CN114058135A - 金属免喷涂效果的复合abs材料、金属填料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种金属免喷涂效果的复合ABS材料、金属填料及制备方法。以重量百分比计，金属填料包括以下组分：20％～30％的金属粉、20％～50％的苯乙烯‑丙烯腈共聚物和30％～50％的改性多孔空心玻璃微珠；其中，所述改性多孔空心玻璃微珠包括以重量百分比计的50％～70％的多孔空心玻璃微珠和包覆于所述多孔空心玻璃微珠上的30％～50％的磁性颗粒；所述多孔空心玻璃微珠的粒径为10μm～300μm，所述金属粉的粒径为3μm～50μm，所述磁性颗粒的粒径为20～40nm。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，特别涉及一种金属免喷涂效果的复合ABS材料、金属填料及制备方法。
背景技术
随着环保重视程度提升，传统的喷涂、喷粉等工艺由于气味大、操作环境恶劣、有毒等弊端逐渐被边缘化。为满足电视产品的多样化需求，具有金属质感但免喷涂材料正逐步显示出其竞争力。其中，免喷涂材料是指直接注塑成型即可实现表面金属质感的一类材料，目前主要通过在基体中添加一定含量的铝粉、银粉、铜粉等金属粒子来实现。但是由于金属粒子在料流中偏转的不确定性，导致在注塑成型过程极易出现流痕和熔接痕等，影响产品的质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种金属感较强、无明显流痕等缺陷的金属免喷涂效果的复合ABS材料、金属填料及制备方法，以解决现有技术中的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种金属填料，以重量百分比计，包括以下组分：
20％～30％的金属粉、20％～50％的苯乙烯-丙烯腈共聚物和30％～50％的改性多孔空心玻璃微珠；其中，所述改性多孔空心玻璃微珠包括以重量百分比计的50％～70％的多孔空心玻璃微珠和包覆于所述多孔空心玻璃微珠上的30％～50％的磁性颗粒；
所述多孔空心玻璃微珠的粒径为10μm～300μm，所述金属粉的粒径为3μm～50μm，所述磁性颗粒的粒径为20～40nm。
在其中一实施方式中，所述金属粉包括铝粉、铜粉和银粉中的至少一种。
在其中一实施方式中，所述多孔空心玻璃微珠的粒径为80μm～150μm。
在其中一实施方式中，所述金属粉的粒径为15μm～25μm。
在其中一实施方式中，所述磁性颗粒为Fe3O4。
本发明还提供一种金属填料的制备方法，包括以下步骤：
称取重量百分比的50％～70％的多孔空心玻璃微珠，并对其预处理备用；
称取硝酸铁和硫酸亚铁溶液置于去离子水溶液中，并调节pH值至6.5～7.5；
将预处理后的所述多孔空心玻璃微珠加入至上述溶液中，并超声分散30min，80℃油浴条件下搅拌3-4h，至溶液为黏稠胶体状；
将胶体烘干后进行热处理1-2h，得到包覆有磁性颗粒的改性多孔空心玻璃微珠；
称取重量百分比20％～30％的金属粉和30％-50％的所述改性多孔空心玻璃微珠，并加至四氯乙烷溶液中，超声分散30min，再经抽滤、清洗、干燥然后在60℃条件下高速搅拌1h，离心过滤后得到改性金属粉；
将所述改性金属粉与20％～50％的苯乙烯-丙烯腈共聚物共同放置于质量比为1：1的苯酚和四氯乙烷溶液中，再次进行超声分散30min，然后在60℃条件下高速搅拌1h，离心过滤后，即可得到金属粉填料。
在其中一实施方式中，所述多孔空心玻璃微珠的预处理包括：
将所述多孔空心玻璃微珠放置于二氯甲烷溶液中浸泡5-10min中，然后取出玻璃微珠用蒸馏水清洗后，再放入氢氧化钠溶液中超声清洗30min，过滤、水洗后烘干备用。
本发明还提供一种金属免喷涂效果的复合ABS材料，以重量百分比计，包括以下组分：
80～90％的ABS基体树脂、3～10％的金属填料、2.5％～3.5％的抗氧剂、3％～5％的润滑剂和0～2.5％的光稳定剂；
所述ABS基体树脂的熔融指数为20-70g/10min，所述金属填料为如上所述的金属填料。
在其中一实施方式中，所述ABS基体树脂的熔融指数为45-55g/10min。
