一種免噴塗金屬質感pmma改性材料及其製備方法
2023-08-11 15:48:21 2
專利名稱：一種免噴塗金屬質感pmma改性材料及其製備方法
技術領域：
本發明屬於高分子材料改性技術領域，具體涉及一種免噴塗金屬質感PMMA改性材料及其製備方法。
背景技術：
近年來，隨著人們環保意識的不斷增強，免噴塗金屬質感的塑料材料越來越受到人們的重視，為了使塑料具有金屬質感，在對普通的塑料原料進行改性時，加入金屬鋁粉是目前較為通用的做法，所述的鋁粉實際上是微小的鋁片，其分散到基體樹脂中，與底材平行，眾多的鋁粉互相連接，大小粒子相互填補形成連續的金屬膜，遮蓋了底材，呈現出金屬質感，如果同時加入珠光顏料能夠使塑料表面的金屬質感更加明顯，這是因為珠光顏料具有特殊的物理結構，在受到光線照射時，會通過多重反射和幹涉體現出珠光效果，使得材料表面的反射光更接近金屬質感。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一類常用的工程塑料，具有透明度高，耐候性好，表面硬度高，機械強度好等優點，以PMMA為基材添加包覆金屬鋁粉、珠光顏料，所得材料表面具有良好的金屬質感，但是由於PMMA耐衝擊性能較差，再加上添加了金屬鋁粉、珠光顏料，導致材料的韌性進一步下降，影響了材料的使用，因此，有人嘗試加入以甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯的共聚物(MBS)、核-殼型丙烯酸酯類共聚物(ACR)等對材料進行改性，所得材料的韌性有了一定程度改善，但是由於MBS、ACR與PMMA在化學組成上差異較大，其混合物無法形成穩定的均相體系，再加上MBS、ACR中含有的橡膠成分，流動性較差，導致材料的塑性下降，加工性能變差，製品表面往往容易出現較嚴重的流痕，極大地影響了製品的外觀。
發明內容
本發明的目的在於提供一種韌性好、外觀無流痕的免噴塗金屬質感PMMA改性材料的製備方法。本發明的技術方案為:
一種免噴塗金屬質感PMMA改性材料，各組分的重量份為:
PMMA40 80 份；
MBSO 50 份；
MABSO 50 份；
ACRO 50份
MS0.1 30 份；
包覆金屬鋁粉 0.2 5份；
珠光顏料0.2 5份；
分散劑0.2 5份；
抗氧劑0.1 I份；潤滑劑0.1 I份；
顏料0 1份。本發明的配方為以PMMA為基體樹脂原料，以MBS、MABS, ACR中的一種或幾種為增韌改性劑，以甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯的共聚物(MS)為加工改性助劑，加入能使材料產生金屬質感的包覆金屬鋁粉、珠光顏料，並輔以一定量的分散劑，少量的抗氧劑、潤滑劑、顏料
坐寸ο通過加入MBS、MABS, ACR,使得材料的韌性顯著提高；通過加入MS改善了 PMMA與MBS、MABS, ACR的相容性，改善了材料的加工性能，使材料外觀無流痕、毛刺、裂紋等不良現象；包覆金屬鋁粉與珠光顏料的加入，賦予材料金屬質感；分散劑和潤滑劑的加入有效地改善了金屬鋁粉、珠光顏料在基體樹脂中的分散性。優化的，所述包覆金屬鋁粉是SiO2包覆的鋁粉，所述鋁粉直徑為10 100 μ m，直徑與厚度的比例為40 100:1。優化的，所述珠光顏料的外層包裹材料為納米級Ti02。優化的，所述分散劑為改性EBS，其分子式為:RC0NXCH2-CH2NXC0R，X為C6-C15高級脂肪酸根，R為C6-C15高級烷烴。優化的，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和/或亞磷酸酯類抗氧劑。所述受阻酚類抗氧劑是抗氧劑1010、抗氧劑1076中的一種；所述亞磷酸酯類抗氧劑是抗氧劑168、抗氧劑245中的一種。優化的，所述潤滑劑選自硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂中的一種或幾種。優化的，所述顏料選自氧化鐵顏料、酞青顏料、偶氮顏料中的一種或幾種。優化的，所述的免噴塗金屬質感PMMA改性材料的製備方法，具體步驟如下:步驟一:將所有原料按照所述重量份，加入高速混合機中，混合均勻；步驟二:將混合好的物料用螺杆式餵料器給料，在雙螺杆擠出機中混煉、擠出，再經冷卻、切粒，得到免噴塗金屬質感PMMA改性材料。優化的，所述雙螺杆擠出機螺杆的長徑比為36:1 44:1，加工溫度為180°C 2400C，螺杆轉速為200 600轉/分，高速混合機轉速為100-300轉/分，混合時間為2_10分鐘。上述所述物質和設備均為市售產品，本發明對所述物質和設備沒有特殊要求，可以通過多種商業渠道購得。本發明的有益效果:本發明提供了一種免噴塗金屬質感免噴塗金屬質感PMMA改性材料的製備方法，將PMMA、MBS、MABS, ACR、MS、包覆金屬鋁粉、珠光顏料、分散劑、抗氧劑、潤滑劑、顏料，按照一定比例，加入高速混合機中，混合均勻，然後在雙螺杆擠出機中混煉、再經冷卻、切粒，製得了一種免噴塗金屬質感PMMA改性材料，該材料具有良好的金屬質感，具有優良的韌性和加工性能、材料外觀無流痕，而且具有成本低、環境友好、耐劃傷、可循環使用等優點，能夠應用在家電、辦公用品、電子電氣等領域。採用該材料與PVC通過複合共擠，所得製品表面具有良好的金屬質感，特別適用於加工成冰箱側飾條製件。
