树脂材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开一种树脂材料及其制备方法，其中，所述树脂材料的组分按重量份数计包括：基体树脂50～70份；仿陶瓷白母粒2～8份；二氧化钛2.5～6份；增韧剂10～30份；抗氧剂0.05～0.4份。本发明技术方案能够实现利用该树脂材料可直接注塑成型得到具有陶瓷白质感外观效果的产品，从而提高仿陶瓷白塑料制品的生产效率，降低能源耗费，实现环境友好。
【专利说明】
树脂材料及其制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种树脂材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着产品的生产工艺水平的不断发展及其设计要求的逐渐提高，消费电 子产品、家用电器、化妆品等产品中开始出现仿陶瓷白效果的应用。最初，行业中的技术人 员普遍采用普通材料注塑之后喷涂的形式来实现产品的仿陶瓷白效果。但是，这样的方式 存在生产工序复杂、能源耗费高，易造成环境污染等缺陷。而如今，随着材料技术的飞跃发 展，产品结构设计师对材料的要求也越来越高，并希望材料能够通过直接注塑而达到陶瓷 白质感的外观效果。
【发明内容】
[0003] 本发明的主要目的是提供一种树脂材料，旨在实现利用该树脂材料可直接注塑成 型得到具有陶瓷白质感外观效果的产品，从而提高仿陶瓷白塑料制品的生产效率，降低能 源耗费，实现环境友好。
[0004] 为实现上述目的，本发明提出的树脂材料的组分按重量份数计包括：
[0005] 基体树脂50~70份；
[0006] 仿陶瓷白母粒2~8份；
[0007] 二氧化钛2.5~6份；
[0008] 增韧剂10~30份；
[0009] 抗氧剂0.05~0.4份。
[0010] 可选地，所述基体树脂包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二 烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、高抗冲聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯 腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯-聚丙烯酸酯橡胶共聚物、和聚甲基丙烯酸 甲酯中的至少一种。
[0011]可选地，所述基体树脂的维卡软化点在85°C~110°C之间，所述基体树脂在200°C/ 5Kg条件下的恪体流动指数为12~45g/10min。
[0012] 可选地，所述增韧剂包括丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯 乙烯共聚物、和氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的至少一种。
[0013] 可选地，所述丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物中丙烯酸甲酯的重量百分比为 5%~45%，丁二烯的重量百分比为10%~40%，苯乙烯的重量百分比为15%~60% ;
[0014] 所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中苯乙烯的重量百分比为20%~60%，丁二烯 的重量百分比为25%~50% ;
[0015] 所述氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中氢化苯乙烯的重量百分比为10%~ 30%，丁二烯的重量百分比为25%~50%，苯乙烯的重量百分比为10%~30%。
[0016] 可选地，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂。
[0017] 可选地，所述受阻酚类抗氧剂与所述亚磷酸酯类抗氧剂的重量比为1~3:1。
[0018] 可选地，所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010,所述亚磷酸脂类抗氧剂为抗氧剂 168〇
[0019] 本发明还提出一种如上述的树脂材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0020] 将各原料加入高速混合机中进行混合，得到混合物；
[0021 ]利用双螺杆挤出造粒机组，对所述混合物进行熔融、造粒。
[0022] 可选地，在所述利用双螺杆挤出造粒机组，对所述混合物进行熔融、造粒的步骤 中，加热温度为160°C~245°C，机头温度为195°C~210°C。
[0023] 本发明的技术方案，通过向基体树脂中添加以与基体树脂相同的材料为载体树脂 的仿陶瓷白母粒，配合以二氧化钛对调制、调整作用，并加入增韧剂以提高抗冲击性能，以 及加入抗氧剂以提高抗氧化性能，可获取得到能够直接进行注塑成型并得到具有陶瓷白质 感外观效果的产品的树脂材料，从而解决了现有技术中生产工序复杂、能源耗费高，易造成 环境污染等问题，进而提高了仿陶瓷白塑料制品的生产效率，降低了能源耗费，实现了环境 友好。
【具体实施方式】