在其中一实施方式中，所述抗氧剂包括比例为4:6的主抗氧剂和辅抗氧剂，所述主抗氧剂包括对甲酚和双环戊二烯丁基化产物(CPL)中的至少一种，所述辅抗氧剂包括硫代二丙酸二月桂酯(DLTP)、β-(4-羟基-3，5二叔丁基苯基)丙酸和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯中的至少一种。
在其中一实施方式中，所述抗氧剂以乳液的形式加入。
在其中一实施方式中，所述光稳定剂包括受阻胺光稳定剂、邻羟基二苯甲酮类、取代丙烯腈类中的至少一种。
在其中一实施方式中，所述润滑剂包括硬脂酸钙、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸甘油酯类和石蜡中的至少一种。
由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：
本发明的金属填料包括20％～30％的金属粉、20％～50％的苯乙烯-丙烯腈共聚物和30％～50％的改性多孔空心玻璃微珠。其中，改性多孔空心玻璃微珠包括以重量百分比计的50％～70％的多孔空心玻璃微珠和包覆于多孔空心玻璃微珠上的30％～50％的磁性颗粒。该金属填料中具有磁性颗粒，因此，在产品最终注塑成型时，通过提供磁场，使具有磁性的金属填料移动至表面，从而使金属填料成型于产品的表面，进而使产品的表面具有较好的金属光泽。
附图说明
图1是本发明中金属填料的制备方法的流程图。
具体实施方式
体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
目前，具有金属质感免喷涂材料具备环保、成本低廉的优势，被认为是现阶段替代喷涂的主要方案。由于免喷涂材料内部含有大量金属粉、导致成型过程易产生熔接线和流痕。因此，免喷涂技术多数应用在小家电、空调面板、汽车等产品。对于小家电产品，一方面其尺寸小可以减少浇口数量；另一方面外观结构和表面处理工艺较多可以较好的掩盖缺陷(例如模内切工艺的使用、表面LOGO遮盖)。对于汽车行业，尽管其结构件同样为多浇口，但是由于尺寸、公差大，造型复杂，同样可以掩盖大多数缺陷。然而，对于电视下前壳制品，由于其外观简洁且表面质量要求高，目前在加工过程中无法较好的通过工艺、结构方案的调整以避免缺陷，因此尚无大量使用案例。
免喷涂技术主要是指通过向塑料粒子中添加金属粉的方式，以实现其类喷涂的效果。因为片状或银元状金属粉，径厚比较大，光反射面积大，可以呈现较好的金属光泽。但是，上述类片状金属粉，在注塑过程中极易发生不规则偏转，导致光反射效果不同，主观呈现明暗相间或黑色流痕。球状金属粉虽然可以很好的改善注塑缺陷问题，然而球面状态导致光线反射角度不一致，金属光泽度下降，金属质感不足。
其中，金属光泽主要来源于金属表面对可见光的镜面反射，且金属本身具有高反射率。基于等离子体和能带理论，金属材料在受到一定频率波段的光子照射时，低于PLASMON频率的光子会因为电场屏蔽而几乎被完全反射。此外，金属只有在一定粒径范围内才可以呈现比较好的光泽效果，过小的粒径会由于光线多次反射、折射、吸收的作用导致光学效果变差。
本发明提供一种金属免喷涂效果的复合ABS材料、制备该复合ABS材料的金属填料及其制备方法。
以下首先介绍金属填料。
金属填料包括以重量百分比计的以下组份：20％～30％的金属粉、20％～50％的苯乙烯-丙烯腈共聚物和30％～50％的改性多孔空心玻璃微珠。
金属粉包括铝粉、铜粉和银粉中的至少一种。即金属粉可以是单独的铝粉，单独的铜粉，单独的银粉，还可以是任意两种或者三种的混合。
金属粉的粒径为3-50μm。较优地，金属粉粒径为15-25μm。其中，金属粉的形状可为片状、银元状、玉米花状或其他形状。较优地，金属粉呈片状。
苯乙烯-丙烯腈共聚物(acrylonitrile-styrene copolymer，简称SAN)是无色透明的热塑性树脂，具有耐高温性、出色的光泽度和耐化学介质性，还有优良的硬度、刚性、尺寸稳定性和较高的承载能力。
以重量百分比计，改性多孔空心玻璃微珠包括50％～70％的多孔空心玻璃微珠和包覆于多孔空心玻璃微珠上的30％～50％的磁性颗粒。
