摩托车身外覆件用高光免喷漆合金材料及其制备方法与流程

文档序号:11671451阅读:275来源:国知局

本发明属于高分子材料改性和加工技术领域,涉及一种摩托车身外覆件用高光免喷漆合金材料及其制备方法。



背景技术:

现有的摩托车外壳通常采用注塑成型,再喷涂油漆形成漆面。注塑的材料有pc和abs树脂等。

聚碳酸酯(pc)为无定形聚合物,性能优异,具有韧和刚的机械特性,其突出特点是抗冲击性和抗蠕变性高,尺寸稳定性好,同时具有良好的耐寒性,其无缺口冲击强度高在工程塑料中居首位,玻璃化转变温度高,可在120-130℃的范围内连续使用,电绝缘性和尺寸稳定性良好;然而pc树脂同样存在诸多缺点,如流动性差而难以加工成薄壁制件,易发生应力开裂,耐溶性和耐磨性均较差,缺口冲击强度低等,故要想制得符合实际应用的塑料品,对其进行性能改进是非常有必要的。

abs树脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物,是在对聚苯乙烯的改性研究时发现的一种新型塑料,其兼具三种基体所赋予的优良特性,即:苯乙烯的光泽度、电性能、易成型;丙烯腈的耐热性、尺寸稳定性、耐化学性;丁二烯的抗冲击韧性。abs树脂具有良好的耐化学药品性、尺寸稳定性、耐低温性和抗冲击性能等优点,一直以来都倍受人们的青睐,其设计时的灵活性大,现已在塑料工业中广泛应用。abs树脂具有的优良物化性能如无毒,无味,疲劳强度好等,和成本较低的优势,但不可否认的是,abs树脂的抗弯曲和压缩性能较弱,热变形温度较低。故将abs树脂和pc树脂共混制得的高分子材料,可取长补短,既可够弥补pc树脂耐化学药品性、成型加工性和耐磨性的不足,同时能克服abs树脂热变形温度低、抗弯曲压缩性能较弱的缺点,再通过助剂的添加来对某些性能进行特定的改善,可以得到一种性能优良,针对性强,实用性好的高分子材料。

由于具有如此良好的预期,故人们对pc树脂和abs树脂共混制得的高分子材料的改性也做了很多研究。例如,中国发明专利申请公开了一种pc/abs合金[申请号:201410514843.3],该申请通过向pc/abs合金材料中添加无碱玻璃纤维以提高材料的机械强度。另一件中国发明申请公开了阻燃pc/abs合金材料[申请号:201410451317.7],该发明通过添加十溴二苯乙烷以提高材料的阻燃性能。

可以看出,人们对pc树脂和abs树脂共混制得的高分子材料在机械强度、阻燃性、热稳定性等方面的改性做了较多的研究,但对于高分子材料的色彩性能、表面光泽度等方面的研究目前还比较少。



技术实现要素:

本发明的目的是针对上述问题,提供一种摩托车身外覆件用高光免喷漆合金材料,本发明的另一目的是提供一种摩托车身外覆件用高光免喷漆合金材料的制备方法。为达到上述目的,本发明采用了下列技术方案:

一种摩托车身外覆件用高光免喷漆合金材料,包括abs树脂、pc树脂、色粉和珠光剂,所述abs树脂、pc树脂、色粉和珠光剂共混制得免漆高分子材料。

在上述的摩托车身外覆件用高光免喷漆合金材料中,所述abs树脂、pc树脂、色粉和珠光剂的质量份数分别为60-90份、40-60份、1-12份和0.8-1.2份。

在上述的摩托车身外覆件用高光免喷漆合金材料中,所述abs树脂、pc树脂、色粉和珠光剂的质量份数分别为75份、50份、5份和1份。

在上述的摩托车身外覆件用高光免喷漆合金材料中,还包括质量份数为5-10份的相容剂,所述相容剂为马来酸酐接枝poe。

在上述的摩托车身外覆件用高光免喷漆合金材料中,还包括质量份数为20-40份的填充剂,所述填充剂为纳米硫酸钡或纳米碳酸钙。

在上述的摩托车身外覆件用高光免喷漆合金材料中,还包括质量份数为10-20份的强度增强纤维,所述强度增强纤维为玻璃纤维或碳纤维;还包括质量份数为1-5份的阻燃剂,所述阻燃剂为十溴二苯乙烷或十溴二苯醚;还包括抗氧剂,所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅助抗氧剂,所述主抗氧剂包括抗氧剂1010和/或抗氧剂1076,所述辅助抗氧剂包括抗氧剂168。

