CN110684217A - 超分散瓷白母粒其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超分散瓷白母粒，按质量百分比计，包括如下组分：载体树脂84％～99.8％、阻燃剂0％～2.5％、抗氧剂0.01％～1.5％、分散剂0.1％～3％、增韧剂0.3％～5％、钛白粉1％‑3％，颜料0％～2.0％。本发明的超分散瓷白母粒成本低、性能优、冲击强度和熔融指数参数稳定、产品的成品率高；可同时应用于面板、中框、底座，通用一种材料，方便生产厂商统一备料；大大降低生产成本，巧妙消除插孔注塑结合线、面板混色，提高了开关面板的美观性。

Description

超分散瓷白母粒其制备方法和应用
技术领域
本发明属于阻燃PC材料领域，具体涉及一种超分散瓷白母粒的制备方法及其在注塑开关面板、中框、底座中的应用。
背景技术
开关是一种常见的电器件，常见的开关是面板开关又被称为开关插座，开关插座就是安装在墙壁上使用的电器开关与插座，是用来接通和断开电路使用的家用电器，有时可以为了美观而使其具有一定的装饰功能。
目前市场上的开关面板采用的都是全抽粒改性工艺，但是传统的全抽粒改性工艺生产注塑开关面板、中框、底座成本高；同时，经过全抽粒工艺生产出新料的物性参数和产品综合性能会下降约8％；此外，如果用原料搅拌阻燃剂、钛白粉、颜料和相关助剂工艺生产会带来严重的环境污染问题；如果不使用昂贵的全抽粒工艺进行生产的话，开关表面混色严重，会出现严重的钛白粉纹，不能正常生产合格产品，同时面板每个插孔处还有一个结合线，严重影响面板美观。那如何在保证开关使用性能和美观的前提下，尽可能地降低生产成本、解决材料分散问题是行业的关键技术突破点。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种超分散瓷白母粒。本发明的另一目的在于提供上述超分散瓷白母粒的制备方法，不采用全抽粒即可实现分散均匀，大幅度降低生产成本。进一步的，本发明提供一种超分散瓷白母粒的应用，将所述超分散瓷白母粒用于注塑开关面板、中框、底座领域。
本发明采用以下技术方案：
一种超分散瓷白母粒，按质量百分比计，包括如下组分：
Figure BDA0002236705110000011
一种超分散瓷白母粒，按质量百分比计，包括如下组分：
进一步地，所述载体树脂为PC、ABS中的至少一种；PC熔融指数在10MI至50MI之间，例如10MI、20MI、30MI、40MI、50MI；ABS熔融指数在7MI至30MI之间，例如7MI、10MI、20MI、30MI。
进一步地，所述阻燃剂为倍半硅类阻然剂、磷酸酯类阻燃剂或3-苯磺酰基苯磺酸钾中的一种或多种，所述倍半硅类阻然剂为无规结构、梯形、笼型倍半硅类阻然剂中的任一结构类型。例如，本发明中笼型倍半硅类阻然剂可以是9，10-双氢-9-乙二酸-10-磷杂菲-10-氧化物的笼型倍半硅氧烷(DOPO-POSS)、八聚四甲基铵基笼型倍半硅氧烷(octaTMA-POSS)、氨基丙基异丁基-POSS、乙烯基倍半硅氧烷(OvPOSS)、八面体甲基-POSS、十二苯基-POSS、聚乙烯基倍半硅氧烷(FQ-POSS)等。
所述磷酸酯类阻燃剂可以是磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)、磷酸三(异丙基苯)酯(IPPP)、甲基磷酸二甲酯(DMMP)、乙基磷酸二乙酯(DEEP)等。
进一步地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或辅助抗氧剂，可以为四[β-(3.5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇、β-(3.5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或多种。
进一步地，所述分散剂为高分子蜡、脂肪族多功能改性剂、多元醇类化合物中的一种或多种。
进一步地，所述脂肪族多功能改性剂可以是对脂肪族丙烯酸酯聚氨酯低聚物的改性，能够很好地改善体系各组分的相容性，促进塑化，改善加工流动性，降低加工设备的钮矩，降低加工能耗，提高生产效率，同时明显改善制品的表面光泽性能。
进一步地，所述增韧剂为共聚甲基丙烯酸甲酯、丁二烯-苯乙烯中的一种或多种；所述增韧剂选自日本三菱化学的M701。
进一步地，所述钛白粉为二氧化钛R248、TC30、104、108中的一种或多种。
进一步地，一种超分散瓷白母粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配比将载体树脂、阻燃剂、抗氧剂、分散剂、增韧剂、钛白粉、颜料加入到高速混炼机中搅拌均匀，得到混合物；
(2)将步骤(1)所述混合物进行双螺杆造粒，得到超分散瓷白母粒。
进一步地，步骤(2)中具体参数如下：
表1：双螺杆造粒参数
温区 1区 2区 3区 4区 5区 6区 7区 8区 模头