多孔空心玻璃微珠的主要成分是硼硅酸盐。
多孔空心玻璃微珠呈微小圆球状，具有各向同性，且该多孔空心玻璃微珠在液体中，动作像微型滚珠轴承，具有较好的流动性。
多孔空心玻璃微珠的粒径为10-300μm。较优地，多孔空心玻璃微珠的粒径为80-150μm。
磁性颗粒的粒径为20～40nm。
其中，磁性颗粒为Fe3O4。改性多孔空心玻璃微珠以多孔空心玻璃微珠和含铁的盐溶液为原料，进行溶胶凝胶反应，使胶体与多孔空心玻璃微珠通过物理吸附相连。然后再进行干燥煅烧，实现Fe3O4在多孔空心玻璃微珠上的原位生成。
金属粉与磁性颗粒的粒径均较小，使得两者的表面具有大量的羟基。金属粉与磁性颗粒之间通过羟基与羟基之间的缩合实现连接。
然后，金属粉再与SAN之间发生化学接枝反应，使金属粉表面包覆一层高透明度和高流动性的SAN，提高反射效果和金属粉流动性。
金属粉与SAN之间的化学接枝反应如下：
该金属填料中金属粉与磁性颗粒连接，因此，在产品最终注塑成型时，通过提供磁场，使具有磁性的金属填料移动至表面，从而使金属填料成型于产品的表面，进而使产品的表面具有较好的金属光泽。
本发明还提供该金属填料的制备方法。
参阅图1，图1示出了本申请中金属填料的制备方法的流程图，该金属填料的制备方法包括以下步骤：
S1、称取重量百分比的50％～70％的多孔空心玻璃微珠，并对其预处理备用。
具体地，多孔空心玻璃微珠的预处理包括：
将多孔空心玻璃微珠放置于二氯甲烷溶液中浸泡5-10min中，然后取出玻璃微珠用蒸馏水清洗后，再放入氢氧化钠溶液中超声清洗30min，过滤、水洗后烘干备用。
二氯甲烷溶液中浸泡的目的是充分去除多孔空心玻璃微珠表面附着的小分子有机物。
S2、称取硝酸铁和硫酸亚铁溶液置于去离子水溶液中，并调节pH值至6.5～7.5。
具体地，在硝酸铁和硫酸亚铁溶液中逐滴加入氨水，以调节pH值。
S3、将预处理后的多孔空心玻璃微珠加入至上述溶液中，并超声分散30min，80℃油浴条件下搅拌3-4h，至溶液为黏稠胶体状。
此时，铁盐溶液呈胶体状，并与多孔空心玻璃微珠通过物理吸附相连。
S4、将胶体烘干后进行热处理1-2h，得到包覆有磁性颗粒的改性多孔空心玻璃微珠。
具体地，将胶体烘干后分别置于450℃和850℃的马弗炉中进行热处理1-2h。
S5、称取重量百分比20％～30％的金属粉和30％-50％的改性多孔空心玻璃微珠，并加至四氯乙烷溶液中，超声分散30min，再经抽滤、清洗、干燥然后在60℃条件下高速搅拌1h，离心过滤后得到改性金属粉；
S6、将改性金属粉与20％～50％苯乙烯-丙烯腈共聚物放置于苯酚和四氯乙烷溶液中(质量比1：1)再次进行超声分散30min，然后在60℃条件下高速搅拌1h，离心过滤后，即可得到金属粉填料。
本申请的发明人通过严格设计各组分的含量而实现金属填料的效果，以下通过各实施例介绍各组分的含量。
实施例11
以重量为100％计，金属填料包括30％的改性多孔空心玻璃微珠、20％粒径为25μm的金属粉和50％的SAN树脂。其中，改性多孔空心玻璃微珠包括50％的多孔空心玻璃微珠和50％的磁性颗粒。多孔空心玻璃微珠的粒径为100μm，磁性颗粒为20nm。
本实施例中的金属填料的制备方法如下：
Sa1、称取重量百分比的50％的多孔空心玻璃微珠，并对其预处理备用。
具体地，多孔空心玻璃微珠的预处理包括：
多孔空心玻璃微珠，置于二氯甲烷溶液中浸泡10分钟，然后取出玻璃微珠用蒸馏水清洗后，再放入氢氧化钠溶液中超声清洗30min，过滤、水洗后烘干备用。
Sa2、称取硝酸铁和硫酸亚铁溶液置于去离子水溶液中，并调节pH值至7。
Sa3、将预处理后的多孔空心玻璃微珠加入至上述溶液中，并超声分散30min，80℃油浴条件下搅拌3h，至溶液为黏稠胶体状。
此时，铁盐溶液呈胶体状，并与多孔空心玻璃微珠通过物理吸附相连。
Sa4、将胶体烘干后进行热处理2h，得到包覆有磁性颗粒的改性多孔空心玻璃微珠。
具体地，将胶体烘干后分别置于450℃和850℃的马弗炉中进行热处理1h。
Sa5、称取重量百分比20％的金属粉和30％的改性多孔空心玻璃微珠，并加至四氯乙烷溶液中，超声分散30min，再经抽滤、清洗、干燥然后在60℃条件下高速搅拌1h，离心过滤后得到改性金属粉；
