雙色注塑複合材料及使用該材料製作的電器外殼的製作方法
2023-05-05 12:17:16
專利名稱：：雙色注塑複合材料及使用該材料製作的電器外殼的製作方法
技術領域：
：本發明涉及高分子複合材料，具體涉及一種雙色注塑複合材料及使用該複合材料製作的電器外殼。
背景技術：
：市場調查表明，消費者對電器產品的選擇在外觀上要求已經越來越高，所佔比重在購買考慮因素中也越來越大。因此，採用新型材料新工藝來裝飾電器的外觀，既可以滿足廣大消費者需求，個性的外觀又可以提高市場競爭力。未來電器產品在外觀方面的競爭將主要體現在新材料新工藝的應用上，目前對於透明(半透明)材料的研究是提高電器產品(例如電視機)市場競爭力的緊迫任務。目前使用雙色注塑工藝可以製造出外層透明，內層半透明電器(例如電視機)外殼。所謂雙色注塑工藝，是指將不同顏色、不同種類的塑料，通過雙色注塑機按一定的順序進行注塑，將兩種塑料有機地結合在一起，成為一件完整的產品。當前市場上，使用雙色注塑工藝製造電視機外殼主要有兩種方案，即PC方案和PMMA(外層)/PMMA+ABS(內層)方案。PC為聚碳酸酯塑料，具有耐熱性高，透明度好，光澤度高，韌性好等優點，但是它流動性差，成型困難；製品對缺口敏感，容易產生應力開裂；不耐溶劑，而且價格昂貴；此外，PC塑料的表面硬度較低(一般為2B)，且不耐刮擦。PMMA為聚甲基丙烯酸甲酯，是透明高分子材料中很重要的一種，俗稱有機玻璃。它具有很多優良的性能，如化學穩定性好，光學性能優異，透光率比普通無機玻璃高10%以上。但PMMA脆性較大，從而限制了其應用範圍。ABS樹脂是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯組成的三元共聚物。ABS樹脂通常是不透明的。ABS樹脂因能表現三種組分之間的協同性能，所以具有堅韌耐低溫衝擊性好、尺寸穩定性好、耐蠕變性好、成型收縮率小、加工性能優良等優異性能。但其表面硬度相對較低，純PMMA材料表面硬度通常大於2H，而ABS表面硬度一般在2B至B之間。申請號為200610123184.6的中國發明專利公開了一種PC/ABS及其在電器上的應用。PC方案的缺點是，需要添加熱塑性聚酯，來提高材料的注塑流動性，另外，表面耐刮擦性能比較差，注塑後料筒和螺杆上容易包料，後期清理困難。而且PC方案成本很高。對於PMMA(外層)/PMMA+ABS(內層)方案而言，當前市場運用仍處於早期階段，為保證外層塑料較高的透光度，往往外層使用純PMMA。但純PMMA材料很脆，在注塑中經常出現澆口斷，注塑接痕明顯，外觀缺陷嚴重，成品率很低。
發明內容本發明提供一種雙色注塑複合材料，包括材料層，該材料層包括透明的外層和半透明的內層，其中外層為PMMA，內層為ABS+P匪A，在所述外層添加橡膠類增韌改性劑。在本發明的雙色注塑複合材料中，外層塑料與純PMMA塑料相比，加入橡膠類增韌改性劑後，在保證透明質感的同時，提高了材料的注塑流動性和力學強度(拉伸強度、彎曲強度以及衝擊韌性)。為了使雙色注塑材料得到優異的力學強度，在所述的雙色注塑複合材料外層除加入一定比例橡膠類增韌改性劑外，適量加入少量相容劑和注塑改善助劑；在所述內層加入一定比例的增韌改性劑和少量相容劑和注塑改善助劑。在本發明一種優選實施方式中，所述相容劑為MBS樹脂，所述注塑改善助劑為鄰苯二甲酸二辛酯與苯乙烯、丙烯腈、醯亞胺多元無規共聚物的混合物。其中，鄰苯二甲酸二辛酯可以起到增塑作用，苯乙烯、丙烯腈、醯亞胺多元無規共聚物可以提高材料耐熱性，防止材料在注塑過程中分解。在本發明一種優選實施方式中，所述橡膠類增韌改性劑為甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸丁酯共聚物。