在上述的摩托车身外覆件用高光免喷漆合金材料中,所述珠光剂为云母粉。

在上述的摩托车身外覆件用高光免喷漆合金材料中,所述云母粉的粒径为4微米以下。

在上述的摩托车身外覆件用高光免喷漆合金材料中,所述色粉为无机色粉或有机色粉,所述无机色粉为钛白、炭黑、铁红、钴蓝和镉黄中的一种或几种,所述有机色粉为酞菁蓝、酞菁红、酞菁绿和永固黄中的一种或几种。

一种摩托车身外覆件用高光免喷漆合金材料的制备方法,包括以下步骤:

步骤一:取若干质量色粉,初步碾磨,得碾磨后色粉;

步骤二:取碾磨后色粉0.8-1.2份,填充剂4份,选取对色粉和填充剂均不溶的溶剂作为液体介质,将碾磨后色粉加入液体介质中,分散均匀后用砂磨机碾磨20-30h,砂磨机搅拌速度为400-450r/min,再将4份填充剂加入其中;

步骤三:将砂磨机中的混合液转移至一敞口容器中,自然风干至溶剂完全挥发,得色粉粉末备用;

步骤四:取若干重量的abs树脂和pc树脂,将abs树脂置于鼓风干燥箱中80-90℃鼓风干燥2-3h,得干燥后的abs树脂,将pc树脂置于鼓风干燥箱中100-120℃鼓风干燥2-3h,得干燥后的pc树脂;

步骤五:取干燥后的abs树脂60-90份,干燥后的pc树脂40-60份,珠光剂1-12份,填充剂16-36份,阻燃剂1-5份、相容剂5-10份、少量的抗氧剂和步骤三中所制得的色粉粉末于搅拌机中,搅拌2h,得预混合物;

步骤六:将预混合物加入分段式双螺杆挤出机中,180-200℃加热熔融混合,混合为均一一相后再加入10-20份强度增强纤维;30-60min后挤出造粒,挤出温度为200-240℃,螺杆转速为200-350r/min,挤出样条在空气中冷却后切粒得免漆高分子材料。

与现有的技术相比,本发明的优点在于:

1、本发明提供的高分子材料可直接用于产品塑料外壳的制作,例如摩托车外壳,并且无需上色、喷漆等工艺步骤,极大地缩短了加工流程,提高效率,节约成本。

2、本发明提供的高分子材料具有耐磨性好、强度高、热变形温度高等优点,故本高分子材料适用范围广泛,使用寿命长。

3、采用云母粉作为珠光剂,注塑成型后的外壳具有高度色散效果,形成珠光般的外表,对人眼可产生比油漆更光泽的反射及散射效应,达到免漆也能产生漆面感的效果。

具体实施方式

下述实施例中所用的试剂,如无特殊说明,可以从常规生化试剂商店购买得到。

实施例1

本实施例提供一种免漆高分子材料组分,具体的说,免漆高分子材料组分包括质量份数分别为60份的abs树脂,60份的pc树脂,1份的珠光剂和1.2份的色粉。

其中珠光剂为云母粉,色粉为钛白。

珠光剂,也叫做珠光片,在高分子材料中添加有珠光剂后可产生明显的珠光效果。云母粉即为珠光剂的一种,云母粉是一种非金属矿物,含有多种成分,其中主要有sio2,含量一般在49%左右,al2o3含量在30%左右,其余的还含有碱金属氧化物和水。云母粉是一种层状结构的硅酸盐,结构由两层硅氧四面体夹着一层铝氧八面体构成的复式硅氧层,可劈成极薄的片状,片厚可达1μm以下,径厚比大,属单斜晶体,晶体为鳞片状,具丝绢光泽。

色粉是一种有颜色的粉末物质,与塑料混合后,经加热注塑制成各种不同颜色的塑料产品,它广泛应用于塑料着色工艺中。钛白是色粉的一种,呈白色粉末状固体,是使用最为广泛的白色颜料,其主要成分是tio2,是惰性颜料,无毒,不受气候条件影响,有很强的覆盖力。