温度/℃ 200 230 225 230 225 220 220 220 240
转速rpm/min 550 560 580 575 595 620 650 720 780
进一步地，所述1区为下料区。
表2：高速混炼机参数
温度/℃ 常温 40℃ 60℃ 80℃ 100℃
转速rpm/min 500 2600 2800 2800 2800
进一步地，一种超分散瓷白母粒的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述的超分散瓷白母粒与原料以1：9-11的比例混合使用，例如1：9、1：1:0、1:11，优选1:10；所述原料为通用PC料，熔融指数在8MI至35MI之间，例如8MI、15MI、25MI、35MI。
进一步地，一种超分散瓷白母粒的应用，将所述超分散瓷白母粒用于注塑开关面板、中框、底座领域。
进一步地，目前国内所有厂家以及国际先进厂家(例如：拜尔、顺德信隆)为了克服PC材料扩散不均而引起的插孔注塑结合线问题，均采用的全抽粒工艺进行开关面板PC材料的生产，但是全抽粒工艺成本较高，1T要多出大约1500元的抽粒成本(具体请参见表3)，不利于降低成本和量化生产。而本发明所引用的脂肪族多功能改性剂能够很好地改善体系各组分的相容性，促进塑化，改善加工流动性，降低加工设备的钮矩，降低加工能耗，提高生产效率，同时明显改善制品的表面光泽性能。本发明首次将该分散剂用于开关面板PC料生产工艺，加入所述分散剂之后，无需采用全抽粒工艺，通过本发明所述方法即可完全克服PC材料加阻燃剂、钛白粉、颜料和相关助剂生产所导致面板分散不均插孔注塑结合线问题。本发明所述生产工艺相比于传统的全抽粒工艺，在大大降低成本的同时，很好地解决了结合线问题、面板混色问题，突破了行业技术障碍。
相比于现有技术，本发明的有益效果：
(1)本发明制备方法得到的超分散瓷白母粒成本低，适合大规模生产；
(2)经过全抽粒工艺生产出新料的物性参数和产品综合性能会下降约8％，因此本发明所述制备方法得到的超分散瓷白母粒材料可以保全最优的物性参数和产品综合性能，性能更优，冲击强度和熔融指数参数更稳定，产品的成品率更高；
(3)本发明制备方法得到的超分散瓷白母粒可以同时应用于面板、中框、底座，通用一种材料，方便生产厂商统一备料；
(4)本发明制备方法得到的超分散瓷白母粒在成本大大降低的基础上，巧妙消除了插孔注塑结合线、面板混色，提高了开关面板的美观性，实现了其装饰的性能。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，现结合以下具体实施例做进一步说明，但是本发明不限于具体实施例。
实施例1
一种超分散瓷白母粒，按质量百分比计，包括如下组分：
Figure BDA0002236705110000041
一种超分散瓷白母粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配比将PC树脂、3-苯磺酰基苯磺酸钾、四[β-(3.5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇、脂肪族多功能改性剂、共聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化钛R248在高速混炼机中搅拌均匀，得到混合物；
(2)将步骤(1)所述混合物进行双螺杆造粒，得到超分散瓷白母粒；
(3)将所述的超分散瓷白母粒与原料以1：9的比例混合使用。
实施例2
一种超分散瓷白母粒，按质量百分比计，包括如下组分：
一种超分散瓷白母粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配比将ABS树脂、八面体甲基-POSS、β-(3.5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、脂肪族多功能改性剂、丁二烯-苯乙烯、二氧化钛TC30在高速混炼机中搅拌均匀，得到混合物；
(2)将步骤(1)所述混合物进行双螺杆造粒，得到超分散瓷白母粒；
(3)将所述的超分散瓷白母粒与原料以1：10的比例混合使用。
实施例3
一种超分散瓷白母粒，按质量百分比计，包括如下组分：
Figure BDA0002236705110000052
一种超分散瓷白母粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配比将ABS树脂、聚乙烯基倍半硅氧烷(FQ-POSS)、β-(3.5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、脂肪族多功能改性剂、丁二烯-苯乙烯、二氧化钛104在高速混炼机中搅拌均匀，得到混合物；
(2)将步骤(1)所述混合物进行双螺杆造粒，得到超分散瓷白母粒；
(3)将所述的超分散瓷白母粒与原料以1：11的比例混合使用。
实施例4
