CN115124809A - 一种免喷涂abs材料及其制备方法和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种免喷涂ABS材料，按重量计包括以下组分：透明ABS树脂70‑90％；偶联剂5‑15％；珠光混合物2‑10％；分散剂1‑5％；稳定剂0.5％‑1％；其中，透明ABS树脂的熔融指数为20‑35g/min(220℃/10kg)。本申请还提供一种免喷涂ABS材料的制备方法：按比例将原料充分混合，注入双螺杆挤出造粒机造粒，得到免喷涂ABS材料。本申请还提供一种免喷涂ABS材料的使用方法：将免喷涂ABS材料和普通ABS材料分别加入共挤出机，螺杆挤出，冷却定型，牵引剪切，得到冰箱共挤装饰条。本申请提供的免喷涂ABS材料配方简洁，工艺操作性好；得到的冰箱共挤装饰条更具有光泽感，强度性能优良。
Description
技术领域
本申请涉及冰箱复合材料技术领域，尤其涉及一种免喷涂ABS材料及其制备方法和使用方法。
背景技术
冰箱的玻璃搁架由玻璃及装饰条组成，装饰条起到固定及防护搁架玻璃的作用，装饰条材料设计通常为ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)塑料，目前装饰条主要为单挤出饰条，为了提升装饰条外观效果主要采用烫银及覆膜两种工艺，实现了金属外观效果，但烫银装饰件成本较高且硬度差，易掉银影响品质；覆膜装饰条成本过高，品质及成本问题直接制约着装饰条外观升级的推广应用。
为了提升冰箱共挤装饰条的外观效果，目前行业内越来越多地使用免喷涂材料。免喷涂材料与传统喷涂材料相比，工艺相对简单，也更环保、更经济，且具有高光泽、易成型、耐刮擦、可回收等特点。免喷涂ABS材料是以ABS为基材，添加金属粉、珠光粉、陶瓷粉、高光色粉等，使其自带特殊色彩效果，目前喷涂ABS已成功应用于电饭煲面板、洗衣机、空调面板、家电外壳、汽车部件等领域，但由于免喷涂ABS本身为哑光材质，因此免喷涂ABS材质的外观仍然不及传统喷涂或覆膜材料具有光泽感。
专利CN105733171A公开了一种免喷涂ABS材料及其共挤装饰条的组成，该专利中免喷涂ABS材料由如下成分的原料制备而成：ABS 50-100份，增韧剂5-30份，颜料0.1-1份，金属铝粉0.5-2份，光稳定剂0.2-1份，抗氧剂0.1-2份，润滑剂0.1-3份，该发明进一步提供了所述饰条由免喷涂ABS材料与普通ABS采用共挤工艺制备而成，可以实现高硬度、高光泽和耐光性等优异效果。但该发明提供的技术方案中的配方体系主要为ABS+PMMA+增韧剂，配方体系复杂，增韧剂与PMMA不易与其他原料混合均匀，工艺操作性难，且配方成本高。
目前，对于如何制备出一种配方简单、同时制备工艺可操作性强的免喷涂ABS材料，使其能够应用于冰箱的装饰条，尚未有理想的技术方案。
发明内容
本申请旨在提供一种新型免喷涂ABS材料，以解决现有技术中免喷涂ABS材料配方体系复杂，工艺操作性难的问题。
以上技术目的通过以下方案实现：
一方面，本申请提供一种免喷涂ABS材料，按重量计包括以下组分：
透明ABS树脂：70-90％；
偶联剂：5-15％；
珠光混合物：2-10％；
分散剂：1-5％；
稳定剂：0.5％-1％；
传统的免喷涂ABS材料的原材料主要由普通ABS树脂与透明材料PMMA混合组成，由于PMMA韧性差，因此需要再添加增韧剂以提高免喷涂ABS材料的韧性。使用透明ABS树脂作为原料，无须添加外观材料PMMA，进而免除了增韧剂的使用，节约了成本和工艺。
同时，透明ABS树脂相较于普通ABS树脂外形更美观，透明度与普通ABS树脂+PMMA配合成的材料更高，因此更易调配出均匀的珠光和金属光泽的外观。
其中，所述透明ABS树脂的熔融指数为220℃/10kg测试条件下20-35g/min。ABS树脂的熔融指数会影响流动速度，当流动速度过快会不利于最终产品的成型，流动速度过慢则会导致产品克重过高，增加成本，因此选择适合的ABS树脂融熔指数对于免喷涂ABS材料的生产工艺是非常关键的。