实施例2

本实施例提供一种免漆高分子材料组分,具体的说,免漆高分子材料组分包括质量份数分别为90份的abs树脂,40份的pc树脂,12份的珠光剂和0.8份的色粉。

其中珠光剂为云母粉,色粉为炭黑,其中云母粉通过筛网筛选为粒径3微米以下的云母粉。

炭黑是一种无定形碳,是一种轻、松而极细的黑色粉末,表面积非常大。炭黑作着色时,黑度主要基于对光的吸收,对于特定浓度的炭黑,炭黑越细小,则光吸收程度越高。黑度除了受炭黑内部的光吸收外,也受由于粒子表面几何机构的影响而产生了具有增亮效应的光散射,这会降低黑度。随着粒径的减小,光散射程度降低。只有对于很细的炭黑,提高炭黑的浓度才能提高黑度,对于粗大的炭黑,具支配因素的光散射程度因炭黑数增加而提高,黑度反而相应降低。光会使塑料老化,尤其是阳光中的紫外线会加速塑料的老化,炭黑能够吸收紫外线,故还具有延长塑料制品在户外使用寿命的作用。

实施例3

本实施例提供一种免漆高分子材料组分,具体的说,免漆高分子材料组分包括质量份数分别为75份的abs树脂,50份的pc树脂,5份的珠光剂和1份的色粉。

其中珠光剂为云母粉,色粉为钴蓝,其中云母粉通过筛网筛选为粒径4微米以下的云母粉。

钴蓝,也叫天蓝色素,是一种带绿光的蓝色颜料,其主要成分是铝酸钴co(alo2)2,通过将氧化钴、磷酸钴等与氢氧化铝或氧化铝混合煅烧而制得。钴蓝是一种高性能的环保无毒无机颜料,其具有极好的遮盖力、较强的着色力和分散性,优异的户外耐光性、耐侯性、耐高温性,良好的耐酸、耐碱、耐各种溶剂及化学腐蚀性,并且具有无渗性,无迁移性,且与大多数热塑性、热固性塑料具有良好相容性,还具有反红外功能,广泛应用于卷钢涂料、工程塑料、防伪涂料及屋顶隔热涂料中。

实施例4

本实施例提供一种免漆高分子材料组分,具体的说,免漆高分子材料组分包括质量份数分别为75份的abs树脂,50份的pc树脂,2份的珠光剂和1份的色粉。

其中珠光剂为云母粉,色粉为质量比为1:1的钴蓝和铁红混合均匀而得的混合物,其中云母粉通过筛网筛选为粒径4微米以下的云母粉。

铁红又名氧化铁,化学式fe2o3,溶于盐酸,为红棕色粉末,是一种无机颜料。

实施例5

本实施例提供一种免漆高分子材料组分,具体的说,免漆高分子材料组分包括质量份数分别为75份的abs树脂,50份的pc树脂,3份的珠光剂和1份的色粉。

其中珠光剂为云母粉,色粉为质量比为1:1:1的钴蓝、铁红和镉黄混合均匀而得的混合物,其中云母粉通过筛网筛选为粒径4微米以下的云母粉。

镉黄,其纯品为cds或(cd/zn)s,主要由硫化镉cds和硫酸钡baso4组成的填充型为cds-baso4或(cd/zn)s-baso4,又称作镉钡黄。其为粉末状物质,无臭无味,难溶于水,难溶于丙酮,难溶于乙醇,不溶于酸碱,无爆炸危险性,有毒颜料,非易燃,非腐蚀性。颜色鲜明饱和,其色谱范围从淡黄经正黄直至红光黄,含硫化锌的镉黄,其黄色度随硫化锌固溶量的增加而变浅,直至淡黄。填充型镉黄不但降低了成本,而且某些性能有所改善,如比重和吸油量降低,在有机介质中分散性更好。

实施例6

本实施例提供一种免漆高分子材料组分,具体的说,免漆高分子材料组分包括质量份数分别为75份的abs树脂,50份的pc树脂,4份的珠光剂和1份的色粉。

其中珠光剂为云母粉,色粉为酞菁蓝,其中云母粉通过筛网筛选为粒径4微米以下的云母粉。

酞菁蓝(cas:147-14-8),密度1.31-1.46g/cm3,比表面积36-52m2/g,吸油量32-39g/l00g,其为艳蓝色粉末,色泽鲜艳,着色力强,不溶于水及有机溶剂,各项性能优异,在非极性溶剂中不产生结晶增大,是一种较好的有机颜料。

