一種美容棒ABS專用料的製作方法

2023-06-10 03:31:21 2

本發明屬於工程塑料技術領域，更具體的說，本發明涉及一種應用於美容棒的abs專用料。

背景技術：

美容棒是一款近幾年興起的美容工具，主要用於面部，一般採用物理方法達到激活面部皮膚的效果。使用美容棒對有關部位進行按摩可加速血液循環，放鬆肌膚，去除眼睛疲勞和皮膚皺紋、暗癍、頸紋等問題，使其恢復正常。

abs是重要的工程塑料之一，廣泛用於汽車工業、電器儀表工業和機械工業等。常作齒輪、葉片、軸承、把手、管道、儀表殼、儀錶盤、收音機和電視機的殼體、安全帽、貯槽內襯、冰箱襯裡等。也可製作很多汽車零件，如擋泥板、扶手等。電鍍產品常作金屬代用品，如製造銘牌、裝飾件等。其發泡材料能代替木材製造家具和建築材料。abs是丁二烯橡膠微粒分散在丙烯腈－苯乙烯樹脂連續相中的「海島」型結構，是樹脂的剛性和橡膠的彈性相結合的一個範例，它不僅具有韌、硬、剛相均衡的優良力學特性，而且具有耐化學藥品性好、尺寸穩定性好、表面光澤好、易塗裝和易著色的優點。

abs是非晶態、不透明的樹脂，一般為淺黃色粒狀或珠狀樹脂，熔融溫度為217～237℃，熱分解溫度>250℃，無毒無味，吸水率低。它具有優良的物理－機械性能，極好的低溫抗衝擊性能、電性能、易於成型和機械加工等特點。abs耐水、無機鹽、鹼和酸類，不溶於大部分醇類和烴類溶劑，而易溶於醛、酮、酯，以及某些氯代烴中。

abs擁有上述眾多優點，因而被廣泛用於美容棒。但abs生產過程中，會殘留苯乙烯及丙烯腈單體。乳液法生產abs中，80％的乳化劑會殘留在橡膠粉中，不易脫除。本體法abs生產過程中採用甲苯或乙苯作為溶劑，如果脫灰裝置不完善，溶劑會滯留在產品中，成為voc物質。在加工過程中，為了改善脫模性，經常使用的辦法是外噴脫模劑，外噴脫模劑以有機物質為主，也可能會影響voc散發水平。此外，其在加工、日曬過程中大分子有機物的降解也會產生有毒有害的小分子揮發性物質。上述揮發性物質(voc)的存在，顯然不是與面部接觸的美容棒所期待的。

物理吸附從理論上來講，可以對任何產生揮發性的小分子進行吸附。隨著物理吸附劑的不斷發展，出現很對的物理吸附體系，包括活性炭體系、矽膠體系、金屬氧化物、植物纖維、凹凸棒土等礦物體系以及分子篩體系等。當上述體系吸附劑以一定形式分布於塑料基體時，它們均能對塑料材料中產生的氣味或是揮發性小分子進行吸附。現有技術中有採用氧化鋅、氧化鈦、火山灰、沸石分子篩、鹼金屬矽鋁酸粉體、細孔矽膠等材料來吸附塑料材料中的voc物質。但上述原料要麼對voc的吸附量有限，要麼摻量過少不能充分吸附voc，摻量過多則帶來塑料力學性能或熱力學性能的下降。

abs塑料具有很高的體積電阻和比表面電阻，是重要的絕緣材料，但這種高電阻性能，使得塑料帶有大量來源於其他介質的靜電荷，導致與人體接觸的美容棒具有以下不令人滿意的地方。(1)使用過程中表面吸收灰塵，影響美觀，滋生細菌。(2)放電過程會帶來令人不愉快的體驗。

已知空心玻璃微珠被廣泛應用於abs等熱塑性塑料中，用於減輕塑料密度，提高製品的加工穩定性和熱穩定性。陶瓷微珠是一種新型填料，白度高、流動性好，耐候性、化學穩定性比玻璃微珠更加優異。但相對於玻璃微珠的市場用量其具有高昂的成本，沒有被普及推廣。