优选地，所述偶联剂为KH550、KH560、KH570、KH792、DL602或DL171中的一种。偶联剂在塑料加工过程中可降低树脂熔体的粘度，改善填充剂的分散度以提高加工性能，进而使制品获得良好的表面质量及机械、热和电性能。
优选地，所述珠光混合物包括珠光粉和金属粉，其中，珠光粉为金属氧化物包覆云母构成，金属粉为银粉或铝粉等金属粉末制成。为了实现ABS粒料的晶莹珠光金属感与均匀性，珠光粉与金属粉的比例及粒径选择至关重要，本申请的方案中优选珠光粉与金属粉的重量比例为1-2:1，珠光粉粒径优选为40-80um，金属粉粒径优选为10-40um。
优选地，所述分散剂为石蜡油、聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡中的一种或几种。
优选地，所述稳定剂包括抗氧剂和光稳定剂，其中，所述抗氧剂和光稳定剂的重量比例为1:1；所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂或磷酸酯类抗氧剂中一种或几种，所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。
另一方面，本申请还提供一种免喷涂ABS材料的制备方法，用于制备上述免喷涂ABS材料，包括如下步骤：按配方比例将原料充分混合，注入双螺杆挤出造粒机造粒，得到免喷涂ABS材料。
进一步地，所述注入双螺杆挤出造粒机造粒的挤出温度为180-210℃。通过控制ABS材料的挤出温度，合适的挤出温度能保证免喷涂ABS塑化均匀，使得制备出的免喷涂ABS粒料外观效果均匀。
此外，本申请还提供一种免喷涂ABS材料的使用方法，使用上述免喷涂ABS材料，用于制备冰箱共挤装饰条，包括如下步骤：
将普通ABS材料加入共挤出机的主挤出机中，同时将免喷涂ABS材料加入共挤出机的辅挤出机中，通过螺杆挤出，冷却定型，分别形成所述冰箱共挤装饰条的非外观面和外观面，牵引剪切，得到冰箱共挤装饰条。进一步地，所述主挤出机的挤出温度为160-190℃，一区温度为160℃，二区温度为170℃，三区温度为180℃，四区温度为180℃；所述辅挤出机的挤出温度为190-210℃，一区温度为190℃，二区温度为210℃，三区温度为210℃；所述主挤出机与辅挤出机的转速比例为1.5-3:1。装饰条的外观效果，特别是光泽度，与共挤出工艺息息相关，以上工艺参数均通过大量的工艺调整及实验验证，确保能够得到良好外观效果的共挤出装饰条。
进一步地，所述冰箱共挤装饰条的外观面材料由上述的免喷涂ABS材料组成，非外观面由普通ABS原料组成。由于免喷涂ABS与普通ABS相容性极好，考虑成本原因，外观面的厚度设计为0.05-0.1mm即能达到良好外观效果,冰箱共挤装饰条的非外观面厚度优选为1-3mm。
和现有技术相比，本发明提供的免喷涂ABS装饰条具有以下有益效果：
1)采用了透明ABS树脂作为原材料，透明度好，取消了传统配方中的PMMA与增韧剂成份，使配方更简洁，同时更容易混合均匀，相较传统配方来说工艺操作性更好，性价比更高。
2)本专利配方明确了珠光混合物的成分、比例及粒径大小，与一定比例的偶联剂与分散剂组成了一个整体配方，保证了材料的均匀性与外观效果，使用本申请方案制备得到的冰箱共挤装饰条外观色泽更美观，更具有光泽感，并且在产品强度上性能良好，抗冲击、拉伸和弯曲性能均有较好的表现。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例1
免喷涂ABS材料原料配方：
透明ABS树脂：80g
偶联剂KH550：10g
珠光粉：6g
铝粉：4g
石蜡油分散剂：2g
受阻酚抗氧剂：0.5g
受阻胺光稳定剂：0.5g
检测透明ABS树脂在220℃/10kg的测试条件下的熔融指数为30g/min。
免喷涂ABS材料及冰箱共挤装饰条的制备方法：
S1、制备免喷涂ABS材料：按上述配方和比例将各种原料在容器中充分混合，将混合均匀后的物料注入双螺杆造粒机，挤出造粒，控制挤出机主机挤出温度为200℃。得到免喷涂ABS粒料。
