CN109705515A - 一种免喷涂耐刮擦哑光abs树脂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及ABS树脂改性技术领域，特别涉及一种免喷涂耐刮擦哑光ABS树脂及其制备方法，其中，免喷涂耐刮擦哑光ABS树脂由以下质量百分比的原料组成：ABS树脂55％～80％，玻璃微珠5％～10％，交联SAN的聚苯乙烯树脂4％～9％，增韧剂8％～20％，特殊效果色粉0.2％～5％，润滑剂0.5％～2％，抗氧剂0.3％～0.5％，偶联剂0.1％～0.3％；本发明制备方法制备的一种免喷涂耐刮擦哑光ABS树脂，制备工艺简单，成本低，环保，进行直接注塑即可获得颜色均匀一致切具有哑光的金属效果，同时提高效果颜料的效果和亮度，制得的免喷涂耐刮擦哑光ABS树脂耐刮擦性优异且材料的流动性更好，具有重要的实际应用价值。

Description

一种免喷涂耐刮擦哑光ABS树脂及其制备方法

技术领域

本发明涉及ABS树脂改性技术领域，特别涉及一种免喷涂耐刮擦哑光ABS树脂及其制备方法。

背景技术

随着社会经济发展、技术进步，现代消费者对特殊色彩效果需求日益强烈，免喷涂塑料正是为了炫彩、低碳、高效、环保的发展趋势而开发的产品。免喷涂塑料能大量节省生产时间和成本，提高产品质量，增加产品耐久性，同时也满足了消费者对创意性及美感的需求。

随着科学技术的提高以及人们环保意识的提高，免喷涂塑料将会得到更多的应用，更好的帮助企业提升市场竞争力，促进经济可持续发展。目前比较常见的金属效果美学树脂是在在高光泽塑料基体中直接添加金属颜料、珠光颜料等具有特殊效果的颜料来加以实现，常见的免喷涂金属效果制件也是以高光效果为主。然而，随着免喷涂美学材料的广泛应用，具有哑光效果的金属质感美学塑料越来越受到客户的青睐。

专利201510973752公开了一种具有哑光效果的ABS树脂组合物及其制备方法，通过ABS树脂100份，特殊效果色粉0.1～5份，聚合物微粉5～10份，抗氧剂0.05～1份，润滑剂0.1～2份。所述的聚合物微粉为半结晶性丙烯酸接枝聚丙烯微粉，微粉粒径1～30μm。所述聚丙烯微粉分子链上接枝2-HEMA单体，2-HEMA含量0.1～1.5wt％。将上述原材料在混合机内预混后再经双螺杆挤出机挤出造粒即得到具有哑光金属效果ABS树脂组合物。该发明的优点为：一步法直接制备出具有柔和哑光金属效果的ABS树脂组合物，金属效果优异，力学性能保持性好，制备方法工艺过程简单，但是考虑到免喷涂特性、哑光特性和耐刮擦特性等方面，现有技术显得略有不足。

因此如何获得一种成本低且具有免喷涂特性、哑光特性和耐刮擦特性的ABS树脂，是本发明要解决的主要问题。

发明内容

为解决上述背景技术中的问题，本发明提供一种免喷涂耐刮擦哑光ABS树脂，由以下质量百分比的原料组成：

所述玻璃微珠为空心玻璃微珠，粒径为10～180μm。

进一步地，所述的ABS树脂为采用本体聚合法合成的丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，由于采用本体聚合法合成的ABS树脂本身光泽度较低，能进一步提高哑光效果。

进一步地，所述交联SAN的聚苯乙烯树脂的玻璃化转变温度为122℃。

进一步地，所述增韧剂为丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，其中丁二烯的重量含量为30％～50％，丙烯酸甲酯的重量含量为10％～30％，苯乙烯的重量含量为20％～40％。

进一步地，所述特殊效果色粉为金属粉、珠光粉的一种或两种混合，特殊效果色粉的粒径为10-100μm。

进一步地，所述润滑剂为聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺、硅酮粉、季戊四醇硬脂酸酯中的一种或它们的组合；所述偶联剂为硅烷偶联剂，其中硅烷偶联剂为氨基、乙烯基、环氧基中的一种或至少两种组合。

进一步地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的混合物，其中受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168质量比为1：1。