在本發明一種實施方式中，所述複合材料外層材料質量配比為所述PMMA佔70-95%，所述增韌改性劑佔0.5-20%，所述相容劑佔0.5_5%，所述注塑改善助劑佔0.5-5%。在本發明的又一種實施方式中，所述複合材料內層材料質量配比為所述ABS佔30-40%，所述PMMA40-60%，所述相容劑佔0.5_5%，所述增韌改性劑佔0.5_20%，所述注塑改善助劑佔O.5-5%。本發明還提供一種使用所述複合材料製作的電器外殼。其中，所述電器外殼包括透明的外層和半透明的內層。在一種實施方式中，所述半透明的內層包括至少一層材料層。在本發明一種實施方式中，所述複合材料的半透明內層的厚度從所述電器外殼一側至另一側遞增。本發明是一種雙色注塑材料在電器領域(例如電視機)的開發和應用，其顛覆了傳統電器外殼材料顏色單調，質感和表現力差的缺點，賦予電器外觀晶瑩剔透顏色漸變過渡的效果，使得電器在滿足其功能使用的同時具有藝術品和工藝品的價值。此外，本發明的另一個優點在於其材料方案的成本優勢。通常情況下，PMMA(外層)/PMMA+ABS(內層)方案的成本為約3萬人民幣每噸，而PC方案的成本為約4.7萬人民幣每噸。同時，採用本發明雙色注塑複合材料製作的電器外殼表面硬度高達2H以上，而採用PC方案製作的電器外殼表面硬度只能達到B.圖1為本發明所述的雙色注塑複合材料一種實施方式的剖面示意圖；圖2為一種實施方式中使用本發明的雙色注塑複合材料製作電視機外殼的剖面示意圖。具體實施例方式如圖1所示，雙色注塑複合材料1包括透明外層12和半透明內層11。PMMA的牌號為德固賽公司(degussa)生產的Plexiglas8Nclear;所述透明外層12中使用的增韌改性劑為德固賽公司(degussa)生產的zk5br甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸丁酯共聚物；所述半透明內層11中使用的增韌劑為德固賽公司(degussa)生產的zk3br甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸丁酯共聚物；所述改善助劑為鄰苯二甲酸二辛酯與苯乙烯、丙烯腈、醯亞胺多元無規共聚物的混合物。所述相容劑為MBS(甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯三元共聚物)。所述ABS為臺灣奇美公司生產的牌號為PA757G的樹脂。下面結合實施例對本發明的雙色注塑複合材料做進一步的說明，應指出，本發明並非局限於下述各實施例。實施例1如圖1所示，雙色注塑複合材料1包括透明外層12和半透明內層11。所述透明外層12組分質量配比為PMMA佔70%，增韌改性劑佔20%，相容劑佔5%，注塑改善助劑佔5%;所述半透明內層11組分質量配比為ABS佔35%，PMMA50X，相容劑佔2%，增韌改性劑佔10%，注塑改善助劑佔3%。與普通PMMA材料層相比，本發明中雙色注塑複合材料透明外層12在缺口衝擊強度、注塑流動性、透光率、霧度和表面鉛筆硬度試驗數據如下表tableseeoriginaldocumentpage5上述數據表明，與普通PMMA透明材料力學性能和注塑流動性能相比，本實施例中的雙色注塑複合材料透明外層12透光率、霧度和表面鉛筆硬度基本不變，而其熔融指數和缺口衝擊強度卻明顯增大。表明注塑流動性和抗衝擊性能明顯改善。實施例2在實施例1基礎上，改變透明外層12組分質量配比為PMMA佔95%，增韌改性劑佔4%，相容劑佔0.5%，注塑改善助劑佔0.5%;所述半透明內層ll組分質量配比為ABS佔35%，PMMA50%，相容劑佔2%，增韌改性劑佔10%，注塑改善助劑佔3%。