技術實現要素：

本發明的目的是在abs樹脂主要成分的基礎上，通過添加多孔陶瓷填料和鍍銀改性空心玻璃微珠對abs樹脂材料的物理、化學性能進行綜合改進。在提高abs樹脂材料的強度、韌性、抗衝擊性能的同時，改進材料的抗靜電性能，降低材料的voc含量。

為了實現上述目的，本發明採用了以下技術方案：

一種美容棒abs專用料，原料按重量份數稱取：

abs樹脂95～134份，矽灰粉10～25份，多孔陶瓷填料5～20份，鍍銀改性空心玻璃微珠6～18份，分散劑0.4～1.0份，抗氧劑0.3～0.8份。

所述抗氧劑選自受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑或者它們的混合物。

所述分散劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣或硬脂酸鎂中的任意一種或任意幾種的組合。

其中，所述多孔陶瓷填料的粒徑為30‐55微米，組成按重量份計為tio24份、zno1份、al2o32份。

所述多孔陶瓷填料通過冷凍澆注方法製備得到：按照多孔陶瓷填料的組成將粒度為0.3-1微米的tio2、zno、al2o3陶瓷粉體與分散劑、粘結劑按重量比100:3:6混合，然後再與去離子水混合，球磨24h後得到穩定的漿料，漿料的固含量為75‐80％，然後將漿料注入到模具中，在‐40℃冷凍成型，脫模放入冷凍乾燥機中乾燥18h，將得到的素坯在1300℃‐1350℃下燒結得到多孔陶瓷，粉碎至30‐55微米後，獲得所述多孔陶瓷填料。

其中，所述鍍銀改性空心玻璃微珠的直徑為40-90微米，由空心玻璃微珠、中間陶瓷層和銀層組成，所述空心玻璃微珠的直徑為30-80微米，所述中間陶瓷層的厚度為5-10微米，所述中間陶瓷層的組成按重量計為zro23份、sio20.5份、al2o32份，所述銀層的厚度為0.1-2.5微米，通過以下方法製備得到：(1)稱取一定量的直徑30‐80微米的空心玻璃微珠浸入乙醇中，超聲清洗1小時後乾燥待用；(2)按比例計算稱取醋酸鋯溶液、氧化矽溶膠、氧化鋁溶膠，攪拌獲得混合溶膠溶液，蒸發，將溶膠溶液調整至固含量為42wt％；(3)將乾燥後的空心玻璃微珠加入步驟(2)的溶液中，超聲分散30分鐘，獲得懸濁液；(4)將步驟(3)中的懸濁液滴入80‐90℃植物油中，並迅速攪拌，攪拌速度150-200轉/分鐘，攪拌時間1-1.5小時；(5)過濾法分離膠凝的微球體，並在60-80℃下乾燥4小時；(6)將乾燥後的微球體在1100-1200℃下煅燒1-2小時後，隨爐自然冷卻，製得陶瓷層改性空心玻璃微珠；(7)對改性空心玻璃微珠進行化學鍍銀。

按照下述步驟製備所述美容棒abs專用料：

①按比例稱取abs樹脂，矽灰粉，多孔陶瓷填料，鍍銀改性空心玻璃微珠，分散劑，抗氧劑，然後投至混合器中混合10‐40分鐘；

②將步驟①混合好的物料投置於雙螺杆擠出機中，熔融擠出，製得所述美容棒abs專用料。

其中雙螺杆擠出機各溫控區溫度，溫控1‐2區的溫度為200～250℃，溫控3‐4區的溫度為220‐280℃，溫控5‐6區的溫度為250～280℃，溫控7‐8區的溫度為250～280℃，溫控9‐10區的溫度為240～280℃。

