高光无痕ABS/PMMA材料及其制备方法与流程

文档序号:11721386阅读:532来源:国知局

本发明涉及塑料加工技术领域,尤其涉及一种高光无痕abs/pmma材料及其制备方法。



背景技术:

近年来,人们对电子产品外观的欣赏品味及绿色环保的要求越来越高。由于以往那种先注塑电视机机壳,然后再喷涂的方法,既不环保,质量也不稳定,众多国际国内知名电视厂商如三星、夏普、长虹及海尔等纷纷摒弃了老方法,转而采用一种新型成型工艺-免喷涂高光无痕注塑成型技术。该技术可使平板电视面板表面光泽度高且无熔接线、流痕及缩痕等缺陷,并且无需后续的喷涂工序,从而对环保及降低成本极为有利。

蒸汽无痕高光注塑又被称为rhcm(rapidheatcyclemoulding)成型技术的一种,技术是透过运用蒸汽将模具表面快速升温,令成型模腔表面温度达到树脂塑料的玻璃转移温度(tg-glasstransitiontemperature)以上,然后开始进行射出成型,当完成模腔填充过程后,立即利用水(经处理)作为冷却媒体使模具表面温度急速下降,从而改变塑料产品表面特性。高光注塑模具从设计、钢材选用到模具加工都要比普通模具有着更高的要求。模具设计方面要考虑耐高温设计、适用水路设计及安装匹配等因素。水道需确保快速升温和降温,并使模具温度均匀,一般采用贴近型腔的随形水道,并在背面增加隔热层或利用空隙隔热。模具浇口设计要尽可能地减少熔接线,并有利于排气及减少剪切。对采用油加热模温机的模具,浇口尺寸要开得比较大,对其他行位、配合和导向等部位要考虑高温的要求,并注意隔热或冷却及配合。

在普通的注射成型加工中,将模具温度设低时,虽然可以缩短成型周期,但容易产生汇线,造成外观品质不良。相反,将模具温度设高时,可以提高产品表面的外观品质,但容易产生翘曲、下陷、尺寸不良等,同时延长了成型周期,提高了成本。本发明旨在提供一种高光泽塑料材料,具有优异的综合性能。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种高光无痕abs/pmma材料及其制备方法。

为解决上述问题,本发明采用如下技术方案:

一种高光无痕abs/pmma材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)制备母粒;

(2)将母粒、abs、pmma烘干;

(3)预热;

(4)合模;

(5)注塑;

(6)冷却;

(7)开模。

一种高光无痕abs/pmma材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)制备母粒;

(2)将母粒、abs、pmma烘干;

(3)微波处理

(4)预热;

(5)合模;

(6)注塑;

(7)冷却;

(8)开模。

一种高光无痕abs/pmma材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)制备母粒;

(2)将母粒、abs、pmma在真空干燥箱内以90-110℃烘干1-4小时,使其含水量降低到0.02-0.05%;

(3)将烘干处理后的母粒、abs、pmma进行微波处理1-3分钟,温度为40-50℃,微波功率为300-700w;

(4)将模具固定于注塑机,在合模前对模具进行预热,预热温度为80-90℃,预热时间为1-2小时;

(5)合模时,用温度为160-180℃,压力为0.2-0.3mpa的高温蒸汽对模具进行瞬间加热至110-120℃;

(6)将微波处理后的母粒、abs、pmma按重量比为(1-5):(75-85):(15-25)加入注射机中,用注射机对模具进行注射,注射温度220-250℃,锁模压力90-110mpa,注射压力50-60mpa,螺杆转速为20-50转/分,注射过程中,模具温度维持在120-130℃;注塑过程完成后,对模具进行保压,保压压力为40-50mpa,保压时间为5-15s;

(7)向模具中通入4-10℃的冷却水,使模具冷却至20-40℃,然后向模具水道中吹入温度为20-30℃、压力为0.6-1mpa的空气,将模具水道中的冷却水吹出模具;

(8)模具将成品顶出,取出成品高光无痕abs/pmma材料,向模具中吹入压力为0.2-0.4mpa的空气对模具进行清理杂质和干燥处理。

一种高光无痕abs/pmma材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)制备母粒;

(2)将母粒、abs、pmma在真空干燥箱内以90-110℃烘干1-4小时,使其含水量降低到0.02-0.05%;