Sa6、将改性金属粉与50％苯乙烯-丙烯腈共聚物放置于苯酚和四氯乙烷溶液中(质量比1：1)再次进行超声分散30min，然后在60℃条件下高速搅拌1h，离心过滤后，即可得到金属粉填料。
实施例12
以重量为100％计，金属填料包括30％的改性多孔空心玻璃微珠、20％粒径为50μm的金属粉和50％的SAN树脂。其中，改性多孔空心玻璃微珠包括70％的多孔空心玻璃微珠和30％的磁性颗粒。多孔空心玻璃微珠的粒径为100μm，磁性颗粒为40nm。
本实施例中的金属填料的制备方法如下：
Sb1、称取重量百分比的70％的多孔空心玻璃微珠，并对其预处理备用。
具体地，多孔空心玻璃微珠的预处理包括：
多孔空心玻璃微珠，置于二氯甲烷溶液中浸泡10分钟，然后取出玻璃微珠用蒸馏水清洗后，再放入氢氧化钠溶液中超声清洗30min，过滤、水洗后烘干备用。
Sb2、称取硝酸铁和硫酸亚铁溶液置于去离子水溶液中，并调节pH值至7.5。
Sb3、将预处理后的多孔空心玻璃微珠加入至上述溶液中，并超声分散30min，80℃油浴条件下搅拌4h，至溶液为黏稠胶体状。
此时，铁盐溶液呈胶体状，并与多孔空心玻璃微珠通过物理吸附相连。
Sb4、将胶体烘干后进行热处理1h，得到包覆有磁性颗粒的改性多孔空心玻璃微珠。
具体地，将胶体烘干后分别置于450℃和850℃的马弗炉中进行热处理2h。
Sb5、称取重量百分比20％的金属粉和30％的改性多孔空心玻璃微珠，并加至四氯乙烷溶液中，超声分散30min，再经抽滤、清洗、干燥然后在60℃条件下高速搅拌1h，离心过滤后得到改性金属粉；
Sb6、将改性金属粉与50％苯乙烯-丙烯腈共聚物放置于苯酚和四氯乙烷溶液中(质量比1：1)再次进行超声分散30min，然后在60℃条件下高速搅拌1h，离心过滤后，即可得到金属粉填料。
实施例13
以重量为100％计，金属填料包括35％的改性多孔空心玻璃微珠、25％粒径为50μm的金属粉和40％的SAN树脂。其中，改性多孔空心玻璃微珠包括60％的多孔空心玻璃微珠和40％的磁性颗粒。多孔空心玻璃微珠的粒径为150μm，磁性颗粒为30nm。
本实施例中的金属填料的制备方法如下：
Sc1、称取重量百分比的60％的多孔空心玻璃微珠，并对其预处理备用。
具体地，多孔空心玻璃微珠的预处理包括：
多孔空心玻璃微珠，置于二氯甲烷溶液中浸泡10分钟，然后取出玻璃微珠用蒸馏水清洗后，再放入氢氧化钠溶液中超声清洗30min，过滤、水洗后烘干备用。
Sc2、称取硝酸铁和硫酸亚铁溶液置于去离子水溶液中，并调节pH值至7.5。
Sc3、将预处理后的多孔空心玻璃微珠加入至上述溶液中，并超声分散30min，80℃油浴条件下搅拌4h，至溶液为黏稠胶体状。
此时，铁盐溶液呈胶体状，并与多孔空心玻璃微珠通过物理吸附相连。
Sc4、将胶体烘干后进行热处理1h，得到包覆有磁性颗粒的改性多孔空心玻璃微珠。
具体地，将胶体烘干后分别置于450℃和850℃的马弗炉中进行热处理2h。
Sc5、称取重量百分比25％的金属粉和35％的改性多孔空心玻璃微珠，并加至四氯乙烷溶液中，超声分散30min，再经抽滤、清洗、干燥然后在60℃条件下高速搅拌1h，离心过滤后得到改性金属粉；
Sc6、将改性金属粉与40％苯乙烯-丙烯腈共聚物放置于苯酚和四氯乙烷溶液中(质量比1：1)再次进行超声分散30min，然后在60℃条件下高速搅拌1h，离心过滤后，即可得到金属粉填料。
实施例14
以重量为100％计，金属填料包括50％的改性多孔空心玻璃微珠、20％粒径为3μm的金属粉和30％的SAN树脂。其中，改性多孔空心玻璃微珠包括60％的多孔空心玻璃微珠和40％的磁性颗粒。多孔空心玻璃微珠的粒径为300μm，磁性颗粒为30nm。
本实施例中的金属填料的制备方法如下：
Sd1、称取重量百分比的60％的多孔空心玻璃微珠，并对其预处理备用。
具体地，多孔空心玻璃微珠的预处理包括：
多孔空心玻璃微珠，置于二氯甲烷溶液中浸泡10分钟，然后取出玻璃微珠用蒸馏水清洗后，再放入氢氧化钠溶液中超声清洗30min，过滤、水洗后烘干备用。
Sd2、称取硝酸铁和硫酸亚铁溶液置于去离子水溶液中，并调节pH值至7.5。
