施例中，所述相容剂选自苯乙烯-马来酸酐无规共聚物或乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物；所述着色剂选自钛白粉、炭黑、钛黄、酞青绿、酞青蓝中的任一种或多种的组合，具体可根据实际所需进行调配。
本发明还提供了一种上述任一优选实施例所述的新型高分子材料的制备方法，包括如下步骤：
称取ABS树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、抗氧剂、UV吸收剂和着色剂，然后进行高速搅拌制备得到混合物；
将所述混合物加入双螺杆挤出机中，经挤出、冷却、切粒和干燥后，即得所述新型高分子材料。
在一优选实施例中，所述混合物是利用高速混合机制备得到的，所述高速混合机的搅拌转速为500-1000r/min，混合时间为5-10min。
在一优选实施例中，所述双螺杆挤出机的挤出温度和转速分别为220-260℃，300-600r/min；所述干燥处理的温度为70-85℃，干燥时间为2-5h。
本发明还提供了一种空调柜机显示面罩，该面罩是利用包含上述任一优选实施例中的新型高分子材料制备得到的。
为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的一种新型高分子材料及利用该材料制得的空调柜机显示面罩，下面将结合具体实施例进行描述。
实施例1
本实施例提供了一种新型高分子材料配方及其制备方法，具体为：
新型高分子材料由高光半透、耐光腐蚀型ABS组合物制成，以重量份计，其配方为：
ABS树脂70份、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)30份、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚1.0份、UV吸收剂(苯并三唑类UV吸收剂与受阻胺光稳定剂的混合物，质量比为4:1)0.8份、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物2.0份和钛白粉1.2份。
制备方法：
(1)按照上述用量称取各组分，将其加入高速混合机中于500r/min条件下高速搅拌10min，制备得到混合物；
(2)将上述混合物加入双螺杆挤出机中，经挤出、冷却、切粒和干燥后，其中，挤出温度和转速分别为220℃，600r/min；干燥的温度和时间分别为70℃，5h，即得所述新型高分子材料。
实施例2
本实施例提供了一种新型高分子材料配方及其制备方法，具体为：
新型高分子材料由高光半透、耐光腐蚀型ABS组合物制成，以重量份计，其配方为：
ABS树脂75份、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)25份、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚0.8份、UV吸收剂(苯并三唑类UV吸收剂与受阻胺光稳定剂的混合物，质量比为4:1)1.0份、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物1.8份和钛白粉1.0份。
制备方法：
(1)按照上述用量称取各组分，将其加入高速混合机中于1000r/min条件下高速搅拌5min，制备得到混合物；
(2)将上述混合物加入双螺杆挤出机中，经挤出、冷却、切粒和干燥后，其中，挤出温度和转速分别为240℃，500r/min；干燥的温度和时间分别为85℃，3h，即得所述新型高分子材料。
实施例3
本实施例提供了一种新型高分子材料配方及其制备方法，具体为：
新型高分子材料由高光半透、耐光腐蚀型ABS组合物制成，以重量份计，其配方为：
ABS树脂80份、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)20份、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚1.0份、UV吸收剂(苯并三唑类UV吸收剂与受阻胺光稳定剂的混合物，质量比为4:1)0.8份、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物1.0份和钛白粉0.8份。
制备方法：
(1)按照上述用量称取各组分，将其加入高速混合机中于800r/min条件下高速搅拌8min，制备得到混合物；
(2)将上述混合物加入双螺杆挤出机中，经挤出、冷却、切粒和干燥后，其中，挤出温度和转速分别为260℃，400r/min；干燥的温度和时间分别为80℃，4h，即得所述新型高分子材料。
实施例4
本实施例提供了一种新型高分子材料配方及其制备方法，具体为：
新型高分子材料由高光半透、耐光腐蚀型ABS组合物制成，以重量份计，其配方为：
ABS树脂85份、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)15份、亚磷酸酯0.8份、UV吸收剂(苯并三唑类UV吸收剂与受阻胺光稳定剂的混合物，质量比为3:1)1.0份、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物1.5份和葱酮类衍生物0.6份。
制备方法：
(1)按照上述用量称取各组分，将其加入高速混合机中于800r/min条件下高速搅拌8min，制备得到混合物；
(2)将上述混合物加入双螺杆挤出机中，经挤出、冷却、切粒和干燥后，其中，挤出温度和转速分别为260℃，400r/min；干燥的温度和时间分别为80℃，4h，即得所述新型高分子材料。
实施例5
本实施例提供了一种新型高分子材料配方及其制备方法，具体为：
新型高分子材料由高光半透、耐光腐蚀型ABS组合物制成，以重量份计，其配方为：
ABS树脂90份、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)10份、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚1.0份、UV吸收剂(苯并三唑类UV吸收剂与受阻胺光稳定剂的混合物，质量比为4:1)0.8份、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物1.2份和钛白粉0.6份。
制备方法：
(1)按照上述用量称取各组分，将其加入高速混合机中于500r/min条件下高速搅拌10min，制备得到混合物；
(2)将上述混合物加入双螺杆挤出机中，经挤出、冷却、干燥和切粒后，其中，挤出温度和转速分别为220℃，600r/min；干燥的温度和时间分别为70℃，5h，即得所述新型高分子材料。
对比例1
本对比例提供了一种高分子材料配方及其制备方法，具体为：