(3)将烘干处理后的母粒、abs、pmma进行微波处理1-3分钟,温度为40-50℃,微波功率为300-700w;

(4)高压处理:将微波处理后的母粒、abs、pmma进行高压处理3-5分钟,压力为300-500mpa、温度为60-70℃;

(5)将模具固定于注塑机,在合模前对模具进行预热,预热温度为80-90℃,预热时间为1-2小时;

(6)合模时,用温度为160-180℃,压力为0.2-0.3mpa的高温蒸汽对模具进行瞬间加热至110-120℃;

(7)将高压处理后的母粒、abs、pmma按重量比为(1-5):(75-85):(15-25)加入注射机中,用注射机对模具进行注射,注射温度220-250℃,锁模压力90-110mpa,注射压力50-60mpa,螺杆转速为20-50转/分,注射过程中,模具温度维持在120-130℃;注塑过程完成后,对模具进行保压,保压压力为40-50mpa,保压时间为5-15s;

(8)向模具中通入4-10℃的冷却水,使模具冷却至20-40℃,然后向模具水道中吹入温度为20-30℃、压力为0.6-1mpa的空气,将模具水道中的冷却水吹出模具;

(9)模具将成品顶出,取出成品高光无痕abs/pmma材料,向模具中吹入压力为0.2-0.4mpa的空气对模具进行清理杂质和干燥处理。

优选地,所述母粒由下述方法制备:将8-12重量份abs、0.8-2.8重量份抗菌剂、1-4重量份金属粉、2-5重量份abs-马来酸酐无规共聚物加入到高速混合机中,室温下控制转速在320转/分钟,混合8分钟,得到混合料;将混合料投入双螺杆挤出机料斗内,双螺杆挤出机温度控制在220℃,主机转速为350转/分;混合料经加温熔化,在塑料双螺杆挤出机的螺杆推动下,进行物理和化学反应,经孔状口模流出,热切呈颗粒状,通过风筒风送入料仓,热切颗粒状的形状为3×4mm的圆饼,塑料双螺杆挤出机是同向平行双螺杆,得到母粒。

所述金属粉为铝粉、银粉、锌粉、金粉中的一种或几种的混合物,其形状为片状、银元状、棒状或球状,其粒径为1μm-100μm。

优选地,所述金属粉为铝粉,粒径为1-10μm。

优选地,所述抗菌剂为n-羟甲基氯乙酰胺、4,5-二氯-n-辛基-4-异噻唑啉-3-酮、n-(4-溴-2-甲基苯基)-2-氯乙酰胺、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮中的一种或多种的混合物。

本发明还提供了一种高光无痕abs/pmma材料,采用上述方法制备而成。

本发明高光无痕abs/pmma材料及其制备方法,通过对注塑工艺进行大量研究,所制备的材料表面光泽度高,可达到镜面,从而消除普通成型工艺塑件产品表面存在的熔接线、熔接痕、凹痕、流痕、波纹和银丝纹等缺陷;并且无需后续的喷涂工序,从而有利于环境保护和降低成本。

具体实施方式

高光无痕abs/pmma材料性能测试方法:

断裂伸长率:参照标准astmd638-2014《塑料抗张性能试验方法》,温度为23℃。

光泽度:参照标准astmd523-2014《镜面光泽度的标准试验方法》。

抗菌性能:参照gb/t21510-2008检测,大肠杆菌atycc25922、金黄色葡萄球菌atcc6538。

实施例中原料介绍:

abs-马来酸酐无规共聚物,采用杭州中聚化工科技有限公司提供的牌号为fp-8620的abs-马来酸酐无规共聚物。

abs,采用中国石油吉林石化公司生产的牌号为0215a的abs树脂。

pmma,采用台湾奇美公司牌号为cm211的pmma树脂。

铝粉,清河县鑫宝合金材料有限公司提供的1-3μm铝粉,产品形状:银灰色球型粉末状。

n-羟甲基氯乙酰胺,cas号:2832-19-1。

4,5-二氯-n-辛基-4-异噻唑啉-3-酮,cas号:64359-81-5。

n-(4-溴-2-甲基苯基)-2-氯乙酰胺,cas号:125308-80-5。

2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮,cas号:2682-20-4。

实施例1

一种高光无痕abs/pmma材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)制备母粒;

(2)将母粒、abs、pmma在真空干燥箱内以100℃烘干3小时,使其含水量降低到0.04%;

