CN112795095A - 一种无流纹免喷涂的聚丙烯组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无流纹免喷涂的聚丙烯组合物及其制备方法和应用。本发明的无流纹免喷涂的聚丙烯组合物，包括如下重量份的组分：聚丙烯70～90份，抗冲击改性剂10～20份，金属颜料1～4份，玻璃微珠1～6份，润滑剂0.1～4份，抗氧剂0.1～0.6份；所述金属颜料为聚乙烯蜡作载体的金属粉，金属粉为不规则片状，金属粉的平均粒径为75～150μm；所述玻璃微珠的平均粒径为5～15μm。本发明通过选用较大粒径、不规则片状的金属粉搭配极低粒径的玻璃微珠，在熔融指数较高的聚丙烯体系中，开发出了一种无流纹免喷涂的聚丙烯组合物，可以大大降低免喷涂材料的流纹和熔接线现象。

Description

一种无流纹免喷涂的聚丙烯组合物及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及高分子材料改性领域，更具体的，涉及一种无流纹免喷涂的聚丙烯组合物及其制备方法和应用。

背景技术

金属外观具有独特的美学效果，是外观设计中的重要组成元素，也是未来的消费电子产品发展方向之一。金属，尤其是铝合金，通常被各家电、笔记本电脑、手机品牌应用到高端产品中，但是金属有较重、难以成型、装配不方便、后处理工艺麻烦且昂贵的缺点。金属质感塑料具有材质轻、易成型、成本较低、可回收等优点，是金属外观类产品未来的发展趋势。

免喷涂金属质感塑料，替代了传统的仿金属外观喷涂工艺，通过直接在塑料粒子造粒过程中添加金属粉达到金属的外观，可一次成型，工序简单，具有广泛的应用空间。但由于金属颜料通常结构不规整，受塑料树脂熔体的流动行为影响，会出现相应的外观缺陷，如表面流纹、熔接线等，使免喷涂产品颜色、光泽、亮度有明显差异，影响了良好外观。

为解决此问题，现有技术中通常是选择粒径较低的金属颜料，以降低流纹、熔接线的影响。中国专利申请CN 103910937 A公开了一种具有耐划伤及高光泽免喷涂美学效果的聚丙烯组合物，使用10～50μm的金属粉配合珠光颜料、聚丙烯树脂等组分，降低了流纹和熔接线的影响。但通常来讲，金属粉的粒径越低，成本相应也越高，且仅通过筛选粒径更低的金属粉，无法从根本上解决流纹和熔接线的问题。

因此，需要开发出一种无流纹免喷涂的聚丙烯组合物。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的表面流纹、熔接线的缺陷，提供一种无流纹免喷涂的聚丙烯组合物，该无流纹免喷涂的聚丙烯组合物具有大大减少了材料表面流纹和熔接线问题，并赋予了材料优异的金属色彩。

本发明的另一目的在于提供上述无流纹免喷涂的聚丙烯组合物的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述无流纹免喷涂的聚丙烯组合物的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种无流纹免喷涂的聚丙烯组合物，包括如下重量份的组分：

聚丙烯70～90份，

抗冲击改性剂10～20份，

金属颜料1～4份，

玻璃微珠1～6份，

润滑剂0.1～4份，

抗氧剂0.1～0.6份；

所述金属颜料为聚乙烯蜡作载体的金属粉，金属粉为不规则片状，金属粉的平均粒径为75～150μm；

所述玻璃微珠的平均粒径为5～15μm。

发明人研究发现，在聚丙烯体系中，通过较大粒径、不规则片状的金属粉搭配极低粒径的玻璃微珠，可以大大降低免喷涂材料的流纹和熔接线现象。

较大粒径的金属粉易获得，且相比于低粒径的金属粉具有显著的成本优势。金属粉具有不规则片状，分散于聚丙烯体系中表面不规整，金属粉的颗粒间易有不可避免的空隙或缝隙，对光线产生不同的反射角度；与此同时，极低粒径的玻璃微珠可以细密、均匀地填充于不规则片状的金属粉的空隙或缝隙中，玻璃微珠具有微粒状结构，也具有反射光线的性能，可以有效弥补金属粉不规则表面造成的漫反射，使得光线能够平行反射，显著降低了流纹和熔接线现象。

