CN111925621B - 一种高光耐候仿石纹组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高光耐候仿石纹组合物及其制备方法,按重量份数,由以下组分组成:基料100份、纹料8‑30份、母粒1‑5份、增亮剂1~5份。本发明合理巧妙地利用不同基材性能方面的差异进行复配,所制得的组合物具有逼真的仿石纹效果且耐候性优异,可以有效替代石质类外观产品。
Description
技术领域
本发明属于户外建材领域,特别涉及一种高光耐候仿石纹组合物及其制备方法。
背景技术
随着人们对环境资源重视程度的提高,以废旧物资回收和资源替代综合利用为核心的循环型经济发展模式已成为世界经济发展的趋势。大力开发资源循环利用和替代技术,将对国民经济发展和环境可持续发展产生深远影响。其中以塑代石,不仅是环境资源管控的需求也是人们环保理念的提升体现,仿石纹复合材料作为一种新型环保材料,通过利用两种或两种以上材料其相容性、流动性等方面的差异通过合适工艺挤出或者注塑得到有一定纹路效果的复合材料。
目前仿石纹技术也还存在诸多缺陷,例如纹路不清晰,脉络不稳定,表面光泽不够,效果不真实,耐候性不佳,在户外使用容易褪色从而失去特殊效果,且注塑和挤出工艺没法通用。为了改善这些问题,目前,在已公开的专利中,如中国专利CN 108976693A中公开了一种石纹母粒方法,基体树脂光泽一般,实际成品中很难显示逼真高档的石纹效果同时基体树脂老化性很差,无法长期保持石纹效果。因此,通过有效改进得到纹路清晰,保留时间长,高光逼真的仿石材料显得尤为重要
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高光耐候仿石纹组合物及其制备方法,该组合物解决了目前产品纹路不清晰,脉络不稳定,效果不真实,耐候性不佳,纹路易消散等缺陷。
本发明提供了一种高光耐候仿石纹组合物,按重量份数,包括以下组分:基料100份、纹料8-30份、母粒1-5份、增亮剂1~5份;其中,基料由ASA树脂1、色粉体系以及小料组成;纹料由ASA树脂2、色粉体系以及小料组成;母粒由PE树脂、云母粉以及小料组成。
所述ASA树脂1在220℃/10kg条件下,其熔体质量流动速率为25-50g/10min,更优选熔体质量流动速率为30-50g/10min;ASA树脂2在220℃/10kg条件下,其熔体质量流动速率为0.5-10g/10min,更优选熔体质量流动速率为1-5g/10min。
所述PE树脂为HDPE,在190℃/2.16kg条件下,其熔体质量流动速率为0.05-5g/10min,更优选熔体质量流动速率为0.1-2g/10min。
所述色粉体系为白色类、黑色类、黄色类、蓝色类、绿色类、红色类中的至少一种。
更具体地,黑色类颜料主要所指为炭黑;黄色类颜料包括偶氮黄、铁黄、钛黄、铋黄、联苯胺黄、喹酞酮黄中的至少一种;蓝色类颜料包括酞菁蓝、群青蓝中的至少一种;绿色类颜料包括酞菁绿、群青绿中的至少一种;红色类颜料包括铁红、偶氮红、酞菁红、喹吖啶酮红中的至少一种;白色类颜料为硫化锌和钛白粉中的至少一种。
所述小料由抗氧剂和光稳定剂组成。
所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂、金属钝化剂中的一种或几种;光稳定剂为受阻苯甲酸酯类光稳定剂、受阻胺类光稳定剂、苯并三唑类光稳定剂、二苯甲酮类光稳定剂中的一种或几种。
所述云母粉的粒径在200目以内。
所述基料中色粉体系的加入量为ASA树脂1重量的1%-2%,小料的加入量为ASA树脂1重量的1%-2%。
所述纹料中色粉体系的加入量为ASA树脂2重量的5%-6%,小料的加入量为ASA树脂2重量的1%-2%。
所述母粒中PE树脂的重量百分比为60%-70%,云母粉的重量百分比为30%-40%,小料的加入量为PE树脂重量的1%-2%。
所述增亮剂为脂肪族磷酸三酯,其分子量在400以内。
本发明提供了一种高光耐候仿石纹组合物的制备方法,包括:
(1)按照实际颜色需求搭配比例将基料和纹料进行预混造粒;
(2)根据母粒配方比例,经双螺杆挤出机塑化、挤出切粒;
(3)根据组合物比例将上述原料在高混机中混合均匀得到高光耐候仿石纹组合物,在180-200℃下注塑或挤出得到具有仿石纹效果的产品。
所述步骤(2)中的双螺杆挤出机的螺杆长径比为30:1-40:1,各段螺杆温度为120℃~180℃。
有益效果
(1)本发明将云母粉以母粒的形式添加进组合物,母粒所用基材加工工艺和温度最大程度保留了云母粉的独特效果,同时降低了材料的综合成本;
(2)通过优选各组分的材料搭配,结合不同粒径大小云母粉,进一步加强了石纹的厚重感和宽度;
(3)PE基材的引入加强了石纹纹路的清晰度,同时也提高了材料的耐候性能;
(4)本发明将磷酸三酯作为增亮剂应用于产品中,相比传统的聚乙烯蜡类增亮剂,磷酸三酯与云母片的结合可以大大改善产品的表面光泽度,同时特定的磷酸酯与基材的半相容特性可以加强石纹浓度和真实性。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
母粒C按照表1配方所述将各组分在高速搅拌混料机中混合均匀,然后将混合均匀的物料置于双螺杆挤出机中,经双螺杆挤出机熔融、挤出,造粒即得。