S2、制备冰箱共挤装饰条：共挤出装饰条截面，外观面厚度设计为0.05mm，非外观面厚度设计为3mm。准备普通ABS材料，普通ABS材料为市售材料，由普通ABS树脂制得，且未添加外观改性类添加剂。将S1所制备的普通ABS材料和免喷涂ABS材料分别加入共挤出机中的主挤出机与辅挤出机中，控制主挤出机的主机转速60r/min，一区温度为160℃，二区温度为170℃，三区温度为180℃，四区温度为180℃；辅挤出机主机转速30r/min，一区温度为190℃，二区温度为210℃，三区温度为210℃，同时通过螺杆挤出，经过冷却定型、牵引剪切即得符合设计要求的冰箱共挤装饰条。
实施例2
原料配方：
免喷涂ABS材料原料配方：
透明ABS树脂：85g
偶联剂KH560：8g
珠光粉：4g
铝粉：3g
石蜡油分散剂：1.5g
受阻酚抗氧剂：0.5g
受阻胺光稳定剂：0.5g
检测透明ABS树脂在220℃/10kg的测试条件下的熔融指数为35g/min。
免喷涂ABS材料及冰箱共挤装饰条的制备方法：
S1、制备免喷涂ABS材料：按上述配方和比例将各种原料在容器中充分混合，将混合均匀后的物料注入双螺杆造粒机，挤出造粒，控制挤出机主机挤出温度为180℃。得到免喷涂ABS粒料。
S2、制备冰箱共挤装饰条：共挤出装饰条截面，外观面厚度设计为0.05mm，非外观面厚度设计为3mm。准备普通ABS材料，普通ABS材料为市售材料，由普通ABS树脂制得，且未添加外观改性类添加剂。将S1所制备的普通ABS材料和免喷涂ABS材料分别加入共挤出机中的主挤出机与辅挤出机中，控制主挤出机的主机转速60r/min，一区温度为160℃，二区温度为170℃，三区温度为180℃，四区温度为180℃；辅挤出机主机转速30r/min，一区温度为190℃，二区温度为210℃，三区温度为210℃，同时通过螺杆挤出，经过冷却定型、牵引剪切即得符合设计要求的冰箱共挤装饰条。
实施例3
原料配方：
免喷涂ABS材料原料配方：
透明ABS树脂：90g
偶联剂KH550：6g
珠光粉：3g
铝粉：2g
石蜡油分散剂：1.2g
受阻酚抗氧剂：0.4g
受阻胺光稳定剂：0.4g
检测透明ABS树脂在220℃/10kg的测试条件下的熔融指数为25g/min。
免喷涂ABS材料及冰箱共挤装饰条的制备方法：
S1、制备免喷涂ABS材料：按上述配方和比例将各种原料在容器中充分混合，将混合均匀后的物料注入双螺杆造粒机，挤出造粒，控制挤出机主机挤出温度为200℃。得到免喷涂ABS粒料。
S2、制备冰箱共挤装饰条：共挤出装饰条截面，外观面厚度设计为0.05mm，非外观面厚度设计为3mm。准备普通ABS材料，普通ABS材料为市售材料，由普通ABS树脂制得，且未添加外观改性类添加剂。将S1所制备的普通ABS材料和免喷涂ABS材料分别加入共挤出机中的主挤出机与辅挤出机中，控制主挤出机的主机转速60r/min，一区温度为160℃，二区温度为170℃，三区温度为180℃，四区温度为180℃；辅挤出机主机转速30r/min，一区温度为190℃，二区温度为210℃，三区温度为210℃，同时通过螺杆挤出，经过冷却定型、牵引剪切即得符合设计要求的冰箱共挤装饰条。
对比例
原料配方：
免喷涂ABS材料原料配方：
普通ABS树脂：80g
PMMA:10g
增韧剂MBS:5g
珠光颜料：6g
铝粉：4g
硬脂酸锌：1g
受阻酚抗氧剂：0.4g
受阻胺光稳定剂：0.4g。
免喷涂ABS材料及冰箱共挤装饰条的制备方法：
S1、制备免喷涂ABS材料：按上述配方和比例将各种原料在容器中充分混合，将混合均匀后的物料注入双螺杆造粒机，挤出造粒，控制挤出机主机挤出温度为190℃。得到免喷涂ABS粒料。
