专利名称：一种免喷涂金属质感pmma改性材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于高分子材料改性技术领域，具体涉及一种免喷涂金属质感PMMA改性材料及其制备方法。
背景技术：
近年来，随着人们环保意识的不断增强，免喷涂金属质感的塑料材料越来越受到人们的重视，为了使塑料具有金属质感，在对普通的塑料原料进行改性时，加入金属铝粉是目前较为通用的做法，所述的铝粉实际上是微小的铝片，其分散到基体树脂中，与底材平行，众多的铝粉互相连接，大小粒子相互填补形成连续的金属膜，遮盖了底材，呈现出金属质感，如果同时加入珠光颜料能够使塑料表面的金属质感更加明显，这是因为珠光颜料具有特殊的物理结构，在受到光线照射时，会通过多重反射和干涉体现出珠光效果，使得材料表面的反射光更接近金属质感。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一类常用的工程塑料，具有透明度高，耐候性好，表面硬度高，机械强度好等优点，以PMMA为基材添加包覆金属铝粉、珠光颜料，所得材料表面具有良好的金属质感，但是由于PMMA耐冲击性能较差，再加上添加了金属铝粉、珠光颜料，导致材料的韧性进一步下降，影响了材料的使用，因此，有人尝试加入以甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯的共聚物(MBS)、核-壳型丙烯酸酯类共聚物(ACR)等对材料进行改性，所得材料的韧性有了一定程度改善，但是由于MBS、ACR与PMMA在化学组成上差异较大，其混合物无法形成稳定的均相体系，再加上MBS、ACR中含有的橡胶成分，流动性较差，导致材料的塑性下降，加工性能变差，制品表面往往容易出现较严重的流痕，极大地影响了制品的外观。
发明内容
本发明的目的在于提供一种韧性好、外观无流痕的免喷涂金属质感PMMA改性材料的制备方法。本发明的技术方案为:
一种免喷涂金属质感PMMA改性材料，各组分的重量份为:
PMMA40 80 份；
MBSO 50 份；
MABSO 50 份；
ACRO 50份
MS0.1 30 份；
包覆金属铝粉 0.2 5份；
珠光颜料0.2 5份；
分散剂0.2 5份；
抗氧剂0.1 I份；润滑剂0.1 I份；
颜料0 1份。本发明的配方为以PMMA为基体树脂原料，以MBS、MABS, ACR中的一种或几种为增韧改性剂，以甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯的共聚物(MS)为加工改性助剂，加入能使材料产生金属质感的包覆金属铝粉、珠光颜料，并辅以一定量的分散剂，少量的抗氧剂、润滑剂、颜料
坐寸ο通过加入MBS、MABS, ACR,使得材料的韧性显著提高；通过加入MS改善了 PMMA与MBS、MABS, ACR的相容性，改善了材料的加工性能，使材料外观无流痕、毛刺、裂纹等不良现象；包覆金属铝粉与珠光颜料的加入，赋予材料金属质感；分散剂和润滑剂的加入有效地改善了金属铝粉、珠光颜料在基体树脂中的分散性。优化的，所述包覆金属铝粉是SiO2包覆的铝粉，所述铝粉直径为10 100 μ m，直径与厚度的比例为40 100:1。优化的，所述珠光颜料的外层包裹材料为纳米级Ti02。优化的，所述分散剂为改性EBS，其分子式为:RC0NXCH2-CH2NXC0R，X为C6-C15高级脂肪酸根，R为C6-C15高级烷烃。优化的，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂。所述受阻酚类抗氧剂是抗氧剂1010、抗氧剂1076中的一种；所述亚磷酸酯类抗氧剂是抗氧剂168、抗氧剂245中的一种。优化的，所述润滑剂选自硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁中的一种或几种。优化的，所述颜料选自氧化铁颜料、酞青颜料、偶氮颜料中的一种或几种。优化的，所述的免喷涂金属质感PMMA改性材料的制备方法，具体步骤如下:步骤一:将所有原料按照所述重量份，加入高速混合机中，混合均匀；步骤二:将混合好的物料用螺杆式喂料器给料，在双螺杆挤出机中混炼、挤出，再经冷却、切粒，得到免喷涂金属质感PMMA改性材料。