Sd3、将预处理后的多孔空心玻璃微珠加入至上述溶液中，并超声分散30min，80℃油浴条件下搅拌4h，至溶液为黏稠胶体状。
此时，铁盐溶液呈胶体状，并与多孔空心玻璃微珠通过物理吸附相连。
Sd4、将胶体烘干后进行热处理1h，得到包覆有磁性颗粒的改性多孔空心玻璃微珠。
具体地，将胶体烘干后分别置于450℃和850℃的马弗炉中进行热处理1.5h。
Sd5、称取重量百分比20％的金属粉和50％的改性多孔空心玻璃微珠，并加至四氯乙烷溶液中，超声分散30min，再经抽滤、清洗、干燥然后在60℃条件下高速搅拌1h，离心过滤后得到改性金属粉；
Sd6、将改性金属粉与30％苯乙烯-丙烯腈共聚物放置于苯酚和四氯乙烷溶液中(质量比1：1)再次进行超声分散30min，然后在60℃条件下高速搅拌1h，离心过滤后，即可得到金属粉填料。
实施例15
以重量为100％计，金属填料包括30％的改性多孔空心玻璃微珠、30％粒径为25μm的金属粉和40％的SAN树脂。其中，改性多孔空心玻璃微珠包括55％的多孔空心玻璃微珠和45％的磁性颗粒。多孔空心玻璃微珠的粒径为10μm，磁性颗粒为25nm。
本实施例中的金属填料的制备方法如下：
Se1、称取重量百分比的55％的多孔空心玻璃微珠，并对其预处理备用。
具体地，多孔空心玻璃微珠的预处理包括：
多孔空心玻璃微珠，置于二氯甲烷溶液中浸泡10分钟，然后取出玻璃微珠用蒸馏水清洗后，再放入氢氧化钠溶液中超声清洗30min，过滤、水洗后烘干备用。
Se2、称取硝酸铁和硫酸亚铁溶液置于去离子水溶液中，并调节pH值至7.5。
Se3、将预处理后的多孔空心玻璃微珠加入至上述溶液中，并超声分散30min，80℃油浴条件下搅拌4h，至溶液为黏稠胶体状。
此时，铁盐溶液呈胶体状，并与多孔空心玻璃微珠通过物理吸附相连。
Se4、将胶体烘干后进行热处理1h，得到包覆有磁性颗粒的改性多孔空心玻璃微珠。
具体地，将胶体烘干后分别置于450℃和850℃的马弗炉中进行热处理1.5h。
Se5、称取重量百分比30％的金属粉和30％的改性多孔空心玻璃微珠，并加至四氯乙烷溶液中，超声分散30min，再经抽滤、清洗、干燥然后在60℃条件下高速搅拌1h，离心过滤后得到改性金属粉；
Se6、将改性金属粉与40％苯乙烯-丙烯腈共聚物放置于苯酚和四氯乙烷溶液中(质量比1：1)再次进行超声分散30min，然后在60℃条件下高速搅拌1h，离心过滤后，即可得到金属粉填料。
实施例16
以重量为100％计，金属填料包括50％的改性多孔空心玻璃微珠、30％粒径为15μm的金属粉和20％的SAN树脂。其中，改性多孔空心玻璃微珠包括65％的多孔空心玻璃微珠和35％的磁性颗粒。多孔空心玻璃微珠的粒径为80μm，磁性颗粒为35nm。
本实施例中的金属填料的制备方法如下：
Sf1、称取重量百分比的65％的多孔空心玻璃微珠，并对其预处理备用。
具体地，多孔空心玻璃微珠的预处理包括：
多孔空心玻璃微珠，置于二氯甲烷溶液中浸泡10分钟，然后取出玻璃微珠用蒸馏水清洗后，再放入氢氧化钠溶液中超声清洗30min，过滤、水洗后烘干备用。
Sf2、称取硝酸铁和硫酸亚铁溶液置于去离子水溶液中，并调节pH值至7.5。
Sf3、将预处理后的多孔空心玻璃微珠加入至上述溶液中，并超声分散30min，80℃油浴条件下搅拌4h，至溶液为黏稠胶体状。
此时，铁盐溶液呈胶体状，并与多孔空心玻璃微珠通过物理吸附相连。
Sf4、将胶体烘干后进行热处理1h，得到包覆有磁性颗粒的改性多孔空心玻璃微珠。
具体地，将胶体烘干后分别置于450℃和850℃的马弗炉中进行热处理1.5h。
Sf5、称取重量百分比30％的金属粉和50％的改性多孔空心玻璃微珠，并加至四氯乙烷溶液中，超声分散30min，再经抽滤、清洗、干燥然后在60℃条件下高速搅拌1h，离心过滤后得到改性金属粉；
Sf6、将改性金属粉与20％苯乙烯-丙烯腈共聚物放置于苯酚和四氯乙烷溶液中(质量比1：1)再次进行超声分散30min，然后在60℃条件下高速搅拌1h，离心过滤后，即可得到金属粉填料。
本发明的金属免喷涂效果的复合ABS材料以上述金属填料为原料，不仅金属感较强、且无明显流痕等缺陷。以下具体介绍金属免喷涂效果的复合ABS材料。