S2、制备冰箱共挤装饰条：共挤出装饰条截面，外观面厚度设计为1mm，非外观面厚度设计为3mm。准备普通ABS材料，普通ABS材料为市售材料，由普通ABS树脂制得，且未添加外观改性类添加剂。将S1所制备的普通ABS材料和免喷涂ABS材料分别加入共挤出机中的主挤出机与辅挤出机中，控制主挤出机的主机转速75r/min，一区温度为160℃，二区温度为170℃，三区温度为180℃，四区温度为180℃；辅挤出机主机转速50r/min，一区温度为190℃，二区温度为210℃，三区温度为210℃，同时通过螺杆挤出，经过冷却定型、牵引剪切即得符合设计要求的冰箱共挤装饰条。
将实施例1-3和对比例所制得的冰箱共挤装饰条在强度和外观等方面进行性能检测，检测结果如表1所示。
表1.冰箱共挤装饰条性能检测结果
由表1中的数据可以看出，本专利的免喷涂ABS材料在简化了配方、省去了PMMA和增韧剂的基础上，仍然保持甚至提升了强度性能，所制得的冰箱共挤装饰条在冲击、拉伸及弯曲性能方面相较于传统配方制得的装饰条均有更好的表现。同时本申请提供的免喷涂ABS材料配方通过适当地控制各组分比例及工艺参数，实现挤出件外观良好，提升了装饰条的外观水平，较对比例说，本申请方案制得的冰箱装饰光泽度更高、更美观。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种免喷涂ABS材料，其特征在于，按重量计包括以下组分：
透明ABS树脂：70-90％；
偶联剂：5-15％；
珠光混合物：2-10％；
分散剂：1-5％；
稳定剂：0.5％-1％；
其中，所述透明ABS树脂的熔融指数为220℃/10kg测试条件下20-35g/min。
2.根据权利要求1所述的一种免喷涂ABS材料，其特征在于，所述偶联剂为KH550、KH560、KH570、KH792、DL602或DL171中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种免喷涂ABS材料，其特征在于，所述珠光混合物包括珠光粉和金属粉，其中，所述珠光粉和金属粉的重量比例为1-2:1；所述珠光粉的粒径为40-80um，所述金属粉的粒径为10-40um。
4.根据权利要求1所述的一种免喷涂ABS材料，其特征在于，所述分散剂为石蜡油、聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种免喷涂ABS材料，其特征在于，所述稳定剂包括抗氧剂和光稳定剂，其中，所述抗氧剂和光稳定剂的重量比例为1:1；所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂或磷酸酯类抗氧剂中一种或几种，所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。
6.一种免喷涂ABS材料的制备方法，用于制备权利要求1-5任一项所述的免喷涂ABS材料，其特征在于，包括如下步骤：按比例将原料充分混合，注入双螺杆挤出造粒机造粒，得到免喷涂ABS材料。
7.根据权利要求6所述的一种免喷涂ABS材料的制备方法，其特征在于，所述注入双螺杆挤出造粒机造粒的挤出温度为180-210℃。
8.一种免喷涂ABS材料的使用方法，使用权利要求1-5任一项所述的免喷涂ABS材料，用于制备冰箱共挤装饰条，其特征在于，包括如下步骤：
将普通ABS材料加入共挤出机的主挤出机中，同时将免喷涂ABS材料加入共挤出机的辅挤出机中，通过螺杆挤出，冷却定型，分别形成所述冰箱共挤装饰条的外观面和非外观面，牵引剪切，得到冰箱共挤装饰条。
9.根据权利要求8所述的一种免喷涂ABS材料的使用方法，其特征在于，所述主挤出机的挤出温度为160-190℃，一区温度为160℃，二区温度为170℃，三区温度为180℃，四区温度为180℃；所述辅挤出机的挤出温度为190-210℃，一区温度为190℃，二区温度为210℃，三区温度为210℃；所述主挤出机与辅挤出机的转速比例为1.5-3:1。
10.根据权利要求8所述的一种免喷涂ABS材料的使用方法，其特征在于，所述冰箱共挤装饰条的外观面厚度为0.05-0.1mm，所述冰箱共挤装饰条的非外观面厚度为1-3mm。
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