[0024] 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，显然，所描述的实施 例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普 通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的 范围。
[0025] 另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术 人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方 案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
[0026] 本发明提出一种树脂材料。
[0027] 该树脂材料的组分按重量份数计包括：
[0028] 基体树脂50~70份；
[0029]仿陶瓷白母粒2~8份；
[0030] 二氧化钛2.5~6份；
[0031] 增韧剂10~30份；
[0032] 抗氧剂0.05~0.4份。
[0033] 仿陶瓷白母粒是以与基体树脂相同的材料为载体树脂，并加入白色颜料或染料， 再配合以分散剂、防沉剂等添加剂，进行混炼加工制得。可以理解的，仿陶瓷白母粒的载体 树脂与基体树脂采用相同的材料，可有效提高该树脂材料的组分中基体树脂与仿陶瓷白母 粒之间的相容性，以使得仿陶瓷白母粒中的白色颜料或染料经后续的生产工序后能够更加 均匀地分散于该树脂材料之中，提高该树脂材料的均匀性，从而使得由该树脂材料直接注 塑成型而得到的产品能够获得更加优异的"陶瓷白"效果。
[0034] 该树脂材料组分中的二氧化钛可配合仿陶瓷白母粒进行"陶瓷白"效果的试制，并 且，可同时进行该树脂材料色相(L、A、B值）的调整，从而进一步保证由该树脂材料直接注塑 成型而得到的产品能够获得更加优异的"陶瓷白"效果。
[0035]优选地，所述基体树脂包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二 烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、高抗冲聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯 腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯-聚丙烯酸酯橡胶共聚物、和聚甲基丙烯酸 甲酯中的至少一种。
[0036]优选地，所述基体树脂的维卡软化点在85°C~110°C之间，所述基体树脂在200°C/ 5Kg条件下的恪体流动指数为12~45g/10min。
[0037]优选地，所述增韧剂包括丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯 乙烯共聚物、和氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的至少一种。
[0038]优选地，所述丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物中丙烯酸甲酯的重量百分比为 5%~45%，丁二烯的重量百分比为10%~40%，苯乙烯的重量百分比为15%~60% ;
[0039] 所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中苯乙烯的重量百分比为20%~60%，丁二烯 的重量百分比为25%~50% ;
[0040] 所述氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中氢化苯乙烯的重量百分比为10%~ 30%，丁二烯的重量百分比为25%~50%，苯乙烯的重量百分比为10%~30%。
[0041] 丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物为核-壳结构的抗冲击改性剂，不仅能够有效 地改善该树脂材料的抗冲击性能，还可同时维持该材料的硬度。
[0042]苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物及氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物均为三嵌段 热塑性弹性体，亦可有效地改善该树脂材料的抗冲击性能。
[0043]因此，可以理解的，上述增韧剂的加入可有效提高该树脂材料的抗冲击性能，从而 使得由该树脂材料直接注塑成型而得到的产品能够获得更加优异的抗冲击性能。
[0044] 优选地，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂。
[0045] 优选地，所述受阻酚类抗氧剂与所述亚磷酸酯类抗氧剂的重量比为1~3:1。
[0046] 受阻酚类抗氧剂是一些具有空间阻碍的酚类化合物，其结构中含有-OH官能团，可 给出氢原子，即可通过质子给予作用，破坏自由基的自氧化反应，并生成较为稳定的芳氧自 由基，以延缓该树脂材料的氧化过程，延长由该树脂材料直接注塑成型而得到的产品的使 用寿命。此外，受阻酚类抗氧剂还具有捕获活性自由基的能力，可进一步防止该树脂材料的 氧化老化。