一种超分散瓷白母粒，按质量百分比计，包括如下组分：
Figure BDA0002236705110000053
一种超分散瓷白母粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配比将PC树脂、甲基磷酸二甲酯(DMMP)、四[β-(3.5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇、脂肪族多功能改性剂、共聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化钛R248在高速混炼机中搅拌均匀，得到混合物；
(2)将步骤(1)所述混合物进行双螺杆造粒，得到超分散瓷白母粒；
(3)将所述的超分散瓷白母粒与原料以1：10的比例混合使用。
实施例5
一种超分散瓷白母粒，按质量百分比计，包括如下组分：
Figure BDA0002236705110000061
一种超分散瓷白母粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配比将ABS树脂、3-苯磺酰基苯磺酸钾、四[β-(3.5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇、脂肪族多功能改性剂、共聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化钛R248在高速混炼机中搅拌均匀，得到混合物；
(2)将步骤(1)所述混合物进行双螺杆造粒，得到超分散瓷白母粒；
(3)将所述的超分散瓷白母粒与原料以1：9的比例混合使用。
将本发明的方法或工艺应用于实际大规模生产中(以实施例1-5为例，它们具有类似的效果)，计算出生产成本，并与行业内普遍使用的全抽粒的生产成本作比较，结果列于表3。
表3：经济效益对照表
Figure BDA0002236705110000062
由表3可见，本发明制备方法得到的超分散瓷白母粒成本远远低于现有的全抽粒生产方式，为整个行业节省成本估计每年3000×12×1500×10＝540000000元(5.4亿元/年)，适合大规模生产。
以上所述仅为本发明的具体实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明作的等效变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之中。

Claims (10)

1.超分散瓷白母粒，其特征在于，按质量百分比计，包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的超分散瓷白母粒，其特征在于，按质量百分比计，包括如下组分：
Figure FDA0002236705100000012
3.根据权利要求1或2所述的超分散瓷白母粒，其特征在于，所述载体树脂为PC、ABS中的至少一种；其中PC的熔融指数在10MI至50MI之间；ABS的熔融指数在7MI至30MI之间。
4.根据权利要求1或2所述的超分散瓷白母粒，其特征在于，所述阻燃剂为倍半硅类阻然剂、磷酸酯类阻燃剂或3-苯磺酰基苯磺酸钾中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的超分散瓷白母粒，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或辅助抗氧剂。
6.根据权利要求1或2所述的超分散瓷白母粒，其特征在于，所述分散剂为高分子蜡、脂肪族多功能改性剂、多元醇类化合物中的一种或多种。
7.根据权利要求1或2所述的超分散瓷白母粒，其特征在于，所述增韧剂为MBS、共聚甲基丙烯酸甲酯、丁二烯-苯乙烯中的一种或多种；所述钛白粉为二氧化钛R248、TC30、104、108中的一种或多种。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的超分散瓷白母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按配比将载体树脂、阻燃剂、抗氧剂、分散剂、增韧剂、钛白粉、颜料搅拌均匀，得到混合物；
(2)将步骤(1)所述混合物使用双螺杆挤出机进行造粒，得到超分散瓷白母粒。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的超分散瓷白母粒的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述的超分散瓷白母粒与原料以1：9-11的重量比混合；所述原料为通用PC料，熔融指数在8MI至35MI之间。
10.根据权利要求1-8任一项所述的超分散瓷白母粒的应用，其特征在于，将所述超分散瓷白母粒用于注塑开关面板、中框或底座。
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