具體實施例方式 下面通過實施例具體說明本發明，然後進行性能測試。需要說明的是，下面描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。實施例1
將PMMA 61kg, MBS 30kg, MS 5kg，包覆金屬鋁粉lkg，珠光顏料lkg，改性EBS1.2kg，抗氧劑1010 0.2 kg，抗氧劑168 0.2kg, ZnSt 0.4kg，加入高速混合機中，設定轉速為200r/min，混合5分鐘，混合均勻後，用螺杆式餵料器精確計量給料，在雙螺杆擠出機中混煉、擠出，螺杆長徑比為40:1，設定主機轉速300r/min，擠出機1_3段溫度為200°C，4_7段為210°C，8-10段為220°C，再經冷卻、切粒後，即得產物。注:本實施例的包覆金屬鋁粉是SiO2包覆的鋁粉，鋁粉直徑為60 100 μ m，直徑與厚度的比例為40 80:1 ;珠光顏料的外層包裹材料為納米級TiO2，下同。實施例2
本實施例與實施例1的區別在於:將PMMA 62kg, MABS 30kg, MS 5kg，包覆金屬鋁粉lkg,珠光顏料lkg,改性EBS 0.5kg,抗氧劑1010 0.3 kg, ZnSt 0.2kg,加入高速混合機中,設定轉速為300r/min，混合2分鐘，混合均勻後，用螺杆式餵料器精確計量給料，在雙螺杆擠出機中混煉、擠出，螺杆長徑比為40:1，設定主機轉速300r/min，擠出機1_3段溫度為210°C，4-7段為220°C，8-10段為230°C，再經冷卻、切粒後，即得產物。實施例3
本實施例與實施例1的區別在於54kg，MBS 20kg, MABS 15kg, MS 6kg，包覆金屬鋁粉2kg，珠光顏料lkg，改性EBS1.2kg，抗氧劑1076 0.2 kg，抗氧劑245 0.2kg, ZnSt
0.4kg,酞青蘭顏料0.0l kg,加入高速混合機中，設定轉速為200r/min,混合5分鐘,混合均勻後，用螺杆式餵料器精確計量給料，在雙螺杆擠出機中混煉、擠出，螺杆長徑比為40: 1，設定主機轉速350r/min，擠出機1-3段溫度為200°C，4_7段為210°C，8_10段為220°C，再經冷卻、切粒後，即得產物。實施例4
本實施例與實施例1的區別在於55kg，MABS 20kg, ACR 15kg，MS 6kg，包覆金屬鋁粉2kg，珠光顏料lkg，改性EBS 0.5kg，抗氧劑1076 0.3 kg, ZnSt 0.2kg，氧化鐵紅顏料0.0lkg,加入高速混合機中，設定轉速為200r/min,混合5分鐘，混合均勻後，用螺杆式餵料器精確計量給料，在雙螺杆擠出機中混煉、擠出，螺杆長徑比為40:1，設定主機轉速350r/min,擠出機1_3段溫度為200°C，4-7段為210°C，8-10段為220°C，再經冷卻、切粒後，即得產物。實施例5
本實施例與實施例1的區別在於JfPMMA 49kg, MBS 15kg, MABS 15kg, ACR 10kg, MS6kg，包覆金屬鋁粉2kg，珠光顏料lkg,改性EBS1.2kg，抗氧劑1010 0.2 kg,抗氧劑245
0.2kg, ZnSt 0.4kg,偶氮類黃顏料0.0lkg,加入高速混合機中，設定轉速為200r/min,混合5分鐘，混合均勻後，用螺杆式餵料器精確計量給料，在雙螺杆擠出機中混煉、擠出，螺杆長徑比為40:1，設定主機轉速350r/min，擠出機1_3段溫度為200°C，4_7段為210°C，8_10段為220°C，再經冷卻、切粒後，即得產物。對比例I
將 PMMA 98kg，包覆金屬鋁粉 1kg，改性 EBS 0.5kg，抗氧劑 1010 0.3 kg, ZnSt 0.2kg，加入高速混合機中，設定轉速為300r/min,混合2分鐘,混合均勻後,用螺杆式餵料器精確計量給料，在雙螺杆擠出機中混煉、擠出，螺杆長徑比為40:1，設定主機轉速350r/min，擠出機1-3段溫度為200°C，4-7段為210°C，8-10段為220°C，再經冷卻、切粒後，即得產物。注:本對比例的包覆金屬鋁粉是SiO2包覆的鋁粉，鋁粉直徑為60 100 μ m，直徑與厚度的比例為40 80:1 ;下同。對比例2