以重量百分比计，复合ABS材料包括以下组分：
80～90％的ABS基体树脂、3～10％的金属填料、2.5％～3.5％的抗氧剂、3％～5％的润滑剂和0～2.5％的光稳定剂。
其中，ABS基体树脂包含一种或几种ABS材料。
ABS基体树脂的熔融指数为20-70g/10min。较优地，ABS基体树脂的熔融指数为45-55g/10min。
金属填料采用本申请中的金属填料。
抗氧剂包括比例为4:6的主抗氧剂和辅抗氧剂。主抗氧剂包括对甲酚和双环戊二烯丁基化产物(CPL)中的至少一种。辅抗氧剂包括硫代二丙酸二月桂酯(DLTP)、β-(4-羟基-3，5二叔丁基苯基)丙酸和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯中的至少一种。
抗氧剂以乳液的形式加入，使分散性较好，进而有助于提高热稳定性。
光稳定剂包括受阻胺光稳定剂、邻羟基二苯甲酮类、取代丙烯腈类中的至少一种。
润滑剂包括硬脂酸钙、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸甘油酯类和石蜡中的至少一种。
复合ABS材料的制备方法包括以下步骤：
称取80～90％的ABS基体树脂、3～10％的金属填料、2.5％～3.5％的抗氧剂、3％～5％的润滑剂和0～2.5％的光稳定剂。
将ABS基体树脂和金属填料分别进行高温烘干。
将干燥后的ABS基体树脂与抗氧剂、润滑剂以及光稳定剂混合均匀，得到混合物。
将混合物置于螺杆挤出机中进行塑化，在螺杆中后段加入干燥后的金属填料，螺杆各区端温度分别为200、220、230、240、245℃，转速60-80r/min，挤出物经水槽冷却后，造粒，烘干，即得到金属免喷涂效果的复合ABS材料。
其中，后加入金属填料是为了避免过多的剪切导致粒子结构被破坏。
本申请中的复合ABS材料在通过模具注塑成型产品时，增加磁场，使具有磁性的金属填料移动至模具的表面，从而使金属填料成型于产品的表面，进而使产品的表面具有较好的金属光泽。
以下通过各实施例介绍金属免喷涂效果的复合ABS材料。下述实施例中的金属填料均以实施例13中的金属填料为原料。
实施例21
以重量为100％计，复合ABS材料包括80％ABS材料、10％的金属填料、2.5％的抗氧剂、5％的润滑剂和2.5％的光稳定剂。
制备方法：
称取80％ABS材料、10％的金属填料、2.5％的抗氧剂、5％的润滑剂和2.5％的光稳定剂。
将ABS基体树脂和金属填料分别进行高温烘干。
将干燥后的ABS基体树脂与抗氧剂、润滑剂以及光稳定剂混合均匀，得到混合物。
将混合物置于螺杆挤出机中进行塑化，在螺杆中后段加入干燥后的金属填料，螺杆各区端温度分别为200、220、230、240、245℃，转速60-80r/min，挤出物经水槽冷却后，造粒，烘干，即得到金属免喷涂效果的复合ABS材料。
实施例22
以重量为100％计，复合ABS材料包括87％ABS材料、5％的金属填料、2.5％的抗氧剂、4.5％的润滑剂和1％的光稳定剂。
制备方法：
称取87％ABS材料、5％的金属填料、2.5％的抗氧剂、4.5％的润滑剂和1％的光稳定剂。
将ABS基体树脂和金属填料分别进行高温烘干。
将干燥后的ABS基体树脂与抗氧剂、润滑剂以及光稳定剂混合均匀，得到混合物。
将混合物置于螺杆挤出机中进行塑化，在螺杆中后段加入干燥后的金属填料，螺杆各区端温度分别为200、220、230、240、245℃，转速60-80r/min，挤出物经水槽冷却后，造粒，烘干，即得到金属免喷涂效果的复合ABS材料。
实施例23
以重量为100％计，复合ABS材料包括90％ABS材料、5％的金属填料、2.5％的抗氧剂和4.5％的润滑剂。
制备方法：
称取90％ABS材料、5％的金属填料、2.5％的抗氧剂和4.5％的润滑剂。
将ABS基体树脂和金属填料分别进行高温烘干。
将干燥后的ABS基体树脂与抗氧剂以及润滑剂混合均匀，得到混合物。
将混合物置于螺杆挤出机中进行塑化，在螺杆中后段加入干燥后的金属填料，螺杆各区端温度分别为200、220、230、240、245℃，转速60-80r/min，挤出物经水槽冷却后，造粒，烘干，即得到金属免喷涂效果的复合ABS材料。
