CN112745665B - 一种聚丙烯材料注塑成型流纹效果母粒及其制备方法 - Google Patents

一种聚丙烯材料注塑成型流纹效果母粒及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供聚丙烯材料注塑成型流纹效果母粒及其制备方法和应用，包括如下按重量分计算的组分：PA6树脂40～70份；HDPE树脂10～20份；相容剂4～10份；苯乙烯基弹性体4～10份；PP树脂2～5份；分散剂1～3份；抗氧剂0.1～1份；颜料1～30份；填充材料0～30份；所述PA6树脂的相对粘度值小于等于2.8；所述HDPE树脂在190℃，2.16Kg负重条件下熔融指数小于等于3g/10min。所述母粒制备得到的制品具有良好的流纹效果。

Description

一种聚丙烯材料注塑成型流纹效果母粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及色母粒技术领域，更具体地，涉及一种聚丙烯材料注塑成型流纹效果母粒及其制备方法。
背景技术
随着塑料制品的应用推广，塑料产品在日用品，包装，工艺品，家用电器及汽车配件应用中不断开发出新的改性方案及外观效果方案，塑料工程化及外观免喷涂化趋向已取得非常大的突破，特别是聚丙烯材料，由于其良好的加工成型性能，耐热性和刚性等，在家电系列中实现了高光泽改性，免喷涂着色，在汽车领域也成为结构件及外观件，用传统的色母粒着色呈现单一颜色效果已经满足不了个性化设计的需求，免喷涂着色效果的推出在一定意义上解决了传统喷涂过程的复杂工序工艺及对环境的污染，成本上也有非常大的优势，而流纹效果的实现在免喷涂外观设计上让我们更多了一种选择，同时实现了免印刷的个性化效果，既有光亮的表面效果，同时包含不同层次的纹理质感，实现了仿自然原生态的质感。
中国专利(CN108976602A)公开了一种适用于PP的仿大理石纹母粒，该设计方法主要应用PA+PP+增韧剂的配方模式制作母粒，其设计中存在一个比较突出的不足是PA和PP本来是不相融的聚合物，在没有添加有效接枝改性聚合物时的共混物无法达到两相结构的均匀分散，共混物仍然是相互分离的两相结构，当添加到PP基体树脂中，PP相能够轻易融于PP基体中，形成常规的着色效果，而PA不融相会在制品中形成集中分离的点状或块状物，此时着色后的制件外观不但不利于形成均匀流动方向上的纹理质感，还会产生局部瑕疵，；另外如果选择熔指或粘度不当的配合方案，在成型过程中要么完全融化分散或呈现不融的块状物。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的流纹效果不好的缺陷，提供一种聚丙烯材料注塑成型流纹效果母粒。
本发明的另一目的在于提供所述聚丙烯材料注塑成型流纹效果母粒的制备方法。
本发明的另一目的在于提供所述聚丙烯材料注塑成型流纹效果母粒的制品。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种聚丙烯材料注塑成型流纹效果母粒，包括如下按重量分计算的组分：
Figure BDA0002824831750000021
所述PA6树脂的相对粘度值小于等于2.8；
所述HDPE树脂在190℃，2.16Kg负重条件下熔融指数小于等于3g/10min。
本发明采用PA6树脂和HDPE树脂为基体树脂，并且通过调整PA6树脂的相对粘度值和HDPE树脂的熔融指数来实现流纹效果；采用相容剂提高树脂的相容性，采用PP树脂提高流纹效果母粒与PP基体树脂的相容性，加入苯乙烯基弹性体不仅能够提高母粒的韧性，而且还能提高流纹效果。
优选地，所述苯乙烯基弹性体为苯乙烯嵌段共聚物。
优选地，其特征在于，所述苯乙烯嵌段共聚物为线性SBS嵌段共聚物。
优选地，所述相容剂选自马来酸酐接枝PP、马来酸酐接枝PE或马来酸酐接枝POE中一种。
更优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝POE。
更优选地，所述相容剂的接枝率大于等于0.5～1％。
优选地，所述PP树脂在230℃，2.16Kg负重条件下熔融指数小于等于10g/10min。
优选地，所述分散剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、EVA蜡、EBS、聚酯蜡或硬脂酸盐中的一种。
所述抗氧剂为酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂或含硫类抗氧剂中一种。
所述颜料的种类包括但不限于市面上供应的无机颜料、有机颜料和金属效果颜料，例如无机颜料包含钛白粉、硫化锌、炭黑、群青、钛黄、铁黄、铁红及其他金属氧化物颜料；有机颜料包含偶氮结构颜料、酞青结构颜料、二噁嗪、喹吖啶酮、异吲哚啉、异吲哚啉酮、苝系、喹酞酮、吡咯并吡咯、蒽醌及金属络合物颜料等；金属效果颜料包含云母珠光粉、夜光颜料、纤维点状效果材料中一种或几种混合物。