基料A按照表2配方所述将各组分在高速搅拌混料机中混合均匀,然后将混合均匀的物料置于双螺杆挤出机中,经双螺杆挤出机熔融、挤出,造粒即得。
纹料B按照表3配方所述将各组分在高速搅拌混料机中混合均匀,然后将混合均匀的物料置于双螺杆挤出机中,经双螺杆挤出机熔融、挤出,造粒即得。
将按照上述步骤得到的各个组分颗粒,按照表4所述配方进行混合后在150-200℃下经挤出或注塑得到仿石纹成品。
表1母粒C配方
母粒C | C1 | C2 | C3 |
PE1 | 100 | 70 | 70 |
40目云母 | 30 | ||
325目云母 | 30 | ||
小料 | 1 | 0.7 | 0.7 |
表2基料A配方
基料A | A1 | A2 | A3 |
ASA1 | 100 | ||
ASA3 | 100 | ||
ABS | 100 | ||
白色色粉 | 1 | 1 | 1 |
小料 | 1 | 1 | 1 |
表3纹料B配方
表4组合
上述配方体系中实施例及对比例所用的原材料做如下说明,但不限于这些材料:PE1树脂,HDPE 5000S(熔指0.9g/10min),大庆石化;ASA1树脂,ASA-W100(熔指38g/10min),广州金发;ASA2树脂,XC190(熔指4g/10min),韩国锦湖;ASA3树脂,XC280G(熔指20g/10min),韩国锦湖;ABS,750NSW(熔指42g/10min),韩国锦湖;云母(40目和350目)选自滁州格锐矿业公司;磷酸三酯,TPP(分子量326.28),江苏雅克;磷酸二酯,BDP(分子量696.04),江苏雅克;色粉以及小料组成中的抗氧剂以及光稳定剂,均选用的是市售的通用种类。
将实施例1-3(挤出成型)实施例4(注塑成型)及对比例1-9(挤出成型)制得的样品按照下述条件进行对比测试:
耐候性:按ISO 4892.2标准进行,老化2000小时后,记录材料的色差变化值;
光泽度:按ASTM D2457方法,直径为80毫米的圆片;
石纹效果等级:根据样品表面石纹效果,综合评价1-10个等级,数字越大,表示石纹效果越好,8以上等级的石纹纹路符合预期。
各样品性能测试结果数据如下表所示:
由对比例1和2的测试结果可以看到,当组合物不加入云母粉或加入云母粉的粒径超过200目时,光泽度和石纹效果均不太理想。由对比例3和4的测试结果可以看到,当组合物添加的ASA树脂其熔体质量流动速率不在本发明范围内时,光泽度和石纹效果同样不够理想。对比例5、6、7加入了与本发明不同的增亮剂,可以发现增量效果不如磷酸三酯。对比例8未加入PE树脂仅加入云母粉,可以发现耐候性明显不佳。对比例9以普通ABS树脂为基体树脂,可以发现其耐候性远不如ASA树脂耐候性好。
因此,本发明制备的高光耐候仿石纹组合物光泽亮丽,效果清晰,纹路逼真同时具有优异的耐老化性,可以广泛应用于室内以及户外领域。
Claims (5)
1. 一种高光耐候仿石纹组合物,其特征在于:按重量份数,包括以下组分:基料100份、纹料 8-30份、母粒1-5份、增亮剂1~5份;其中,基料由ASA树脂1、色粉体系以及小料组成;纹料由ASA树脂2、色粉体系以及小料组成;母粒由PE树脂、云母粉以及小料组成;所述增亮剂为磷酸三酯,其分子量为326.28;所述ASA树脂1在220℃/10kg条件下,其熔体质量流动速率为25-50g/10min;ASA树脂2在220℃/10kg条件下,其熔体质量流动速率为0.5-10g/10min;所述云母粉的粒径在 200目以内;所述小料由抗氧剂和光稳定剂组成。
2.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于:所述色粉体系为白色类、黑色类、黄色类、蓝色类、绿色类、红色类中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于:所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂、金属钝化剂中的一种或几种;光稳定剂为受阻苯甲酸酯类光稳定剂、受阻胺类光稳定剂、苯并三唑类光稳定剂、二苯甲酮类光稳定剂中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于:所述基料中色粉体系的加入量为ASA树脂1重量的1%-2%,小料的加入量为ASA树脂1重量的1%-2%;所述纹料中色粉体系的加入量为ASA树脂2重量的5%-6%,小料的加入量为ASA树脂2重量的1%-2%;所述母粒中PE树脂的重量百分比为60%-70%,云母粉的重量百分比为30%-40%,小料的加入量为PE树脂重量的1%-2%。
5.一种如权利要求1所述的高光耐候仿石纹组合物的制备方法,包括:
(1)按照实际颜色需求搭配比例将基料和纹料进行预混造粒;
(2)根据母粒配方比例,经双螺杆挤出机塑化、挤出切粒;
(3)根据组合物比例将上述原料在高混机中混合均匀得到高光耐候仿石纹组合物,在180-200℃下注塑或挤出得到具有仿石纹效果的产品。
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