实施例7

本实施例提供一种免漆高分子材料组分,具体的说,免漆高分子材料组分包括质量份数分别为75份的abs树脂,50份的pc树脂,6份的珠光剂和1份的色粉。

其中珠光剂为云母粉,色粉为质量比为1:1的酞菁蓝和酞菁红混合均匀而得的混合物,其中云母粉通过筛网筛选为粒径4微米以下的云母粉。

酞菁红(cas:1047-16-1),也称喹吖啶酮,为红色粉末,密度1.48g/cm3,色泽鲜艳,各项牢度性能优异,耐有机溶剂和耐热性高,与四氟乙烯混合、经430℃高温挤压不变色,并在各种塑料中不迁移,耐晒性和耐气候性优良,即使高度稀释仍不降低其牢度。

实施例8

本实施例提供一种免漆高分子材料组分,具体的说,免漆高分子材料组分包括质量份数分别为75份的abs树脂,50份的pc树脂,8份的珠光剂和1份的色粉。

其中珠光剂为云母粉,色粉为质量比为1:1:1的酞菁蓝、酞菁红和酞菁绿混合均匀而得的混合物,其中云母粉通过筛网筛选为粒径4微米以下的云母粉。

酞菁绿(cas:1328-53-6),酞菁绿外观为黄光绿色粉末,耐光、耐候性好,着色力强,色泽鲜艳,色差小,展色性和流动性好,不溶于水、乙醇和有机溶剂。密度为2.69-2.72g/cm3,吸油量为35%±5%,耐光性为7-8级,耐热性小于或等于200℃。

实施例9

本实施例提供一种免漆高分子材料组分,具体的说,免漆高分子材料组分包括质量份数分别为75份的abs树脂,50份的pc树脂,10份的珠光剂和1份的色粉。

其中珠光剂为云母粉,色粉为永固黄,其中云母粉通过筛网筛选为粒径4微米以下的云母粉。

永固黄(cas:5468-75-7),其为黄色粉末状固体,不溶于水,溶于丁醇、甲苯,色泽鲜艳,着色能力强,耐热性好,主要用于塑料和橡胶制品的着色,也适用于聚氨酯合成革、高档油墨和涂料的着色。

实施例10

本实施例提供一种免漆高分子材料,包括实施例1-9任意一项的免漆高分子材料组分。

其中,免漆高分子材料组分还包括有质量份数为5份的相容剂,其中相容剂为以poe为基体树脂的马来酸酐接枝共聚物。

相容剂又称增容剂,是指借助于分子间的键合力,促使不相容的两种聚合物结合在一体,进而得到稳定的共混物的助剂。添加相容剂后,能够起到(1)降低两种聚合物之间的表面张力,促进相的分散,阻止分散相的并联;(2)增加界面层的厚度,增加相间的粘结力,改善热稳定性,增加应力传递效率;(3)降低分散相的粒径,形成稳定相结构,为材料提供均一稳定的性能的效果。

poe是乙烯和辛烯原位聚合的热塑性弹性体,其特点是:(1)辛烯的柔软链卷曲结构和结晶的乙烯链作为物理交联点,使它既有优异的韧性又有良好的加工性;(2)poe塑料分子结构中没有不饱和双键,具有优良的耐老化性能;(3)poe塑料分子量分布窄,具有较好的流动性,与聚烯烃相容性好;(4)良好的流动性可改善填料的分散效果,同时也可提高制品的熔接痕强度。以poe为基体树脂的马来酸酐接枝共聚物,在非极性的分子主链上引入了强极性的侧基,故其可以成为增进极性材料与非极性材料粘接性和相容性的桥梁,因此可作为很好的增韧剂和相容剂来使用。

实施例11

本实施例提供一种免漆高分子材料,包括实施例1-9任意一项的免漆高分子材料组分。

其中,免漆高分子材料组分还包括有质量份数为10份的相容剂,其中相容剂为以poe为基体树脂的马来酸酐接枝共聚物。

实施例12

本实施例提供一种免漆高分子材料,包括实施例1-9任意一项的免漆高分子材料组分。

其中,免漆高分子材料组分还包括有质量份数为8份的相容剂,其中相容剂为以poe为基体树脂的马来酸酐接枝共聚物。

实施例13

本实施例提供一种免漆高分子材料,包括实施例1-9任意一项的免漆高分子材料组分。

其中,免漆高分子材料组分还包括有质量份数为20份的填充剂,填充剂为纳米硫酸钡。

填充剂又名填料、填加剂、填充物,加入物料中可以改善物料性能,或能增容、增重,降低物料的成本。通常不含水,中性,不与物料组分起不良作用的有机物、无机物、金属或非金属粉末等均可作为填充剂。在本免漆高分子材料中加入填充剂不仅具有增强增韧的作用,还能改善颜料的分散性,从而起到提高颜料的着色性能的作用。纳米baso4具有化学惰性强,稳定性好,耐酸碱,硬度适中,高比重,高白度,能吸收有害射线等优点,是一种具有环保功能的材料,研究表明平均粒径为0.29m的硫酸钡产品,由于其具有良好的分散性,可有效地用于有色颜料中作分散剂,使涂料、印刷、油墨等色调更为鲜明,更富于光泽。