與普通PMMA材料層相比，本發明中雙色注塑複合材料透明外層12在缺口衝擊強度、注塑流動性、透光率、霧度和表面鉛筆硬度試驗數據如下表tableseeoriginaldocumentpage6tableseeoriginaldocumentpage7lOOOg上述數據表明，與普通PMMA透明材料力學性能和注塑流動性能相比，本實施例中的雙色注塑符合材料外層透光率、霧度和表面鉛筆硬度基本不變，而其熔融指數和缺口衝擊強度明顯增大。表明注塑流動性和抗衝擊性能明顯改善。缺口衝擊強度較實施例l略有降低。圖2為使用上述實施例中的雙色注塑複合材料製作的電視外殼1'的剖面圖，包括透明的外層12'和半透明的內層ll'。其中，如圖所示，透明外層12'和半透明內層11'整體厚度不變，透明外層12'從電視外殼的一側到另一側厚度遞增，半透明內層11'厚度與沿所述透明外層反方向遞增。所述透明外層12'和所述半透明內層ll'之間的切面為平面。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本
技術領域：
的技術人員在本發明公開的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。權利要求一種雙色注塑複合材料，包括材料層，該材料層包括外層和內層，其中外層包括PMMA，內層包括ABS+PMMA，其特徵為在所述外層添加橡膠類增韌改性劑。2.根據權利要求1所述的雙色注塑複合材料，其特徵在於，所述外層還包括相容劑和注塑改善助劑；所述內層還包括相容劑和注塑改善助劑。3.根據權利要求2所述的雙色注塑複合材料，其特徵在於，所述注塑改善助劑為鄰苯二甲酸二辛酯與苯乙烯、丙烯腈、醯亞胺多元無規共聚物的混合物。4.根據權利要求2所述的雙色注塑複合材料，其特徵在於，所述相容劑為MBS。5.根據權利要求1-4中所述雙色注塑複合材料，其特徵在於，所述橡膠類增韌改性劑為甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸丁酯共聚物。6.根據權利要求5所述的雙色注塑複合材料，其特徵在於，所述外層材料質量配比為所述PMMA佔70-95%，所述增韌改性劑佔0.5_20%，所述相容劑佔0.5_5%，所述注塑改善助劑佔O.5-5%。7.根據權利要求5所述的雙色注塑複合材料，其特徵在於，所述內層材料質量配比為所述ABS佔30-40X，所述PMMA40-60X，所述相容劑佔O.5_5%，所述增韌改性劑佔0.5-20%，所述注塑改善助劑佔0.5-5%。8.根據權利要求6所述的雙色注塑複合材料，其特徵在於，其特徵在於，所述內層材料質量配比為所述ABS佔30-40X，所述PMMA佔40-60%，所述相容劑佔0.5_5%，所述增韌改性劑佔0.5-20%，所述注塑改善助劑佔0.5-5%。9.根據權利要求5中所述雙色注塑複合材料，其特徵在於，所述外層為無色透明單層，所述內層為半透明單層或雙層。10.—種電器外殼，其特徵在於，其由權利要求1-9中所述的雙色注塑複合材料製成。11.根據權利要求io所述的電器外殼，其特徵在於，所述電器外殼的內層材料厚度從所述外殼一側到另一側遞增。全文摘要本發明提供一種雙色注塑複合材料，包括材料層，該材料層包括透明的外層和半透明的內層，其中外層包括PMMA，內層包括ABS+PMMA，在所述外層添加橡膠類增韌改性劑。本發明還提供一種使用所述複合材料製作的電器外殼。其中，所述電器外殼包括透明的外層和半透明的內層。本發明提供的雙色注塑複合材料不但滿足電器外殼製造上所需的材料力學性能和注塑流動性能，而且外觀晶瑩剔透，隨著內層材料厚度從殼體一側至另一側的增加，能夠產生顏色呈幾何效應增加的效果。本發明的PMMA(外層)/PMMA+ABS(內層)方案與市場上主流的PC方案相比，還能較大地節省材料成本。文檔編號B32B7/02GK101786360SQ20101011739公開日2010年7月28日申請日期2010年3月4日優先權日2010年3月4日發明者何洋,宋吉智,王德軍申請人:青島海信電器股份有限公司