优选地，所述金属粉为银元状或玉米花状。

银元状或玉米花状均为不规则片状，其中银元状为边缘光滑的片状，类似于圆形或椭圆形；玉米花状为边缘不规整的片状，类似爆米花的形状；玉米花状为比银元状更不规整的外观形状。

优选地，所述金属粉的平均粒径为100～150μm。

更优选地，所述金属粉的平均粒径为120～150μm。

金属粉的平均粒径较大时，颗粒边沿的表面积也相对更大，可以更好的与玻璃微珠配合，使极低粒径的玻璃微珠更好的分散于金属粉周围，从而进一步降低了流纹和熔接线现象。

优选地，所述玻璃微珠的平均粒径为5～10μm。

优选地，所述金属粉和玻璃微珠的重量比为1∶(1～6)。

优选地，所述金属粉为铝粉、铜粉、金粉或银粉中的一种或几种。

优选地，所述聚丙烯的熔融指数为230℃、2.16kg条件下20～50g/10min。

聚丙烯的熔融指数检测方法按照ISO 1133-1:2011标准。

优选地，所述抗冲击改性剂为嵌段共聚结构，熔融指数为230℃、2.16kg条件下20～40g/10min。

抗冲击改性剂的熔融指数检测方法按照ISO 1133-1:2011标准。

可选的，所述抗冲击改性剂可以为乙烯-丙烯嵌段共聚物。

优选地，所述润滑剂为酯类润滑剂。

可选的，所述润滑剂为单硬脂酸甘油酯和/或季戊四醇酯。

所述抗氧剂是聚丙烯中常用的抗氧剂。

优选地，所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂和/或受阻酚类抗氧剂。

可选的，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076或抗氧剂168中一种或几种。

本发明还保护上述聚丙烯组合物的制备方法，包括如下步骤：

将聚丙烯、抗冲击改性剂、润滑剂、抗氧剂、金属颜料、玻璃微珠混合后加至挤出机，经熔融混合，挤出造粒，得到所述聚丙烯组合物。

优选地，所述挤出机为双螺杆挤出机，挤出温度为160～220℃，转速为100～400rpm。

本发明还保护上述聚丙烯组合物在制备无流纹免喷涂金属质感塑料中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过选用较大粒径、不规则片状的金属粉搭配极低粒径的玻璃微珠，在熔融指数较高的聚丙烯体系中，开发出了一种无流纹免喷涂的聚丙烯组合物，可以大大降低免喷涂材料的流纹和熔接线现象。不规则片状的金属粉，分散于聚丙烯体系中表面不规整，对光线有不同的反射角度；低粒径的玻璃微珠可以细密、均匀地填充于不规则片状的金属粉的缝隙中，有效弥补金属粉造成的不规整表面，使得光线能够平行反射，显著降低了流纹和熔接线现象。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

实施例及对比例中的原料均可通过市售得到：

除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

实施例1～17

实施例1～17提供一种聚丙烯组合物，各组分的含量如表1所示。

其制备方法为：根据表1将各组分混合均匀后投入双螺杆挤出机，经熔融造粒挤出，得到聚丙烯组合物。其中双螺杆挤出机的挤出温度为160～220℃，转速为100～400rpm。

表1实施例1～17中各组分含量(重量份)

对比例1～5

对比例1～5提供一种聚丙烯组合物，各组分的含量如表2所示。

其制备方法为：根据表2将各组分混合均匀后投入双螺杆挤出机，经熔融造粒挤出，得到聚丙烯组合物。其中双螺杆挤出机的挤出温度为160～220℃，转速为100～400rpm。

表2对比例1～5中各组分含量(重量份)

性能测试

对上述实施例及对比例的聚丙烯组合物进行性能测试，测试方法具体如下：

将聚丙烯组合物注塑为测试样板，选取五名技术人员对测试样板的流纹、熔接线情况进行评价，其中流纹和熔接线的评价标准为：

流纹：优，表面金属效果好，无流纹；良，表面金属效果较好，有轻微流纹，但不影响美观；一般，表面金属效果较好，允许存在轻微流纹，尚可接受；差，表面金属效果较弱，目视可见明显流纹，影响外观；