实施例14

本实施例提供一种免漆高分子材料,包括实施例1-9任意一项的免漆高分子材料组分。

其中,免漆高分子材料组分还包括有质量份数为40份的填充剂,填充剂为纳米碳酸钙。

纳米碳酸钙又称超微细碳酸钙,是一种超细固体粉末材料,其粒度介于0.01~0.1μm之间,用作塑料填料具有增韧补强的作用,提高塑料的弯曲强度和弯曲弹性模量,热变形温度和尺寸稳定性,同时还赋予塑料滞热性。

实施例15

本实施例提供一种免漆高分子材料,包括实施例1-9任意一项的免漆高分子材料组分。

其中,免漆高分子材料组分还包括有质量份数为30份的填充剂,填充剂为质量比为1:1的纳米碳酸钙和纳米硫酸钡混合均匀而得的混合物。

实施例16

本实施例提供一种免漆高分子材料,包括实施例1-9任意一项的免漆高分子材料组分。

其中,免漆高分子材料组分还包括有质量份数为10份的强度增强纤维,其中强度增强纤维为玻璃纤维,玻璃纤维可以是已经商品化的普通玻璃纤维,其长度可以是几个毫米,例如2-10mm。

玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,其具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高等众多优点,但缺点是性脆,耐磨性较差。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的,其单丝的直径为几个微米到二十几个微米,相当于一根头发丝的1/20-1/5,每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。

玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料,并且玻璃纤维对塑料的增强作用非常明显,这是因为玻璃纤维本身的模量很高,且玻璃纤维沿机体内部生长,受到外力时外力扩散与整个材料,抗冲击及弯曲性能提高。

具体的说,当复合材料受到外界力的作用时,无论是横向力还是纵向力,无论是拉伸力还是挤压力,复合材料内部都会产生一个应力。当复合材料中添加有玻璃纤维时,应力借助复合材料基体相与玻璃纤维间优良的界面结合力得以很好地分散,使性能优异的纤维承担了大部分应力,从而改善了复合材料的综合性能。已有实验结果可以表明,当复合材料受到沿玻璃纤维纵向的力时,应力集中产生在玻璃纤维的两端,且在玻璃纤维周围存在应力低于平均应力的椭圆形区域,这样玻璃纤维通过降低复合材料基体相的平均应力从而达到了增强效果;当复合材料受到沿玻璃纤维横向的力时,复合材料基体由于外力的影响发生形变,基体的模量比玻璃纤维的模量要小,而两者又结合较为紧密,因而玻璃纤维制约了基体形变并且将载荷传至玻璃纤维上,这样载荷就由基体和玻璃纤维共同承担,由于玻璃纤维的刚度和强度都远高于基体,因此玻璃纤维的加入改善了材料的力学性能。

实施例17

本实施例提供一种免漆高分子材料,包括实施例1-9任意一项的免漆高分子材料组分。

其中,免漆高分子材料组分还包括有质量份数为20份的强度增强纤维,其中强度增强纤维为碳纤维。

碳纤维,是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料,它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。碳纤维具有许多优良性能,碳纤维的轴向强度和模量高,密度低、比性能高,无蠕变,非氧化环境下耐超高温,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小且具有各向异性,在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀,耐蚀性突出,x射线透过性好,良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。