[0047]亚磷酸酯类抗氧剂则可通过分解氧化过程中产生的过氧化物并生成稳定的非活 性产物，从而延缓该树脂材料的氧化过程，延长由该树脂材料直接注塑成型而得到的产品 的使用寿命。并且，亚磷酸酯类抗氧剂还具有良好的色泽保护能力，可进一步保证由该树脂 材料直接注塑成型而得到的产品的"陶瓷白"效果。
[0048]亚磷酸酯类抗氧剂还可与受阻酚类抗氧剂产生协同作用。由于受阻酚类抗氧剂分 子中存在着活泼的氢原子，且该氢原子比聚合物碳链上的氢原子(包括碳链上双键的氢原 子)更活泼。因此，其能够与大分子链自由基R-或R00-结合，生成氢过氧化物和稳定的酚氧 自由基Ar〇-，达到延缓该树脂材料的氧化过程、延长由该树脂材料直接注塑成型而得到的 产品的使用寿命、保证由该树脂材料直接注塑成型而得到的产品的"陶瓷白"效果的目的。 且亚磷酸酯类抗氧剂则能够进一步对氢过氧化物进行分解，避免由于氢过氧化物的存在而 导致的潜在的热氧老化的危险，抑制由自催化反应所导致的聚合物降解，延缓该树脂材料 的氧化过程，从而进一步延缓该树脂材料的氧化过程、延长由该树脂材料直接注塑成型而 得到的产品的使用寿命，进而进一步保证由该树脂材料直接注塑成型而得到的产品的"陶 瓷白"效果。此外，亚磷酸酯类抗氧剂还可以还原被氧化的酚类抗氧剂，保证抗氧剂的抗氧 化能力。
[0049] 可以理解的，二者配合使用时，其作用互相补充，可达到理想的协同作用，从而使 得该树脂材料具有优异的抗氧化性能，使得由该树脂材料直接注塑成型而得到的产品获得 更加优异的抗氧化性能。
[0050] 优选地，所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010,所述亚磷酸脂类抗氧剂为抗氧剂 168〇
[0051] 本发明的技术方案，通过向基体树脂中添加以与基体树脂相同的材料为载体树脂 的仿陶瓷白母粒，配合以二氧化钛对调制、调整作用，并加入增韧剂以提高抗冲击性能，以 及加入抗氧剂以提高抗氧化性能，可获取得到能够直接进行注塑成型并得到具有陶瓷白质 感外观效果的产品的树脂材料，从而解决了现有技术中生产工序复杂、能源耗费高，易造成 环境污染等问题，进而提高了仿陶瓷白塑料制品的生产效率，降低了能源耗费，实现了环境 友好。
[0052] 本发明还提出一种如前述的树脂材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤： [0053]将基体树脂及增韧剂置于70°C~90°C条件下，干燥4~6小时；
[0054] 将各原料加入高速混合机中，进行混合lmin~5min，得到混合物；
[0055] 利用双螺杆挤出造粒机组，对所述混合物进行熔融、造粒;其中，加热温度为160°C ~245°C，机头温度为195°C~210°C。
[0056] 基体树脂及增韧剂的干燥过程，可使得基体树脂及增韧剂获得更适于混合的优良 性能，保证后续混合过程所得混合物的均匀性及质量，从而使得最终制备得到的树脂材料 获得更加优异的性能。
[0057]并且，加热温度的设定可使得混合物的熔融改性过程进行得更加充分、更加合理、 且更加有效，从而进一步提尚最终制备得到的树脂材料的综合性能，进而保证由该树脂材 料直接注塑成型而得到的产品可获得更加优异的产品性能，例如：陶瓷白效果、抗氧化性 能、抗冲击性能等。
[0058] 以下通过具体实施例对本发明树脂材料及其制备方法进行具体说明。
[0059] 按表1中实施例1-4的原料配比，分别进行原料配置；
[0060] 按前述本发明树脂材料的制备方法，分别进行树脂材料的制备；
[0061] 对制备所得的树脂材料进行性能测试，结果记录于表1中。
[0062] 表 1
[0063]
[0065] 其中，抗氧剂包括抗氧剂1010和抗氧剂168,其重量比为1:1。
[0066] 熔融造粒过程中，双螺杆挤出机的加料段、熔融段、排气段、均化段、及机头各段对 应的加热温区的温度范围依次为：1区170~180°C，n区170~190°C，m区180~205°C，IV区 195~220°C，V区195~225°C，VI区200~230°C，W区200~230°C，珊区200~220°C，机头 205。。。
[0067] 拉伸强度按照国标GB/T1040.2-2006进行测试；
[0068] 弯曲强度按照国标GB/T9341-2008进行测试；
[0069]弯曲模量按照国标GB/T9341-2008进行测试；
[0070] 断裂伸长率按照国标GB/T1040.2-2006进行测试；
[0071 ] 悬臂梁缺口冲击强度按照国标GB/T1843-2008进行测试；
[0072] 热变形温度按照国标GB/T1643.2-2004进行测试；
[0073] 熔体流动速率按照国标GB/T3682-2000进行测试。
[0074]需要说明的是，在其他实施例中，基体树脂及增韧剂的干燥条件可为70°C~90°C 之间的任一值，例如，70°C、71°C、72°C、73°C、74°C、75°C、80°C、85°C、90°C。
[0075] 利用高速混合机的混合时间可为lmin~5min之间的任一值，例如，lmin、l .5min、 2min、3min、4min、5min〇
[0076] 双螺杆挤出造粒机组的机头温度可为195 °C~210 °C之间的任一值，例如，195°C、 196°C、197°C、198°C、199°C、200°C、205°C、210°C;并且，加热温度，即加料段、熔融段、排气 段、均化段、及机头各段对应的加热温区的温度范围可在160°C~245°C的温度范围内进行 设置。