ABS树脂60份、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)40份、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚0.5份、UV吸收剂(苯并三唑类UV吸收剂与受阻胺光稳定剂的混合物，质量比为4:1)0.8份、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物1.5份和钛白粉0.8份。
高分子材料制备方法及条件同实施例1。
对比例2
本对比例提供了一种高分子材料配方及其制备方法，具体为：
新型高分子材料由高光半透、耐光腐蚀型ABS组合物制成，以重量份计，其配方为：
ABS树脂70份、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)30份、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物2.0份和钛白粉0.8份。
高分子材料制备方法及条件同实施例1。
对比例3
本对比例提供了一种新型高分子材料配方及其制备方法，具体为：
新型高分子材料由高光半透、耐光腐蚀型ABS组合物制成，以重量份计，其配方为：
ABS树脂85份、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)15份、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物1.5份和葱酮类衍生物0.6份。
高分子材料制备方法及条件同实施例1。
对比例4
本对比例提供了一种高分子材料配方及其制备方法，具体为：
ABS树脂95份、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)5份、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚0.6份、UV吸收剂(苯并三唑类UV吸收剂与受阻胺光稳定剂的混合物，质量比为4:1)0.5份、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物0.5份和钛白粉0.6份。
高分子材料制备方法及条件同实施例1。
对比例5(不添加UV吸收剂)
本对比例提供了一种不添加UV吸收剂的材料配方，具体为：
ABS树脂70份、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)30份、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚0.6份、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物2.0份和钛白粉0.8份。
材料制备方法及条件同实施例1。
性能测试
将上述实施例和对比例制得的材料进行测试，按照GB/T 1843中的方法测定材料缺口冲击强度；按照GB/T 8807中的方法测定材料的光泽度；按照GB/T 2410中的方法测定材料的透光率；按照个人视觉感受对双8显示效果进行等级评价；按照持续开机运行时间测定材料的耐光腐蚀能力，其测试结果见表1。
表1材料性能测试表
根据上述实施例和对比例测定结果可见，本申请通过控制ABS树脂的合成方法、加入聚甲基丙烯酸甲酯、以及UV吸收剂和着色剂间的合理复配的方式制备得到的新型高分子材料能够真正实现材料的高光泽度、优异的透显示效果、高锐度、机械强度均衡以及耐灯光腐蚀的效果，使得该材料在空调柜机显示面罩方面具有十分广阔的应用价值。
Claims (11)
1.新型高分子材料，其特征在于，所述新型高分子材料由高光半透、耐光腐蚀型ABS组合物制成，以重量份计，包括ABS树脂65-90份、聚甲基丙烯酸甲酯10-35份、抗氧剂0.1-1份、UV吸收剂0.5-2份、相容剂0.5-3.5份和着色剂0.1-5份。
2.根据权利要求1所述的新型高分子材料，其特征在于，所述ABS树脂采用乳液法或本体法制备得到，所述ABS树脂包括聚丁二烯胶粉8-20％、丙烯腈15-30％和苯乙烯40-75％。
3.根据权利要求2所述的新型高分子材料，其特征在于，所述聚丁二烯胶粉粒径为0.3-3.5μm，所述苯乙烯的重均分子量为140000-200000，所述聚甲基丙烯酸甲酯的重均分子量为120000-180000。
4.根据权利要求1所述的新型高分子材料，其特征在于，所述抗氧剂选自二苯胺及其衍生物、对苯二胺及其衍生物、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、亚磷酸酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的新型高分子材料，其特征在于，所述UV吸收剂为苯并三唑类UV吸收剂与受阻胺光稳定剂的混合物，所述苯并三唑类UV吸收剂与受阻胺光稳定剂的质量比为(2-6):1。
6.根据权利要求5所述的新型高分子材料，其特征在于，所述所述苯并三唑类UV吸收剂与受阻胺光稳定剂的质量比为4:1。
7.根据权利要求1所述的新型高分子材料，其特征在于，所述相容剂选自苯乙烯-马来酸酐无规共聚物或乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物；所述着色剂选自钛白粉、炭黑、钛黄、酞青绿、酞青蓝中的任一种或多种的组合。
8.权利要求1-7中任一项所述的新型高分子材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
称取ABS树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、抗氧剂、UV吸收剂和着色剂，然后进行高速搅拌制备得到混合物；
将所述混合物加入双螺杆挤出机中，经挤出、冷却、切粒和干燥后，即得所述新型高分子材料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述混合物是利用高速混合机制备得到的，所述高速混合机的搅拌转速为500-1000r/min，混合时间为5-10min。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的挤出温度和转速分别为220-260℃，300-600r/min；所述干燥处理的温度为70-85℃，干燥时间为2-5h。
11.空调柜机显示面罩，其特征在于，利用包含上述根据权利要求1-7任一项所述的新型高分子材料制备得到。
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