熔接线：优，表面金属效果好，无熔接线；良，表面金属效果较好，有轻微熔接线，但不影响美观；一般，表面金属效果较好，允许存在轻微熔接线，尚可接受；差，表面金属效果较弱，目视可见明显熔接线，影响外观。

金属光泽：将聚丙烯组合物注塑为测试样板，使用光泽度仪，按照GB/T8807-1988《塑料镜面光泽试验方法》测试60°角的反射数据。

实施例1～17的测试结果见表3，对比例1～5的测试结果见表4。

表3实施例1～17的测试结果

	1	2	3	4	5	6	7	8	9
										流纹	优	优	优	优	优	优	优	良	一般
熔接线	良	良	优	优	优	优	良	良	良
										金属光泽	89	90	91.5	94.7	93.7	93	92	91	90
	10	11	12	13	14	15	16	17
										流纹	良	一般	优	优	良	良	良	良
熔接线	良	一般	良	良	良	良	良	一般
										金属光泽	88	89	92	93	92	91	90	89

根据表3的测试结果，由实施例1～5，在平均粒径75～150μm的范围内，铝粉的粒径更大，聚丙烯组合物的流纹和熔接线更少，测试样板的金属光泽度高。优选地，金属粉的平均粒径为100～150μm；更优选地，金属粉的平均粒径为120～150μm。

由实施例1、实施例7～8，使用同样平均粒径的铝粉时，玻璃微珠的平均粒径更低，可以更好的与铝粉配合，使得聚丙烯组合物的流纹和熔接线更少。优选地，玻璃微珠的平均粒径为5～10μm。

铝粉和玻璃微珠的含量需要互相配合，以减少流纹和熔接线情况。由实施例1、实施例10～14的测试结果可以看出，铝粉和玻璃微珠的重量比优选为1∶(1～6)。

表4对比例1～5的测试结果

	1	2	3	4	5
						流纹	差	良	差	差	一般
熔接线	差	差	差	差	差
						金属光泽	85	87	84	84	86

由对比例1，铝粉的粒径过低，无法与玻璃微珠进行有效配合，聚丙烯组合物的流纹和熔接线现象严重，金属光泽较低。对比例2中，玻璃纤维的粒径过大，聚丙烯组合物的熔接线情况较差。对比例3中玻璃微珠替换为另一种常用的无机填料碳酸钙，不能起到与金属粉配合、协同增效的作用，流纹和熔接线情况较差。对比例4中，聚丙烯组合物不含玻璃微珠，流纹和熔接线严重，均为较差的等级。对比例5中，抗冲击改性剂含量过多，使得聚丙烯组合物流动性差，进一步加重了熔接线情况。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无流纹免喷涂的聚丙烯组合物，其特征在于，包括如下重量份的组分：

聚丙烯70～90份，抗冲击改性剂10～20份，金属颜料1～4份，玻璃微珠1～6份，润滑剂0.1～4份，抗氧剂0.1～0.6份；

所述金属颜料为聚乙烯蜡作载体的金属粉，金属粉为不规则片状，金属粉的平均粒径为75～150μm；

所述玻璃微珠的平均粒径为5～15μm。

2.根据权利要求1所述聚丙烯组合物，其特征在于，所述金属粉为银元状或玉米花状。

3.根据权利要求1所述聚丙烯组合物，其特征在于，所述金属粉的平均粒径为100～150μm。

4.根据权利要求3所述聚丙烯组合物，其特征在于，所述金属粉的平均粒径为120～150μm。

5.根据权利要求1所述聚丙烯组合物，其特征在于，所述玻璃微珠的平均粒径为5～10μm。

6.根据权利要求1所述聚丙烯组合物，其特征在于，所述金属粉和玻璃微珠的重量比为1∶(1～6)。

7.根据权利要求1所述聚丙烯组合物，其特征在于，所述金属粉为铝粉。

8.根据权利要求1所述聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚丙烯的熔融指数为230℃、2.16kg条件下20～50g/10min。

9.权利要求1～8任一项所述聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将聚丙烯、抗冲击改性剂、润滑剂、抗氧剂、金属颜料、玻璃微珠混合后加至挤出机，经熔融混合，挤出造粒，得到所述聚丙烯组合物。

10.权利要求1～8任一项所述聚丙烯组合物在制备无流纹免喷涂金属质感塑料中的应用。