本发明还提供一种如上所述免喷涂耐刮擦哑光ABS树脂的制备方法，包括以下步骤：

步骤a、按重量配比称取特殊效果色粉、偶联剂、润滑剂和玻璃微珠低速搅拌60秒，温度控制在60-80℃，得到表面处理好的效果颜料；

步骤b、按重量配比称取ABS树脂、交联SAN的聚苯乙烯树脂、增韧剂和抗氧剂在高速搅拌机中搅拌60秒，得到预混料；

步骤c、将b步骤得到的预混料置入双螺杆挤出机中混炼，将a步骤得到表面处理好的效果颜料从侧喂加料口加入，经熔融挤出，造粒，即得到免喷涂耐刮擦哑光ABS树脂。

进一步地，所述双螺杆挤出机温度设定为：一区180-200℃，二区200-210℃，三区210-220℃，四区200-220℃，五区200-210℃，六区200-210℃，七区200-220℃，八区200-220℃，九区200-220℃，十区200-220℃，机头210℃-220℃。

进一步地，螺杆转速为300-500r/min，停留时间2-3min；双螺杆挤出机的螺杆长径比为30～48，且至少包括一个侧喂加料口，侧喂加料口的位置在七区。

本发明提供的免喷涂耐刮擦哑光ABS树脂采用交联SAN的聚苯乙烯树脂，其粒径比ABS树脂的粒径大，在ABS树脂中具有很好的消光效果，聚苯乙烯树脂与ABS树脂相容好，不会影响其机械性能；同时，原料中的空心玻璃微珠用于ABS树脂的填充，既充当了改善加工流动性的固体润滑剂，又可对ABS树脂的综合力学性能进行改性，以提高其强度和耐磨性等。

与现有的技术相比，本发明提供的免喷涂耐刮擦哑光ABS树脂具有以下的效果：

(1)本发明所述的各原料按照比例可制得无需喷涂的ABS树脂，其直接注塑即可获得颜色均匀一致且具有哑光的金属效果，其工艺简单，成本低，环保。

(2)本发明使用玻璃微珠来实现ABS的耐刮擦性，同时使材料的流动性更好，并有效降低成本。

(3)本发明使用硅烷偶联剂对效果颜料进行预处理，通过将表面处理好的在侧喂分段加入的方式，降低了螺杆剪切对效果颜料的微观破坏，提高效果颜料的效果和亮度。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明还提供一下实施例和对比例的配方(单位：百分比)，如下表所示：

表1

所述ABS树脂为采用本体聚合法合成的丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，其中丁二烯的重量含量为5％～20％；

所述增韧剂均为丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物；

实施例1、2中所述特殊效果色粉为金属粉，实施例3、对比例1、2、中所述特殊效果色粉为珠光粉；

实施例1和对比例1为润滑剂为聚乙烯蜡，实施例2和对比例2为润滑剂为乙撑双硬脂酰胺，实施例3和对比例3为硅酮粉；

所述抗氧剂均为受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的混合物，其中受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168质量比为1：1。

发明还提供以下制备方法的实施例，具备包括以下步骤：

步骤a、按上述重量配比称取特殊效果色粉、偶联剂、润滑剂和玻璃微珠低速搅拌60秒，温度控制在60-80℃，得到表面处理好的效果颜料；

步骤b、按上述重量配比称取ABS树脂、交联SAN的聚苯乙烯树脂、增韧剂和抗氧剂在高速搅拌机中搅拌60秒，得到预混料；

步骤c、将b步骤得到的预混料置入双螺杆挤出机中混炼，将a步骤得到表面处理好的效果颜料从侧喂加料口加入，经熔融挤出，造粒，即得到免喷涂耐刮擦哑光ABS树脂。

其双螺杆挤出机温度设定为：一区180-200℃，二区200-210℃，三区210-220℃，四区200-220℃，五区200-210℃，六区200-210℃，七区200-220℃，八区200-220℃，九区200-220℃，十区200-220℃，机头210℃-220℃。

挤出工艺参数为：螺杆转速为300-500r/min，停留时间2-3min。

双螺杆挤出机的螺杆长径比为30～48，且至少包括一个侧喂加料口，侧喂加料口的位置在七区。

将上述得到的复合材料进行以下性能测试，如下表所示：

产品效果测试标准：光泽度(％)测试标准为ISO 2883；

铅笔硬度按ASTM D3363标准进行检验，载荷750克；评价结果的样板按GB/T17037标准注塑样品，评价样板的金属效果。

金属效果采取人工目测评价方法，金属效果按好坏程度从0-10分，金属效果越好得分越高，选择至少5人评价，取平均分；

熔指按ISO 1133标准进行检验，悬臂梁缺口冲击强度按ISO 179-1标准进行检验。

表2

组分	实施例1	实施例2	实施例3	对比例1	对比例2	对比例3
							光泽度(60°)	13	20	22	75	42	15
铅笔硬度	2H	H	H	H	2B	H
							金属效果	10	8	7	10	10	0
熔指(g/10min)	22	19	18	23	16	22
							冲击强度(KJ/m2)	17	15	14	18	17	20