所述填充材料还包含粉体形态的碳酸钙、滑石粉、硫酸钡、钛白粉、硅灰石、玻璃微珠、硅灰石、高粘土中一种或几种混合物。
本发明还提供所述聚丙烯材料注塑成型流纹效果母粒的制备方法，包括如下步骤：
S1.按比例称取PA6树脂、HDPE树脂、相容剂、苯乙烯基弹性体、PP树脂、分散剂、抗氧剂、颜料和填充材料并混合预分散处理，得到预分散混合物；
S2.将步骤S1中的的预分散混合物投入挤出机中挤出、拉条、切粒、造粒得到所述母粒。
切粒后母粒产品在100℃的烘干料罐中进行烘干1小时后密封包装打包。
所述挤出机的螺杆转速为400-600转/分钟，挤出喂料转速为30-45HZ。
一种流纹效果制品，含有所述聚丙烯材料注塑成型流纹效果母粒。
所述流纹效果制品通过常规注塑成型的制备方法即可得到；制备方法如下：
将制备好的流纹母粒和传统PP着色母粒根据配方需要添加0.5～5％的单组份流纹母粒与传统PP着色母粒组合，与着色PP基料进行搅拌混合后投入注塑机进行注射成型制件；
注塑机设定温度为200℃，220℃，225℃，230℃，塑化背压为0～0.5Mpa，注塑压力一段为30Mpa，二段为60Mpa，三段为45Mpa，保压冷却时间为10秒；
注塑成型的制件即为具有流纹外观效果的PP制件，而且每个样品具有独一性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用了PA6树脂和HDPE树脂为基体树脂，并且通过调整PA6树脂的相对粘度值和HDPE树脂的熔融指数来实现流纹效果；选择苯乙烯基弹性体不仅能够提高母粒的韧性，而且还能进一步提高流纹效果。
附图说明
图1为实施例1制备的流纹母粒制备的制品示意图；
图2为实施例11制备的流纹母粒制备的制品示意图；
图3为实施例10制备的流纹母粒制备的制品示意图；
图4为实施例12制备的流纹母粒制备的制品示意图；
图5为实施例1制备的流纹母粒制备的制品示意图；
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明所采用的试剂、方法和设备，如无特殊说明，均为本技术领域常规试剂、方法和设备。
以下实施例及对比例中采用的原料如下：
PA6树脂A：PA6 M2800，美达锦纶；相对粘度值为2.8；
PA6树脂B：PA6 BL3200H，巴陵石化；相对粘度值为2；
PA6树脂C：PA6 1340，巴陵石化；相对粘度值为3.3；
HDPE树脂A：HDPE 7750P，辽阳石化；在190℃，2.16Kg下的熔融指数3g/10min；
HDPE树脂B：HDPE 3300F，扬子石化；在190℃，2.16Kg下的熔融指数1g/10min；
HDPE树脂C：HDPE5502，上海金菲；在190℃，2.16Kg下的熔融指数0.5g/10min；
HDPE树脂D：HDPE 2200J，燕山石化；在190℃，2.16Kg下的熔融指数5g/10min；
相容剂A：LEP-1A，沈阳科通；接枝率为0.5-0.8％的马来酸酐接枝POE；
相容剂B：PC-28A，南海柏晨；接枝率为0.7-1％的马来酸酐接枝POE；
相容剂C：N406，宁波能之光；接枝率为0.35％的马来酸酐接枝POE；
相容剂D：PC-8C，南海柏晨；接枝率为>1％的马来酸酐接枝POE；
苯乙烯基弹性体：SBS YH-792E，巴陵石化；
PP树脂：PP HP500N中海壳牌；
分散剂：A-C6A HELLYWELL；
抗氧剂：IRGANOX 1076,IRGANOX 1098,IRGANOX 168.巴斯夫；
颜料A：酞菁绿GNX科莱恩；
颜料B：酞菁蓝BS常州亚邦；
颜料C：铁红130M德国拜耳；
颜料D：钛白粉RCL-69美礼联；
填充材料：硅灰石Cabot；
下面结合实施例和对比例来详细说明本发明。
下面实施例和对比例均通过以下方法制备流纹效果母粒，按照表1～3的重量比称取各组分；具体步骤如下：
S1.按比例称取PA6树脂、HDPE树脂、相容剂、苯乙烯基弹性体、PP树脂、分散剂、抗氧剂、颜料和填充材料并混合预分散处理，得到预分散混合物；
S2.将步骤S1中的的预分散混合物投入挤出机中挤出、拉条、切粒、造粒得到所述母粒。
切粒后母粒产品在100度的烘干料罐中进行烘干1小时后密封包装打包。
所述挤出机的螺杆转速为400～600转/分钟，挤出喂料转速为30～45HZ。
将实施例制备得到流纹母粒进一步制备得到具有流纹效果的制件，具体步骤如下：
将流纹母粒和传统PP着色母粒组合，再与着色PP基料进行搅拌混合后投入注塑机进行注射成型制件；所述流纹母粒占总质量的2％。