[0077]抗氧剂中受阻酚类抗氧剂与亚磷酸脂类抗氧剂的重量比可为1~3:1中的任一值， 例如，1:1、1·1:1、1·2:1、1·3:1、1·4:1、1·5:1、2:1、3:1。
[0078]由表1中实施例1-4的树脂材料的性能参数可以看出：通过合理控制配方中各组分 的比例关系，可得到综合性能不同的树脂材料，以满足不同的生产需求。
[0079]并且，实施例1 -4得到的树脂材料的拉伸强度范围为50.2MPa~59.3MPa，均高于 50MPa;弯曲强度范围为63.4MPa~78MPa，均高于63MPa;缺口冲击强度范围为8KJ/m2~ 16KJ/V，均高于8KJ/m2;断裂伸长率范围为8.5~11.6，均高于8.5;此外，弯曲模量范围为 2210MPa~2613MPa，溶体流动速率范围为20.6g/10min~40.6g/10min，均符合生产工艺要 求。在具体产品的开发研究中，可根据不同的产品要求来进行合适的配方调整。
[0080] 需要说明的是，加入一定量的二氧化钛可有效改善树脂材料的白度，适当调整基 体树脂和增韧剂的含量可以有效地控制所制备的树脂材料的韧性和断裂伸长率。因此，可 以理解的，在实际的具体产品的开发研究中，可根据所需要制备的样件的强度性能需求、流 动性要求等进行合适的配方调整，以获取得到可满足不同实际需求的性能达标的产品。
[0081] 以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本 发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用 在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种树脂材料，其特征在于，所述树脂材料的组分按重量份数计包括： 基体树脂50~70份； 仿陶瓷白母粒2~8份； 二氧化钛2.5~6份； 增韧剂10~30份； 抗氧剂0.05~0.4份。2. 如权利要求1所述的树脂材料，其特征在于，所述基体树脂包括丙烯腈-丁二烯-苯乙 烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、高抗冲聚苯乙 烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯-聚丙烯酸 酯橡胶共聚物、和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。3. 如权利要求1所述的树脂材料，其特征在于，所述基体树脂的维卡软化点在85°C~ 110°C之间，所述基体树脂在200°C/5Kg条件下的熔体流动指数为12~45g/10min。4. 如权利要求1所述的树脂材料，其特征在于，所述增韧剂包括丙烯酸甲酯-丁二烯-苯 乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、和氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的至 少一种。5. 如权利要求4所述的树脂材料，其特征在于，所述丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物 中丙烯酸甲酯的重量百分比为5%~45%，丁二烯的重量百分比为10%~40%，苯乙烯的重 量百分比为15%~60%; 所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中苯乙烯的重量百分比为20%~60%，丁二烯的重 量百分比为25%~50%; 所述氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中氢化苯乙烯的重量百分比为10%~30%，丁 二烯的重量百分比为25%~50%，苯乙烯的重量百分比为10%~30%。6. 如权利要求1所述的树脂材料，其特征在于，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂和/或 亚磷酸酯类抗氧剂。7. 如权利要求6所述的树脂材料，其特征在于，所述受阻酚类抗氧剂与所述亚磷酸酯类 抗氧剂的重量比为1~3:1。8. 如权利要求6所述的树脂材料，其特征在于，所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010,所 述亚磷酸脂类抗氧剂为抗氧剂168。9. 一种如权利要求1所述的树脂材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下 步骤： 将各原料加入高速混合机中进行混合，得到混合物； 利用双螺杆挤出造粒机组，对所述混合物进行熔融、造粒。10. 如权利要求9所述的树脂材料的制备方法，其特征在于，在所述利用双螺杆挤出造 粒机组，对所述混合物进行熔融、造粒的步骤中，加热温度为160°C~245°C，机头温度为195 。(:~210。。。
【文档编号】C08K13/02GK106009470SQ201610472438
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】谢文涛, 姜旭, 潘丽梅
【申请人】深圳市同益实业股份有限公司