(3)将模具固定于注塑机,在合模前对模具进行预热,预热温度为85℃,预热时间为1.5小时;

(4)合模时,用温度为170℃,压力为0.2mpa的高温蒸汽对模具进行瞬间加热至110℃;

(5)将烘干处理后的母粒、abs、pmma按重量比为3:80:20加入注射机中,用注射机对模具进行注射,注射温度240℃,锁模压力100mpa,注射压力55mpa,螺杆转速为30转/分,注射过程中,模具温度维持在125℃;注塑过程完成后,对模具进行保压,保压压力为45mpa,保压时间为10s;

(6)向模具中通入5℃的冷却水,使模具冷却至25℃,然后向模具水道中吹入温度为25℃、压力为0.8mpa的空气,将模具水道中的冷却水吹出模具;

(7)模具将成品顶出,取出成品高光无痕abs/pmma材料,向模具中吹入压力为0.3mpa的空气对模具进行清理杂质和干燥处理。

所述母粒由下述方法制备:将10重量份abs、1.5重量份n-羟甲基氯乙酰胺、2.5重量份铝粉、3.5重量份abs-马来酸酐无规共聚物加入到高速混合机中,室温下控制转速在320转/分钟,混合8分钟,得到混合料;将混合料投入双螺杆挤出机料斗内,双螺杆挤出机温度控制在220℃,主机转速为350转/分;混合料经加温熔化,在塑料双螺杆挤出机的螺杆推动下,进行物理和化学反应,经孔状口模流出,热切呈颗粒状,通过风筒风送入料仓,热切颗粒状的形状为3×4mm的圆饼,塑料双螺杆挤出机是同向平行双螺杆,得到母粒。

实施例2

一种高光无痕abs/pmma材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)制备母粒;

(2)将母粒、abs、pmma在真空干燥箱内以100℃烘干3小时,使其含水量降低到0.04%;

(3)将烘干处理后的母粒、abs、pmma进行微波处理2分钟,温度为45℃,微波功率为500w;

(4)将模具固定于注塑机,在合模前对模具进行预热,预热温度为85℃,预热时间为1.5小时;

(5)合模时,用温度为170℃,压力为0.2mpa的高温蒸汽对模具进行瞬间加热至110℃;

(6)将微波处理后的母粒、abs、pmma按重量比为3:80:20加入注射机中,用注射机对模具进行注射,注射温度240℃,锁模压力100mpa,注射压力55mpa,螺杆转速为30转/分,注射过程中,模具温度维持在125℃;注塑过程完成后,对模具进行保压,保压压力为45mpa,保压时间为10s;

(7)向模具中通入5℃的冷却水,使模具冷却至25℃,然后向模具水道中吹入温度为25℃、压力为0.8mpa的空气,将模具水道中的冷却水吹出模具;

(8)模具将成品顶出,取出成品高光无痕abs/pmma材料,向模具中吹入压力为0.3mpa的空气对模具进行清理杂质和干燥处理。

所述母粒由下述方法制备:将10重量份abs、1.5重量份n-羟甲基氯乙酰胺、2.5重量份铝粉、3.5重量份abs-马来酸酐无规共聚物加入到高速混合机中,室温下控制转速在320转/分钟,混合8分钟,得到混合料;将混合料投入双螺杆挤出机料斗内,双螺杆挤出机温度控制在220℃,主机转速为350转/分;混合料经加温熔化,在塑料双螺杆挤出机的螺杆推动下,进行物理和化学反应,经孔状口模流出,热切呈颗粒状,通过风筒风送入料仓,热切颗粒状的形状为3×4mm的圆饼,塑料双螺杆挤出机是同向平行双螺杆,得到母粒。

实施例3

一种高光无痕abs/pmma材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)制备母粒;

(2)将母粒、abs、pmma在真空干燥箱内以100℃烘干3小时,使其含水量降低到0.04%;

(3)高压处理:将烘干处理后的母粒、abs、pmma进行高压处理4分钟,压力为400mpa、温度为65℃;

(4)将模具固定于注塑机,在合模前对模具进行预热,预热温度为85℃,预热时间为1.5小时;

(5)合模时,用温度为170℃,压力为0.2mpa的高温蒸汽对模具进行瞬间加热至110℃;