实施例24
以重量为100％计，复合ABS材料包括89％ABS材料、3％的金属填料、2.5％的抗氧剂、4.5％润滑剂和1％的光稳定剂。
制备方法：
89％ABS材料、3％的金属填料、2.5％的抗氧剂、4.5％润滑剂和1％的光稳定剂。
将ABS基体树脂和金属填料分别进行高温烘干。
将干燥后的ABS基体树脂与抗氧剂、润滑剂以及光稳定剂混合均匀，得到混合物。
将混合物置于螺杆挤出机中进行塑化，在螺杆中后段加入干燥后的金属填料，螺杆各区端温度分别为200、220、230、240、245℃，转速60-80r/min，挤出物经水槽冷却后，造粒，烘干，即得到金属免喷涂效果的复合ABS材料。
实施例25
以重量为100％计，复合ABS材料包括87％ABS材料、7％的金属填料、2.5％的抗氧剂和3.5％润滑剂。
制备方法：
87％ABS材料、7％的金属填料、2.5％的抗氧剂和3.5％润滑剂。
将ABS基体树脂和金属填料分别进行高温烘干。
将干燥后的ABS基体树脂与抗氧剂以及润滑剂混合均匀，得到混合物。
将混合物置于螺杆挤出机中进行塑化，在螺杆中后段加入干燥后的金属填料，螺杆各区端温度分别为200、220、230、240、245℃，转速60-80r/min，挤出物经水槽冷却后，造粒，烘干，即得到金属免喷涂效果的复合ABS材料。
实施例26
以重量为100％计，复合ABS材料包括80％ABS材料、10％的金属填料、4.5％的抗氧剂、4.5％润滑剂和1％的光稳定剂。
制备方法：
称取80％ABS材料、10％的金属填料、4.5％的抗氧剂、4.5％润滑剂和1％的光稳定剂。
将ABS基体树脂和金属填料分别进行高温烘干。
将干燥后的ABS基体树脂与抗氧剂、润滑剂以及光稳定剂混合均匀，得到混合物。
将混合物置于螺杆挤出机中进行塑化，在螺杆中后段加入干燥后的金属填料，螺杆各区端温度分别为200、220、230、240、245℃，转速60-80r/min，挤出物经水槽冷却后，造粒，烘干，即得到金属免喷涂效果的复合ABS材料。
对比例21
以重量为100％计，复合ABS材料包括87％ABS材料、普通片状金属粉5％、2.5％的抗氧剂、4.5％润滑剂和1％的光稳定剂。
制备方法：
称取87％ABS材料、普通片状金属粉5％、2.5％的抗氧剂、4.5％润滑剂和1％的光稳定剂。
将ABS基体树脂和金属填料分别进行高温烘干。
将干燥后的ABS基体树脂与抗氧剂、润滑剂以及光稳定剂混合均匀，得到混合物。
将混合物置于螺杆挤出机中进行塑化，在螺杆中后段加入干燥后的金属填料，螺杆各区端温度分别为200、220、230、240、245℃，转速60-80r/min，挤出物经水槽冷却后，造粒，烘干，即得到金属免喷涂效果的复合ABS材料。
对比例22
以重量为100％计，复合ABS材料包括87％ABS材料、普通球状金属粉5％、2.5％的抗氧剂、4.5％润滑剂和1％的光稳定剂。
制备方法：
称取87％ABS材料、5％普通球状金属粉、2.5％的抗氧剂、4.5％润滑剂和1％的光稳定剂。
将ABS基体树脂和金属填料分别进行高温烘干。
将干燥后的ABS基体树脂与抗氧剂、润滑剂以及光稳定剂混合均匀，得到混合物。
将混合物置于螺杆挤出机中进行塑化，在螺杆中后段加入干燥后的金属填料，螺杆各区端温度分别为200、220、230、240、245℃，转速60-80r/min，挤出物经水槽冷却后，造粒，烘干，即得到金属免喷涂效果的复合ABS材料。
分别对实施例21-26的复合ABS材料及对比例21和对比例22的复合ABS材料进行性能测试，各性能如表1所示。
其中，拉伸强度以测试标准ASTM D638进行测试，弯曲强度以测试标准ASTM D790进行测试，冲击强度ASTMD256，注塑缺陷以及金属光泽度测试依据主观评价。
表1复合ABS材料的性能
由上表可知，实施例21～26中所得到的复合ABS材料的金属光泽度较好，且无明显的注塑缺陷，对比例21和对比例22无法同时满足金属光泽度和无注塑缺陷。
因此，本发明中的复合ABS材料通过金属填料的作用，能够同时满足金属光泽度和无注塑缺陷。