與現有技術相比，本發明所述美容棒abs專用料具有以下有益效果：本發明採用粒徑為30‐55微米的具有特定組成的多孔陶瓷作為填料，在大幅度降低abs專用料voc的同時，還能進一步改善abs專用料的強度和抗衝擊性能；採用鍍銀改性空心玻璃微珠作為填料，既能更好的改善製品的加工穩定性和熱穩定性，又能降低成本，同時改善了製品的抗靜電性能。

具體實施方式

以下將結合具體實施例對本發明所述的abs專用料做進一步的闡述，以對本發明的發明構思及其效果做出更完整的說明。

實施例1及比較例1-3

按重量份計，abs樹脂100份，矽灰粉15份，多孔陶瓷填料5份，鍍銀改性空心玻璃微珠8份，分散劑0.5份，抗氧劑0.3份。

所述抗氧劑選自受阻酚類抗氧劑；所述分散劑為硬脂酸鋅。所述多孔陶瓷填料的粒徑為30‐55微米，組成按重量份計為tio24份、zno1份、al2o32份。所述鍍銀改性空心玻璃微珠的直徑為40-90微米，由空心玻璃微珠、中間陶瓷層和銀層組成，所述空心玻璃微珠的直徑為30-80微米，所述中間陶瓷層的厚度為5-10微米，所述中間陶瓷層的組成按重量計為zro23份、sio20.5份、al2o32份，所述銀層的厚度為0.1-2.5微米。

按照說明書發明內容記載的工藝步驟生產所述美容棒abs專用料。

比較例1採用粒徑為30‐55微米的3份tio2和2份zno取代實施例1中的多孔陶瓷填料。

比較例2採用粒徑為30‐55微米的5份經過季銨鹽型表面活性劑有機改性的凹凸棒土取代實施例1中的多孔陶瓷填料。

比較例3採用粒徑為30‐55微米5份鹼金屬矽鋁酸鹽粉體取代實施例1中的多孔陶瓷填料。

性能測試結果如下：

從實施例1與對比例1-3的對比可知，採用本發明具有特定組成的多孔陶瓷作為填料具有良好的氣味和總碳散發吸附效果，同時還能進一步促進塑料力學性能和熱力學性能的提高。

實施例2-3及比較例4-6

按重量份計，abs樹脂115份，矽灰粉15份，多孔陶瓷填料12份，鍍銀改性空心玻璃微珠15份，分散劑0.7份，抗氧劑0.4份。

所述抗氧劑選自受阻酚類抗氧劑；所述分散劑為硬脂酸鎂。所述多孔陶瓷填料的粒徑為30‐55微米，組成按重量份計為tio24份、zno1份、al2o32份。所述鍍銀改性空心玻璃微珠的直徑為40-90微米，由空心玻璃微珠、中間陶瓷層和銀層組成，所述空心玻璃微珠的直徑為30-80微米，所述中間陶瓷層的厚度為5微米，所述中間陶瓷層的組成按重量計為zro23份、sio20.5份、al2o32份，所述銀層的厚度為0.1-2.5微米。

按照說明書發明內容記載的工藝步驟生產所述美容棒abs專用料。

比較例4採用直徑為40-90微米的鍍銀空心玻璃微珠取代實施例1中的鍍銀改性空心玻璃微珠。

比較例5所述中間陶瓷層的厚度為3微米，其它參數不變。

實施例3所述中間陶瓷層的厚度為10微米，其它參數不變。

比較例6所述中間陶瓷層的厚度為13微米，其它參數不變。

從實施例2-3及比較例4-6的對比可知，本發明鍍銀改性空心玻璃微珠較之鍍銀空心玻璃微珠能進一步促進塑料機械性能的提高。當中間陶瓷層厚度低於5微米時，難以對塑料性能的有所提高，當中間陶瓷層厚度高於10微米時，塑料性能提高幅度極小，且會進一步增加生產成本。

對於本領域的普通技術人員而言，具體實施例只是對本發明進行了示例性描述，本發明具體實現並不受上述方式的限制，只要採用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用於其它場合的，均在本發明的保護範圍之內。