实施例18

本实施例提供一种免漆高分子材料,包括实施例1-9任意一项的免漆高分子材料组分。

其中,免漆高分子材料组分还包括有质量份数为15份的强度增强纤维,其中强度增强纤维为质量比为1:1的玻璃纤维和碳纤维混合均匀而得的混合物。

实施例19

本实施例提供一种免漆高分子材料,包括实施例1-9任意一项的免漆高分子材料组分。

其中,免漆高分子材料组分还包括有质量份数为5份的阻燃剂,其中阻燃剂为十溴二苯乙烷。

阻燃剂是抑制聚合物燃烧性的一类助剂,它们大多是元素周期表中第ⅴ、ⅶ和ⅲ族元素的化合物,特别是磷、溴、氯、锑和铝的化合物。阻燃剂分添加型和反应型两大类,添加型阻燃剂主要是磷酸酯和含卤磷酸酯、卤代烃、氧化锑、氢氧化铝等,使用方便、适应性强。反应型阻燃剂实际上是含阻燃元素的单体,常见的反应型阻燃剂,如用于聚酯的卤代酸酐、用于环氧树脂的四溴双酚a和用于聚氨酯的含磷多元醇等。

十溴二苯乙烷(cas:84852-53-9)是一种使用范围广泛的广谱添加型阻燃剂,其溴含量高,热稳定性好,抗紫外线性能佳,较其他溴系阻燃剂的渗出性低,特别适用于生产电脑、传真机、电话机、复印机、家电等的高档材料的阻燃。十溴二苯乙烷热裂解或燃烧时不产生有毒的多溴代二苯并二恶烷及多溴代二苯并呋喃,用它阻燃的材料完全符合欧洲关于二恶英条例的要求,对环境不造成危害。十溴二苯乙烷无任何毒性,也不会对生物产生任何致畸性,对水生物如鱼等无副作用,可以说符合环保的要求。十溴二苯乙烷在使用的体系中相当稳定,用它阻燃的热塑性塑料可以循环使用。

实施例20

本实施例提供一种免漆高分子材料,包括实施例1-9任意一项的免漆高分子材料组分。

其中,免漆高分子材料组分还包括有质量份数为1份的阻燃剂,其中阻燃剂为十溴二苯醚。

十溴二苯醚(cas:1163-19-5)是一种高效广谱添加剂阻燃剂,白色或淡黄色粉末状固体,熔点大于300℃,无腐蚀性,不溶于水、乙醇、丙酮、苯等溶剂,微溶于氯代芳烃,稳定性良好,广泛应用于橡胶、塑料、纤维等材料。

实施例21

本实施例提供一种免漆高分子材料,包括实施例1-9任意一项的免漆高分子材料组分。

其中,免漆高分子材料组分还包括有包括有主抗氧剂和辅助抗氧剂,主抗氧剂为抗氧剂1010,其在免漆高分子材料中的重量百分比为0.3%;辅助抗氧剂为抗氧剂168,其在免漆高分子材料中的重量百分比为0.2%。

抗氧剂主要分为两大类,一类是主抗氧剂,主要是受阻酚类抗氧剂,其通过捕获塑料降解过程中产生的自由基而长期持续性发挥抗氧作用;一类是辅助抗氧剂,主要是亚磷酸酯类、硫代酯类抗氧剂,其通过分解塑料进一步降解所产生的过氧化物从而达到抗氧化目的,主要提供热加工稳定性。主抗氧剂和辅助抗氧剂共同使用可以产生协同效应。

抗氧剂1010即为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(cas:6683-19-8),能有效地防止聚合物材料在长期使用过程中热氧化降解。

抗氧剂168即为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(cas:31570-04-4),可有效地防止合金材料在基础注塑中的热降解,给聚合物额外的长效保护。

实施例22

本实施例提供一种免漆高分子材料,包括实施例1-9任意一项的免漆高分子材料组分。

其中,免漆高分子材料组分还包括有包括有主抗氧剂和辅助抗氧剂,主抗氧剂为抗氧剂1076,其在免漆高分子材料中的重量百分比为0.3%;辅助抗氧剂为抗氧剂168,其在免漆高分子材料中的重量百分比为0.2%。

抗氧剂1076即为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(cas:2082-79-3),可有效抑制聚合物的热降解和氧化降解。

实施例23

本实施例提供一种免漆高分子材料的制备方法,具体的说,包括以下步骤:

步骤一:取若干质量钴蓝,初步碾磨,得碾磨后钴蓝;

步骤二:取碾磨后钴蓝0.8-1.2份,纳米硫酸钡4份,将碾磨后钴蓝加入适量蒸馏水中,以能均匀分散为限,分散均匀后用砂磨机碾磨30h,砂磨机搅拌速度为450r/min,再将4份纳米硫酸钡加入其中;

步骤三:将砂磨机中的混合液转移至一敞口容器中,自然风干至蒸馏水完全挥发,得钴蓝粉末备用;