由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：
本发明的金属填料包括20％～30％的金属粉、20％～50％的苯乙烯-丙烯腈共聚物和30％～50％的改性多孔空心玻璃微珠。其中，改性多孔空心玻璃微珠包括以重量百分比计的50％～70％的多孔空心玻璃微珠和包覆于多孔空心玻璃微珠上的30％～50％的磁性颗粒。该金属填料中具有磁性颗粒，因此，在产品最终注塑成型时，通过提供磁场，使具有磁性的金属填料移动至表面，从而使金属填料成型于产品的表面，进而使产品的表面具有较好的金属光泽。
虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种金属填料，其特征在于，以重量百分比计，包括以下组分：
20％～30％的金属粉、20％～50％的苯乙烯-丙烯腈共聚物和30％～50％的改性多孔空心玻璃微珠；其中，所述改性多孔空心玻璃微珠包括以重量百分比计的50％～70％的多孔空心玻璃微珠和包覆于所述多孔空心玻璃微珠上的30％～50％的磁性颗粒；
所述多孔空心玻璃微珠的粒径为10μm～300μm，所述金属粉的粒径为3μm～50μm，所述磁性颗粒的粒径为20～40nm。
2.根据权利要求1所述的金属填料，其特征在于，所述金属粉包括铝粉、铜粉和银粉中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的金属填料，其特征在于，所述多孔空心玻璃微珠的粒径为80μm～150μm。
4.根据权利要求1所述的金属填料，其特征在于，所述金属粉的粒径为15μm～25μm。
5.根据权利要求1所述的金属填料，其特征在于，所述磁性颗粒为Fe3O4。
6.一种金属填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
称取重量百分比的50％～70％的多孔空心玻璃微珠，并对其预处理备用；
称取硝酸铁和硫酸亚铁溶液置于去离子水溶液中，并调节pH值至6.5～7.5；
将预处理后的所述多孔空心玻璃微珠加入至上述溶液中，并超声分散30min，80℃油浴条件下搅拌3～4h，至溶液为黏稠胶体状；
将胶体烘干后进行热处理1～2h，得到包覆有磁性颗粒的改性多孔空心玻璃微珠；
称取重量百分比20％～30％的金属粉和30％～50％的所述改性多孔空心玻璃微珠，并加至四氯乙烷溶液中，超声分散30min，再经抽滤、清洗、干燥然后在60℃条件下高速搅拌1h，离心过滤后得到改性金属粉；
将所述改性金属粉与20％～50％的苯乙烯-丙烯腈共聚物共同放置于质量比为1：1的苯酚和四氯乙烷溶液中，再次进行超声分散30min，然后在60℃条件下高速搅拌1h，离心过滤后，即可得到金属粉填料。
7.根据权利要求6所述的金属填料的制备方法，其特征在于，所述多孔空心玻璃微珠的预处理包括：
将所述多孔空心玻璃微珠放置于二氯甲烷溶液中浸泡5-10min中，然后取出玻璃微珠用蒸馏水清洗后，再放入氢氧化钠溶液中超声清洗30min，过滤、水洗后烘干备用。
8.一种金属免喷涂效果的复合ABS材料，其特征在于，以重量百分比计，包括以下组分：
80～90％的ABS基体树脂、3～10％的金属填料、2.5％～3.5％的抗氧剂、3％～5％的润滑剂和0～2.5％的光稳定剂；
所述ABS基体树脂的熔融指数为20-70g/10min，所述金属填料为权利要求1～7任意一项所述的金属填料。
9.根据权利要求8所述的金属免喷涂效果的复合ABS材料，其特征在于，所述ABS基体树脂的熔融指数为45-55g/10min。
10.根据权利要求8所述的金属免喷涂效果的复合ABS材料，其特征在于，所述抗氧剂包括比例为4:6的主抗氧剂和辅抗氧剂，所述主抗氧剂包括对甲酚和双环戊二烯丁基化产物(CPL)中的至少一种，所述辅抗氧剂包括硫代二丙酸二月桂酯(DLTP)、β-(4-羟基-3，5二叔丁基苯基)丙酸和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯中的至少一种。
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