本對比例與對比例I的區別在於JfPMMA 65kg, MBS 30kg，包覆金屬鋁粉2kg，珠光顏料lkg,改性EBS1.2kg,抗氧劑1010 0.2 kg,抗氧劑245 0.2kg, ZnSt 0.4kg,酞青藍顏料
0.0lkg,加入高速混合機中，設定轉速·為200r/min,混合5分鐘,混合均勻後,用螺杆式餵料器精確計量給料，在雙螺杆擠出機中混煉、擠出，螺杆長徑比為40:1，設定主機轉速300r/min，擠出機1-3段溫度為200°C，4-7段為210°C，8_10段為220°C，再經冷卻、切粒後，即得產物。本對比例的珠光顏料的外層包裹材料為納米級TiO2,
本發明的實施例和對比例製得的PMMA改性材料進行如下性能測試:1，將實施例和對比例製得的PMMA改性材料分別注塑成GB/T1843、GB/T1040測試標準要求的拉伸、衝擊樣條，按照GB/T1843、GB/T1040測試標準，在相同條件下，分別測定各拉伸樣條的斷裂伸長率和衝擊樣條的衝擊強度，記錄在表I中；2、將實施例和對比例製得的PMMA改性材料分別與PVC複合共擠，其中PMMA改性材料與PVC的質量比為1:10，加工成冰箱側飾條，目測飾條表面有無流痕、毛刺、裂紋等不良外觀，並記錄在表I中。衝擊強度和斷裂伸長率的數值越大說明被測樣品的韌性越好；無流痕、毛刺、裂紋等不良外觀說明樣品加工性能好。表I
權利要求
1.一種免噴塗金屬質感PMMA改性材料，其特徵在於:各組分的重量份為: PMMA40 80 份； MBSO 50 份； MABSO 50 份； ACRO 50份 MS0.1 30 份； 包覆金屬鋁粉 0.2 5份； 珠光顏料0.2 5份； 分散劑0.2 5份； 抗氧劑0.1 I份； 潤滑劑0.1 I份； 顏料O I份。
2.根據權利要求1所述的一種免噴塗金屬質感PMMA改性材料，其特徵在於:所述包覆金屬鋁粉是SiO2包覆的鋁粉，所述鋁粉直徑為10 100 μ m，直徑與厚度的比例為40 100:1。
3.根據權利要求1所述的一種免噴塗金屬質感PMMA改性材料，其特徵在於:所述珠光顏料的外層包裹材料為納米級TiO2。
4.根據權利要求1所述的一種免噴塗金屬質感PMMA改性材料，其特徵在於:所述分散劑為改性EBS，其分子式為:RC0NXCH2-CH2NXC0R，X為C6-C15高級脂肪酸根，R為C6-C15高級烷烴。
5.根據權利要求1所述的一種免噴塗金屬質感PMMA改性材料，其特徵在於:所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和/或亞磷酸酯類抗氧劑。
6.根據權利要求1所述的一種免噴塗金屬質感PMMA改性材料，其特徵在於:所述潤滑劑選自硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂中的一種或幾種。
7.根據權利要求1所述的一種免噴塗金屬質感PMMA改性材料，其特徵在於:所述顏料選自氧化鐵顏料、酞青顏料、偶氮顏料中的一種或幾種。
8.根據權利要求1 7所述的任何一種免噴塗金屬質感PMMA改性材料的製備方法，其特徵在於:具體步驟如下:步驟一:將所有原料按照所述重量份，加入高速混合機中，混合均勻；步驟二:將混合好的物料用螺杆式餵料器給料，在雙螺杆擠出機中混煉、擠出，再經冷卻、切粒，得到免噴塗金屬質感PMMA改性材料。
9.根據權利要求8所述的一種免噴塗金屬質感PMMA改性材料的製備方法，其特徵在於:所述雙螺杆擠出機螺杆的長徑比為36:1 44:1，加工溫度為180°C 240°C，螺杆轉速為200 600轉/分，高速混合機轉速為100-300轉/分，混合時間為2_10分鐘。
全文摘要
本發明公開了一種免噴塗金屬質感PMMA改性材料及其製備方法。本發明以PMMA為基體樹脂原料，以MBS、MABS、ACR為增韌劑，以MS為加工改性助劑，加入能使材料產生金屬質感的包覆金屬鋁粉、珠光顏料，並輔以一定量的分散劑，少量的抗氧劑、潤滑劑、顏料等，按照一定比例混合均勻後，經平行雙螺杆擠出機混煉，得到免噴塗金屬質感PMMA改性材料，採用該材料與PVC通過複合共擠，所得製品表面具有良好的金屬質感，與傳統的噴塗製品比較，具有成本低、環境友好、耐劃傷、可循環使用等優點，特別適用於加工成冰箱側飾條製件。
文檔編號C08L51/00GK103073829SQ201210589060
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月31日 優先權日2012年12月31日
發明者牛茂平, 劉機關, 趙寧, 金海木, 歐陽曉琛, 陳文禮 申請人:青島潤興塑料新材料有限公司