(6)将高压处理后的母粒、abs、pmma按重量比为3:80:20加入注射机中,用注射机对模具进行注射,注射温度240℃,锁模压力100mpa,注射压力55mpa,螺杆转速为30转/分,注射过程中,模具温度维持在125℃;注塑过程完成后,对模具进行保压,保压压力为45mpa,保压时间为10s;

(7)向模具中通入5℃的冷却水,使模具冷却至25℃,然后向模具水道中吹入温度为25℃、压力为0.8mpa的空气,将模具水道中的冷却水吹出模具;

(8)模具将成品顶出,取出成品高光无痕abs/pmma材料,向模具中吹入压力为0.3mpa的空气对模具进行清理杂质和干燥处理。

所述母粒由下述方法制备:将10重量份abs、1.5重量份n-羟甲基氯乙酰胺、2.5重量份铝粉、3.5重量份abs-马来酸酐无规共聚物加入到高速混合机中,室温下控制转速在320转/分钟,混合8分钟,得到混合料;将混合料投入双螺杆挤出机料斗内,双螺杆挤出机温度控制在220℃,主机转速为350转/分;混合料经加温熔化,在塑料双螺杆挤出机的螺杆推动下,进行物理和化学反应,经孔状口模流出,热切呈颗粒状,通过风筒风送入料仓,热切颗粒状的形状为3×4mm的圆饼,塑料双螺杆挤出机是同向平行双螺杆,得到母粒。

实施例4

一种高光无痕abs/pmma材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)制备母粒;

(2)将母粒、abs、pmma在真空干燥箱内以100℃烘干3小时,使其含水量降低到0.04%;

(3)将烘干处理后的母粒、abs、pmma进行微波处理2分钟,温度为45℃,微波功率为500w;

(4)高压处理:将微波处理后的母粒、abs、pmma进行高压处理4分钟,压力为400mpa、温度为65℃;

(5)将模具固定于注塑机,在合模前对模具进行预热,预热温度为85℃,预热时间为1.5小时;

(6)合模时,用温度为170℃,压力为0.2mpa的高温蒸汽对模具进行瞬间加热至110℃;

(7)将高压处理后的母粒、abs、pmma按重量比为3:80:20加入注射机中,用注射机对模具进行注射,注射温度240℃,锁模压力100mpa,注射压力55mpa,螺杆转速为30转/分,注射过程中,模具温度维持在125℃;注塑过程完成后,对模具进行保压,保压压力为45mpa,保压时间为10s;

(8)向模具中通入5℃的冷却水,使模具冷却至25℃,然后向模具水道中吹入温度为25℃、压力为0.8mpa的空气,将模具水道中的冷却水吹出模具;

(9)模具将成品顶出,取出成品高光无痕abs/pmma材料,向模具中吹入压力为0.3mpa的空气对模具进行清理杂质和干燥处理。

所述母粒由下述方法制备:将10重量份abs、1.5重量份n-羟甲基氯乙酰胺、2.5重量份铝粉、3.5重量份abs-马来酸酐无规共聚物加入到高速混合机中,室温下控制转速在320转/分钟,混合8分钟,得到混合料;将混合料投入双螺杆挤出机料斗内,双螺杆挤出机温度控制在220℃,主机转速为350转/分;混合料经加温熔化,在塑料双螺杆挤出机的螺杆推动下,进行物理和化学反应,经孔状口模流出,热切呈颗粒状,通过风筒风送入料仓,热切颗粒状的形状为3×4mm的圆饼,塑料双螺杆挤出机是同向平行双螺杆,得到母粒。

实施例5

与实施例4基本相同,区别仅在于:所述母粒由下述方法制备:将10重量份abs、1.5重量份4,5-二氯-n-辛基-4-异噻唑啉-3-酮、2.5重量份铝粉、3.5重量份abs-马来酸酐无规共聚物加入到高速混合机中,室温下控制转速在320转/分钟,混合8分钟,得到混合料;将混合料投入双螺杆挤出机料斗内,双螺杆挤出机温度控制在220℃,主机转速为350转/分;混合料经加温熔化,在塑料双螺杆挤出机的螺杆推动下,进行物理和化学反应,经孔状口模流出,热切呈颗粒状,通过风筒风送入料仓,热切颗粒状的形状为3×4mm的圆饼,塑料双螺杆挤出机是同向平行双螺杆,得到母粒。