步骤四:取若干重量的abs树脂和pc树脂,将abs树脂置于鼓风干燥箱中90℃鼓风干燥3h,得干燥后的abs树脂,将pc树脂置于鼓风干燥箱中120℃鼓风干燥3h,得干燥后的pc树脂;

步骤五:取干燥后的abs树脂60-90份,干燥后的pc树脂40-60份,云母粉1-12份,纳米硫酸钡16-36份,十溴二苯乙烷1-5份、马来酸酐接枝poe5-10份、少量的主抗氧剂1010、少量的辅助抗氧剂168和步骤三中所制得的色粉粉末于搅拌机中,搅拌2h,得预混合物;

步骤六:将预混合物加入分段式双螺杆挤出机中,200℃加热熔融混合,混合为均一一相后再加入10-20份玻璃纤维;60min后挤出造粒,挤出温度为220℃,螺杆转速为350r/min,挤出样条在空气中冷却后切粒得免漆高分子材料。

为了使塑料着色均匀,必须满足两个条件:(1)颜料颗粒充分细化;(2)均匀地分布到塑料中。这里的细化分散是将颜料的凝聚体或团聚体破碎,并使其粒径减至最小的过程,一般,颜料的均匀分布并不困难,关键在于分散。颜料的分散不仅影响着色制品的外观(斑点、条痕、光泽、色泽及透明度)、加工性,也直接影响着色制品的质量,如强度、伸长率、耐老化性和电阻率等。随着颜料粒径增大,制品的冲击强度和伸长率下降,颜料分散后的粒径多大为宜,可用下述数据加以说明:

当颜料粒径大于30μm时,制品表面产生斑点、条痕;

当颜料粒径为5-30μm时,制品表面无光泽;

当颜料粒径小于5μm时,对于一般制品,可以满足使用;

对于纤维(单根丝直径为20-30μm)和超薄薄膜(小于10μm),则颜料粒径应小于1μm。

一般情况下,颜料粒径愈细,它的着色力愈高。

从颜料分散理论上讲,颜料颗粒状态有原生颗粒、凝聚体和团聚体。颜料在树脂中的分散过程可以用下列三个步骤表示:首先是树脂熔体润湿颜料团聚体表面,并渗透至内部孔隙中,使颜料之问的凝聚力减小;其次是在外加剪切力和颜料粒子之间的相互冲击碰撞作用下团聚体破碎;最后是新生成的颜料粒子被树脂熔体润湿包覆,降低新形成的界面表面能,使细化后的颜料粒子稳定而不再团聚。这三个步骤可简单地表示润湿——细化——细化后的稳定化。

颜料的细化是将团聚体颗粒破碎,它主要靠颜料颗粒之间的自由运动和颜料团聚体通过周围介质的应力来完成。颜料经细化后,粒径减小,表面积增大,颜料表面自由能也增加,造成了细化了的颜料的不稳定性。为此颜料细化后,其表面应吸附一层包覆层,使颜料的表面能降低,当带有包覆层颜料的结合体再度碰撞就不会凝聚起来。

故在本免漆高分子材料的制备方法中,先将色粉分散在液体介质中,后用砂磨机研磨,此时液体介质会传递剪切力从而使色粉的团聚体破碎。经分散细化后,颜料粒径减小,表面积增大,色粉表面自由能也增加,所以经细化的色粉呈现不稳定态,机械研磨能去除后,色粉颗粒会在一定时间内再次凝聚起来。故在停止碾磨后加入一定量的纳米级填充剂,此时纳米级填充剂会吸附在色粉颗粒表面,形成一个包覆层,使其表面能降低,这样带有包覆层的色粉颗粒相互碰撞就不会再次凝聚起来,从而达到稳定细化色粉的作用。

实施例24

本实施例提供一种免漆高分子材料的制备方法,具体的说,包括以下步骤:

步骤一:取若干质量酞菁绿,初步碾磨,得碾磨后酞菁绿;

步骤二:取碾磨后酞菁绿0.8-1.2份,纳米碳酸钙4份,将碾磨后酞菁绿加入适量乙醇中,以能均匀分散为限,分散均匀后用砂磨机碾磨20h,砂磨机搅拌速度为400r/min,再将4份纳米碳酸钙加入其中;

步骤三:将砂磨机中的混合液转移至一敞口容器中,自然风干至乙醇完全挥发,得酞菁绿粉末备用;

