一种ABS树脂着色的新工艺的制作方法

本发明涉及高分子材料加工领域，尤其涉及一种ABS树脂着色的新工艺。

背景技术：

ABS树脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的简称，具有优异的综合性能，如良好的硬度，韧性、耐化学腐蚀性和加工性能，这些特性使其广泛应用于机械、电器、交通等诸多领域。为美化产品外观，增加产品附加值，着色是必不可少的工序。色母粒法是ABS的常用着色工艺，即预先把超常量的颜料分散于聚合物载体之中制得色母粒，通过将色母粒与树脂混合，从而达到对树脂着色的目的。然而，在色母粒的使用过程中，存在颜料分散不均的问题，使颜料着色力降低，甚至产生流纹和色斑，影响产品的美观。

着色剂可分为颜料和染料。颜料不溶于或难溶于水、油等溶剂，也不溶于树脂，而是以细小颗粒分散到树脂中使树脂着色；染料则可溶于水，并能以分子状态溶于树脂。与颜料相比，染料具有色彩鲜艳、色谱齐全、着色力强和用量少等优点，但在使用过程中存在耐迁移性差等问题。

贝壳作为一类重要的生物矿化材料，其化学组成中碳酸钙约占95％，其余约5％为蛋白质、多糖等有机基质。贝壳独特的有机无机复合结构使贝壳粉体表面存在大量氨基、酰胺基、羧基、羟基等活性官能团，这些官能团使得贝壳粉体天然具有良好的有机亲和性和与高分子材料的相容性。因此，可将贝壳粉体用作染料的载体，通过将染料负载后的贝壳粉添加到ABS树脂中，达到对树脂均匀着色的目的。同时，由于贝壳粉与染料的紧密结合，染料的耐迁移性也得以提高。

技术实现要素：

本发明的目的是利用贝壳粉体的有机亲和性和染料着色的优势，克服现有技术的缺点与不足，提供一种ABS树脂着色的新工艺。

一种ABS树脂着色的新工艺，包括以下步骤：

1)将贝壳洗净，去除残余肉质；

2)将去除肉质的贝壳低温煅烧，粉碎，制备贝壳粉体；

3)将相当于粉体质量0.01％～10％的染料与贝壳粉体混合；

4)加水使染料浓度达到0.1g/L～100g/L，搅拌，制成料浆，静置；

5)过滤，水洗，干燥，粉碎，得到新型贝壳基色粉。

6)按一定质量配比，将ABS树脂，色粉，分散剂，抗氧剂和润滑剂在高速搅拌机中混合均匀；

7)挤出造粒，注塑成型，制得着色的ABS材料。

上述技术方案还可以提供若干如下优选方式：

步骤2)中所述煅烧温度为150℃～400℃。

步骤3)中所述染料为直接染料，酸性染料或碱性染料。

步骤4)中所述静置方法为在室温～90℃下静置1h～24h。

步骤6)中所述质量配比为：ABS树脂36％～97.8％，色粉1％～50％，分散剂1％～10％，抗氧剂0.1％～2％，润滑剂0.1％～2％。

步骤6)中所述分散剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氧化聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、硬脂酸钙、硬脂酸镁或硬脂酸锌。

所述贝壳为珍珠贝壳、贻贝壳、牡蛎壳、文蛤壳、扇贝壳或河蚌壳。

本发明的优点是原料来源广泛，无需有毒有害试剂，工艺简单，操作条件温和，设备投资和能耗小，成本低廉，着色得到的ABS材料颜色表现优异，具有良好的经济和社会效益。

附图说明

图1为本发明实施例1中着色得到的ABS材料的照片(色粉添加量为2wt.％～15wt.％)。

图2为本发明实施例1中着色得到的ABS材料的断面扫面电镜图(图a的添加量为2wt.％；图b的添加量为10wt.％)。

具体实施方式

实施例1：

1)将珍珠贝壳洗净，去除残余肉质；

2)将去除肉质的珍珠贝壳在190℃下煅烧，粉碎，制备珍珠贝壳粉体；

3)将相当于粉体质量1％的直接大红与珍珠贝壳粉体混合；

4)加水使直接大红浓度达到0.5g/L，搅拌，制成料浆，在室温下静置5h；

5)过滤，水洗，干燥，粉碎，得到新型贝壳基色粉。

6)将ABS树脂，色粉，聚乙烯蜡，抗氧剂和润滑剂在高速搅拌机中混合均匀。质量配比为：ABS树脂81.9％～94.9％，色粉2％～15％，聚乙烯蜡2％，抗氧剂0.1％，润滑剂1％。