从实施例1、2、3与对比例1的对比可以看出，交联SAN的聚苯乙烯树脂的比例降低后，树脂的光泽度有明显的提升，说明交联SAN的聚苯乙烯树脂对树脂在光照时，能有效的降低表面光的镜面反射性，形成粗糙面达到哑光的效果。

从实施例1、2、3与对比例2的对比可以看出，玻璃微珠的比例降低后，树脂的铅笔硬度有明显提升且流动性能也有所下降，由于空心玻璃微珠的密度约是传统填充料微粒密度的十几分之一，填充后可大大减轻产品的基重，替代及节省更多的生产用树脂，降低产品成本；同时其形状为微小圆球，在液体树脂中要比片状、针状或不规则形状的填料更具有较好的流动性，所以充模性能优异；更重要的是这种小微珠是各向同性的，因此不会产生因取向造成不同部位收缩率不一致的弊病，保证了产品的尺寸稳定，从而使树脂的流动性更好，并有效降低成本。

此外，采用的空心玻璃微珠与本发明中的其它原料进行配合，也能在一定程度上降低表面光的镜面反射性，形成粗糙面达到哑光的效果。

从实施例1、2、3与对比例3的对比可以看出，使用硅烷偶联剂对效果颜料进行预处理，通过将表面处理好的在侧喂分段加入的方式，降低了螺杆剪切对效果颜料的微观破坏，提高效果颜料的效果。

从实施例1、2、3看出按照不同材料比例混合，将材料光泽度、铅笔硬度、金属效果和耐刮擦和对比例综合比较后，能够实现免喷涂耐刮擦哑光ABS树脂的效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各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各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种免喷涂耐刮擦哑光ABS树脂，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：

所述玻璃微珠为空心玻璃微珠，粒径为10～180μm。

2.根据权利要求1所述的免喷涂耐刮擦哑光ABS树脂，其特征在于：所述ABS树脂为采用本体聚合法合成的丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，其中丁二烯的重量含量为5％～20％。

3.根据权利要求1所述的免喷涂耐刮擦哑光ABS树脂，其特征在于：所述交联SAN的聚苯乙烯树脂的玻璃化转变温度为122℃。

4.根据权利要求1所述的免喷涂耐刮擦哑光ABS树脂，其特征在于：所述增韧剂为丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，其中丁二烯的重量含量为30％～50％，丙烯酸甲酯的重量含量为10％～30％，苯乙烯的重量含量为20％～40％。

5.根据权利要求1所述的免喷涂耐刮擦哑光ABS树脂，其特征在于：所述特殊效果色粉为金属粉、珠光粉的一种或两种混合，所述特殊效果色粉的粒径为10-100μm。

6.根据权利要求1所述的免喷涂耐刮擦哑光ABS树脂，其特征在于：所述润滑剂为聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺、硅酮粉、季戊四醇硬脂酸酯中的一种或至少两种组合；所述偶联剂为硅烷偶联剂，其中硅烷偶联剂为氨基、乙烯基、环氧基中的一种或至少两种组合。

7.根据权利要求1所述的免喷涂耐刮擦哑光ABS树脂，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的混合物，其中所述受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168质量比为1：1。

8.根据权利要求1-7任一项所述的免喷涂耐刮擦哑光ABS树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a、按重量配比称取特殊效果色粉、偶联剂、润滑剂和玻璃微珠进行搅拌，温度控制在60-80℃，得到表面处理好的效果颜料；

步骤b、按上述重量配比称取ABS树脂、交联SAN的聚苯乙烯树脂、增韧剂和抗氧剂进行搅拌，得到预混料；

步骤c、将b步骤得到的预混料置入双螺杆挤出机中混炼，将a步骤得到表面处理好的效果颜料从侧喂加料口加入，经熔融挤出，造粒，即得到免喷涂耐刮擦哑光ABS树脂。

9.根据权利要求8所述的免喷涂耐刮擦哑光ABS树脂的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机温度设定为：一区180-200℃，二区200-210℃，三区210-220℃，四区200-220℃，五区200-210℃，六区200-210℃，七区200-220℃，八区200-220℃，九区200-220℃，十区200-220℃，机头210℃-220℃。

10.根据权利要求9所述的免喷涂耐刮擦哑光ABS树脂的制备方法，其特征在于，挤出工艺参数为：螺杆转速为300-500r/min，停留时间2-3min；双螺杆挤出机的螺杆长径比为30～48，且至少包括一个侧喂加料口，侧喂加料口的位置在七区。