步骤四:取若干重量的abs树脂和pc树脂,将abs树脂置于鼓风干燥箱中80℃鼓风干燥2h,得干燥后的abs树脂,将pc树脂置于鼓风干燥箱中100℃鼓风干燥2h,得干燥后的pc树脂;

步骤五:取干燥后的abs树脂60-90份,干燥后的pc树脂40-60份,云母粉1-12份,纳米碳酸钙16-36份,十溴二苯醚1-5份、马来酸酐接枝poe5-10份、少量的主抗氧剂1076、少量的辅助抗氧剂168和步骤三中所制得的色粉粉末于搅拌机中,搅拌2h,得预混合物;

步骤六:将预混合物加入分段式双螺杆挤出机中,180℃加热熔融混合,混合为均一一相后再加入10-20份碳纤维;30min后挤出造粒,挤出温度为200℃,螺杆转速为300r/min,挤出样条在空气中冷却后切粒得免漆高分子材料。

实施例25

本实施例提供一种免漆高分子材料的制备方法,具体的说,包括以下步骤:

步骤一:取若干质量镉黄,初步碾磨,得碾磨后镉黄;

步骤二:取碾磨后镉黄0.8-1.2份,纳米硫酸钡4份,将碾磨后镉黄加入适量丙酮中,以能均匀分散为限,分散均匀后用砂磨机碾磨25h,砂磨机搅拌速度为430r/min,再将4份纳米硫酸钡加入其中;

步骤三:将砂磨机中的混合液转移至一敞口容器中,自然风干至丙酮完全挥发,得镉黄粉末备用;

步骤四:取若干重量的abs树脂和pc树脂,将abs树脂置于鼓风干燥箱中85℃鼓风干燥2.5h,得干燥后的abs树脂,将pc树脂置于鼓风干燥箱中110℃鼓风干燥2.5h,得干燥后的pc树脂;

步骤五:取干燥后的abs树脂60-90份,干燥后的pc树脂40-60份,云母粉1-12份,纳米硫酸钡16-36份,十溴二苯乙烷1-5份、马来酸酐接枝poe5-10份、少量的主抗氧剂1010、少量的辅助抗氧剂168和步骤三中所制得的色粉粉末于搅拌机中,搅拌2h,得预混合物;

步骤六:将预混合物加入分段式双螺杆挤出机中,190℃加热熔融混合,混合为均一一相后再加入10-20份玻璃纤维;45min后挤出造粒,挤出温度为240℃,螺杆转速为320r/min,挤出样条在空气中冷却后切粒得免漆高分子材料。

应用例1

取质量份数分别为75份的abs树脂,50份的pc树脂,4份的云母粉,1份的钴蓝,10份的马来酸酐接枝poe,20份的纳米硫酸钡,10份的玻璃纤维,1份的十溴二苯乙烷,重量百分比为0.2%的抗氧剂168,重量百分比为0.3%的抗氧剂1010,按实施例23中记载的方法制得高分子材料1。

取质量份数分别为75份的abs树脂,50份的pc树脂,5份的云母粉,1份的钴蓝,8份的马来酸酐接枝poe,30份的纳米硫酸钡,15份的玻璃纤维,3份的十溴二苯乙烷,重量百分比为0.2%的抗氧剂168,重量百分比为0.3%的抗氧剂1010,按实施例23中记载的方法制得高分子材料1。

取质量份数分别为75份的abs树脂,50份的pc树脂,6份的云母粉,1份的钴蓝,5份的马来酸酐接枝poe,40份的纳米硫酸钡,20份的玻璃纤维,5份的十溴二苯乙烷,重量百分比为0.2%的抗氧剂168,重量百分比为0.3%的抗氧剂1010,按实施例23中记载的方法制得高分子材料1。

分别对高分子材料1、2和3的光泽度、弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度、熔融指数、热变形温度和阻燃性能进行测定,结果如下表所示:

以上实验数值,均通过利用所述仪器,平行三次实验取平均值。

光泽度检测数据来自深圳市威福光电科技有限科技有限公司生产的光泽度仪;弯曲强度、弯曲模量和拉伸强度检测数据来自上海松顿仪器制造有限公司生产的万能材料试验机;熔融指数检测数据来自承德市科承试验机有限公司生产的xnr-400gm熔体流动速率测定仪;热变形温度检测数据来自上海标卓科学仪器有限公司生产的热变形温度测定仪;阻燃性能检测数据来自莫帝斯燃烧技术(中国)有限公司生产的ul94水平垂直燃烧测试仪。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

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