7)挤出造粒，注塑成型，制得系列红色的ABS材料。

从表观特性来看，本发明制得的贝壳基色粉具有较深的颜色，且色彩均匀。从图1可以看到用此色粉着色得到的系列ABS材料颜色分布均匀(色粉添加量为2wt.％～15wt.％)，表面均未出现流纹或色斑等缺陷。从图2的材料断面的扫描电镜图显示，色粉在ABS树脂基质中分散均匀。因此，本发明提供的新工艺对ABS树脂具有优异的着色效果，工艺具备可行性。

实施例2：

1)将贻贝壳洗净，去除残余肉质；

2)将去除肉质的贻贝壳在150℃下煅烧，粉碎，制备贻贝壳粉体；

3)将相当于粉体质量0.01％的酸性橙与贻贝壳粉体混合；

4)加水使酸性橙浓度达到0.1g/L，搅拌，制成料浆，在40℃下静置24h；

5)过滤，水洗，干燥，粉碎，得到新型贝壳基色粉。

6)将ABS树脂，色粉，聚丙烯蜡，抗氧剂和润滑剂在高速搅拌机中混合均匀。质量配比为：ABS树脂97.8％，色粉1％，聚丙烯蜡1％，抗氧剂0.1％，润滑剂0.1％。

7)挤出造粒，注塑成型，制得橙色的ABS材料，色粉在ABS树脂基质中分散均匀，ABS材料未出现流纹或色斑等缺陷。

实施例3：

1)将牡蛎壳洗净，去除残余肉质；

2)将去除肉质的牡蛎壳在400℃下煅烧，粉碎，制备牡蛎壳粉体；

3)将相当于粉体质量10％的直接绿与牡蛎壳粉体混合；

4)加水使直接绿浓度达到100g/L，搅拌，制成料浆，在90℃下静置1h；

5)过滤，水洗，干燥，粉碎，得到新型贝壳基色粉。

6)将ABS树脂，色粉，氧化聚乙烯，抗氧剂和润滑剂在高速搅拌机中混合均匀。质量配比为：ABS树脂36％，色粉50％，氧化聚乙烯10％，抗氧剂2％，润滑剂2％。

7)挤出造粒，注塑成型，制得绿色的ABS材料，色粉在ABS树脂基质中分散均匀，ABS材料未出现流纹或色斑等缺陷。

实施例4：

1)将文蛤壳洗净，去除残余肉质；

2)将去除肉质的文蛤壳在300℃下煅烧，粉碎，制备文蛤壳粉体；

3)将相当于粉体质量5％的直接蓝3B与文蛤壳粉体混合；

4)加水使直接蓝3B浓度达到40g/L，搅拌，制成料浆，在60℃下静置7h；

5)过滤，水洗，干燥，粉碎，得到新型贝壳基色粉。

6)将ABS树脂，色粉，乙烯-乙酸乙烯共聚物，抗氧剂和润滑剂在高速搅拌机中混合均匀。质量配比为：ABS树脂73％，色粉20％，乙烯-乙酸乙烯共聚物5％，抗氧剂1％，润滑剂1％。

7)挤出造粒，注塑成型，制得蓝色的ABS材料，色粉在ABS树脂基质中分散均匀，ABS材料未出现流纹或色斑等缺陷。

实施例5：

1)将扇贝壳洗净，去除残余肉质；

2)将去除肉质的扇贝壳在250℃下煅烧，粉碎，制备扇贝壳粉体；

3)将相当于粉体质量2％的直接紫N与扇贝壳粉体混合，

4)加水，使直接紫N浓度为25g/L，搅拌，制成料浆，在50℃下静置10h；

5)过滤，水洗，干燥，粉碎，得到新型贝壳基色粉。

6)将ABS树脂，色粉，硬脂酸钙，抗氧剂和润滑剂在高速搅拌机中混合均匀。质量配比为：ABS树脂84.5％，色粉10％，硬脂酸钙4％，抗氧剂0.5％，润滑剂1％。

7)挤出造粒，注塑成型，制得紫色的ABS材料，色粉在ABS树脂基质中分散均匀，ABS材料未出现流纹或色斑等缺陷。

实施例6：

1)将河蚌壳洗净，去除残余肉质；

2)将去除肉质的河蚌壳在170℃下煅烧，粉碎，制备河蚌壳粉体；

3)将相当于粉体质量3％的亚甲基蓝与河蚌壳粉体混合；

4)加水，使亚甲基蓝浓度为40g/L，搅拌，制成料浆，在55℃下静置8h；

5)过滤，水洗，干燥，粉碎，得到新型贝壳基色粉。

6)将ABS树脂，色粉，硬脂酸锌，抗氧剂和润滑剂在高速搅拌机中混合均匀。质量配比为：ABS树脂64.8％，色粉25％，硬脂酸锌8％，抗氧剂0.2％，润滑剂2％。

7)挤出造粒，注塑成型，制得蓝色的ABS材料，色粉在ABS树脂基质中分散均匀，ABS材料未出现流纹或色斑等缺陷。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。