注塑机设定温度为200℃，220℃，225℃，230℃，塑化背压为0～0.5Mpa，注塑压力一段为30Mpa，二段为60Mpa，三段为45Mpa，保压冷却时间为10秒。
实施例1～6
表1实施例1～6的配方(份)
Figure BDA0002824831750000051
Figure BDA0002824831750000061
实施例7～12
表2实施例7～12的配方(份)
Figure BDA0002824831750000062
实施例14～16
表3实施例14～16的配方(份)
Figure BDA0002824831750000063
Figure BDA0002824831750000071
对比例1～6
表4对比例1～6的配方(份)
对比例1 对比例2 对比例3 对比例4 对比例5 对比例6
PA6树脂A 48 48 — 48 48 48
PA6树脂C — — 48 — — —
HDPE树脂A — 20 20 — 20 20
HDPE树脂D — — — 20 — —
相容剂C — — — — 4 —
相容剂B 4 4 4 4 — —
相容剂D — — — — — 4
苯乙烯基弹性体 4 — 4 4 4 4
PP树脂 5 5 5 5 5 5
分散剂 2 2 2 2 2 2
抗氧剂 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
颜料A 7 7 7 7 7 7
填充材料 10 10 10 10 10 10
上述实施例和对比例均通过“流纹效果、色团或色斑、相融性”的外观检测。
表5实施例和对比例的数据
Figure BDA0002824831750000072
Figure BDA0002824831750000081
从实施例1～3看，随着HDPE树脂的增加，流纹效果呈细纹状更明显，颜色也变深
从实施例3～6看，随着苯乙烯基弹性体含量的增加，流纹层次感更强烈
从实施例3和7～8看，随着PA6随着含量的增加，流纹从放射性的细条状转变为云朵式的不规则分布，层次感明显
从实施例8,9看相融剂接枝率在0.5-1％范围内可以实现良好的流纹效果。
从实施例9～12看，加入不同颜色的颜料，可以得到具有不同颜色的流纹效果。
从实施例3和13看，PA6的粘度在2.8之内，都具有比较理想的流纹效果
从实施例3和13-15看，HDPE树脂的熔融指数在3.0以内，具有良好的流纹效果，随着HDPE熔指变低，流纹效果从细纹状向云朵状转变。
从实施例16看，不加入填充材料，对流纹效果无影响。
从上面的实施例所得效果与预期设计可以看出，PA树脂的粘度过高不利于体系流动，不利于形成流动的纹理，导致块状物出现，而当HDPE熔指过高，又容易导致在成型过程中过度熔融分散，无法成纹理，同样，增溶剂的接枝率控制也很重要，过高和过低都对纹理的形成产生影响。添加不同的颜色可以实现不同的流纹效果图案，功能填料可以根据配方的实际需要而添加，对流纹效果不产生负面影响。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种聚丙烯材料注塑成型流纹效果母粒，其特征在于，包括如下按重量分计算的组分：
Figure FDA0003754777080000011
所述PA6树脂的相对粘度值为2～2.8；
所述HDPE树脂在190℃，2.16Kg负重条件下熔融指数为1～3g/10min；
所述相容剂为马来酸酐接枝POE；
所述相容剂的接枝率0.5～1％；
所述PP树脂在230℃，2.16Kg负重条件下熔融指数小于等于3g/10min。
2.根据权利要求1所述聚丙烯材料注塑成型流纹效果母粒，其特征在于，所述苯乙烯基弹性体为苯乙烯嵌段共聚物。
3.根据权利要求2所述聚丙烯材料注塑成型流纹效果母粒，其特征在于，所述苯乙烯嵌段共聚物为线性SBS嵌段共聚物。
4.根据权利要求1所述聚丙烯材料注塑成型流纹效果母粒，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、EVA蜡、EBS、聚酯蜡或硬脂酸盐中的一种。
5.根据权利要求1～4任一项所述聚丙烯材料注塑成型流纹效果母粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.按比例称取PA6树脂、HDPE树脂、相容剂、苯乙烯基弹性体、PP树脂、分散剂、抗氧剂、颜料和填充材料并混合预分散处理，得到预分散混合物；
S2.将步骤S1中的的预分散混合物投入挤出机中挤出、拉条、切粒、造粒得到所述母粒。
6.一种流纹效果制品，其特征在于，含有权利要求1～4任一项所述聚丙烯材料注塑成型流纹效果母粒。
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