实施例6

与实施例4基本相同,区别仅在于:所述母粒由下述方法制备:将10重量份abs、1.5重量份n-(4-溴-2-甲基苯基)-2-氯乙酰胺、2.5重量份铝粉、3.5重量份abs-马来酸酐无规共聚物加入到高速混合机中,室温下控制转速在320转/分钟,混合8分钟,得到混合料;将混合料投入双螺杆挤出机料斗内,双螺杆挤出机温度控制在220℃,主机转速为350转/分;混合料经加温熔化,在塑料双螺杆挤出机的螺杆推动下,进行物理和化学反应,经孔状口模流出,热切呈颗粒状,通过风筒风送入料仓,热切颗粒状的形状为3×4mm的圆饼,塑料双螺杆挤出机是同向平行双螺杆,得到母粒。

实施例7

与实施例4基本相同,区别仅在于:所述母粒由下述方法制备:将10重量份abs、1.5重量份2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2.5重量份铝粉、3.5重量份abs-马来酸酐无规共聚物加入到高速混合机中,室温下控制转速在320转/分钟,混合8分钟,得到混合料;将混合料投入双螺杆挤出机料斗内,双螺杆挤出机温度控制在220℃,主机转速为350转/分;混合料经加温熔化,在塑料双螺杆挤出机的螺杆推动下,进行物理和化学反应,经孔状口模流出,热切呈颗粒状,通过风筒风送入料仓,热切颗粒状的形状为3×4mm的圆饼,塑料双螺杆挤出机是同向平行双螺杆,得到母粒。

实施例8

优选地,所述抗菌剂由n-羟甲基氯乙酰胺、n-(4-溴-2-甲基苯基)-2-氯乙酰胺按重量比为(1-3):(1-3)混合而成。

一种高光无痕abs/pmma材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)制备母粒;

(2)将母粒、abs、pmma在真空干燥箱内以100℃烘干3小时,使其含水量降低到0.04%;

(3)将烘干处理后的母粒、abs、pmma进行微波处理2分钟,温度为45℃,微波功率为500w;

(4)高压处理:将微波处理后的母粒、abs、pmma进行高压处理4分钟,压力为400mpa、温度为65℃;

(5)将模具固定于注塑机,在合模前对模具进行预热,预热温度为85℃,预热时间为1.5小时;

(6)合模时,用温度为170℃,压力为0.2mpa的高温蒸汽对模具进行瞬间加热至110℃;

(7)将高压处理后的母粒、abs、pmma按重量比为3:80:20加入注射机中,用注射机对模具进行注射,注射温度240℃,锁模压力100mpa,注射压力55mpa,螺杆转速为30转/分,注射过程中,模具温度维持在125℃;注塑过程完成后,对模具进行保压,保压压力为45mpa,保压时间为10s;

(8)向模具中通入5℃的冷却水,使模具冷却至25℃,然后向模具水道中吹入温度为25℃、压力为0.8mpa的空气,将模具水道中的冷却水吹出模具;

(9)模具将成品顶出,取出成品高光无痕abs/pmma材料,向模具中吹入压力为0.3mpa的空气对模具进行清理杂质和干燥处理。

所述母粒由下述方法制备:将10重量份abs、0.5重量份n-羟甲基氯乙酰胺、1重量份n-(4-溴-2-甲基苯基)-2-氯乙酰胺、2.5重量份铝粉、3.5重量份abs-马来酸酐无规共聚物加入到高速混合机中,室温下控制转速在320转/分钟,混合8分钟,得到混合料;将混合料投入双螺杆挤出机料斗内,双螺杆挤出机温度控制在220℃,主机转速为350转/分;混合料经加温熔化,在塑料双螺杆挤出机的螺杆推动下,进行物理和化学反应,经孔状口模流出,热切呈颗粒状,通过风筒风送入料仓,热切颗粒状的形状为3×4mm的圆饼,塑料双螺杆挤出机是同向平行双螺杆,得到母粒。

高光无痕abs/pmma材料性能测试结果:断裂伸长率为30%光泽度为96.3%大肠杆菌抑菌率为98.7%金黄色葡萄球菌抑菌率为99.5%。

测试例1

对实施例1-7制备得到的高光无痕abs/pmma材料性能进行测试,具体测试结果见表1。

表1:高光无痕abs/pmma材料性能测试数据表

由表看出,实施例2采用微波处理后,高光无痕abs/pmma材料的性能得到明显提高。

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