优化的，所述双螺杆挤出机螺杆的长径比为36:1 44:1，加工温度为180°C 2400C，螺杆转速为200 600转/分，高速混合机转速为100-300转/分，混合时间为2_10分钟。上述所述物质和设备均为市售产品，本发明对所述物质和设备没有特殊要求，可以通过多种商业渠道购得。本发明的有益效果:本发明提供了一种免喷涂金属质感免喷涂金属质感PMMA改性材料的制备方法，将PMMA、MBS、MABS, ACR、MS、包覆金属铝粉、珠光颜料、分散剂、抗氧剂、润滑剂、颜料，按照一定比例，加入高速混合机中，混合均匀，然后在双螺杆挤出机中混炼、再经冷却、切粒，制得了一种免喷涂金属质感PMMA改性材料，该材料具有良好的金属质感，具有优良的韧性和加工性能、材料外观无流痕，而且具有成本低、环境友好、耐划伤、可循环使用等优点，能够应用在家电、办公用品、电子电气等领域。采用该材料与PVC通过复合共挤，所得制品表面具有良好的金属质感，特别适用于加工成冰箱侧饰条制件。
具体实施例方式 下面通过实施例具体说明本发明，然后进行性能测试。需要说明的是，下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例1
将PMMA 61kg, MBS 30kg, MS 5kg，包覆金属铝粉lkg，珠光颜料lkg，改性EBS1.2kg，抗氧剂1010 0.2 kg，抗氧剂168 0.2kg, ZnSt 0.4kg，加入高速混合机中，设定转速为200r/min，混合5分钟，混合均匀后，用螺杆式喂料器精确计量给料，在双螺杆挤出机中混炼、挤出，螺杆长径比为40:1，设定主机转速300r/min，挤出机1_3段温度为200°C，4_7段为210°C，8-10段为220°C，再经冷却、切粒后，即得产物。注:本实施例的包覆金属铝粉是SiO2包覆的铝粉，铝粉直径为60 100 μ m，直径与厚度的比例为40 80:1 ;珠光颜料的外层包裹材料为纳米级TiO2，下同。实施例2
本实施例与实施例1的区别在于:将PMMA 62kg, MABS 30kg, MS 5kg，包覆金属铝粉lkg,珠光颜料lkg,改性EBS 0.5kg,抗氧剂1010 0.3 kg, ZnSt 0.2kg,加入高速混合机中,设定转速为300r/min，混合2分钟，混合均匀后，用螺杆式喂料器精确计量给料，在双螺杆挤出机中混炼、挤出，螺杆长径比为40:1，设定主机转速300r/min，挤出机1_3段温度为210°C，4-7段为220°C，8-10段为230°C，再经冷却、切粒后，即得产物。实施例3
本实施例与实施例1的区别在于54kg，MBS 20kg, MABS 15kg, MS 6kg，包覆金属铝粉2kg，珠光颜料lkg，改性EBS1.2kg，抗氧剂1076 0.2 kg，抗氧剂245 0.2kg, ZnSt
0.4kg,酞青兰颜料0.0l kg,加入高速混合机中，设定转速为200r/min,混合5分钟,混合均匀后，用螺杆式喂料器精确计量给料，在双螺杆挤出机中混炼、挤出，螺杆长径比为40: 1，设定主机转速350r/min，挤出机1-3段温度为200°C，4_7段为210°C，8_10段为220°C，再经冷却、切粒后，即得产物。实施例4
本实施例与实施例1的区别在于55kg，MABS 20kg, ACR 15kg，MS 6kg，包覆金属铝粉2kg，珠光颜料lkg，改性EBS 0.5kg，抗氧剂1076 0.3 kg, ZnSt 0.2kg，氧化铁红颜料0.0lkg,加入高速混合机中，设定转速为200r/min,混合5分钟，混合均勻后，用螺杆式喂料器精确计量给料，在双螺杆挤出机中混炼、挤出，螺杆长径比为40:1，设定主机转速350r/min,挤出机1_3段温度为200°C，4-7段为210°C，8-10段为220°C，再经冷却、切粒后，即得产物。实施例5
本实施例与实施例1的区别在于JfPMMA 49kg, MBS 15kg, MABS 15kg, ACR 10kg, MS6kg，包覆金属铝粉2kg，珠光颜料lkg,改性EBS1.2kg，抗氧剂1010 0.2 kg,抗氧剂245
0.2kg, ZnSt 0.4kg,偶氮类黄颜料0.0lkg,加入高速混合机中，设定转速为200r/min,混合5分钟，混合均匀后，用螺杆式喂料器精确计量给料，在双螺杆挤出机中混炼、挤出，螺杆长径比为40:1，设定主机转速350r/min，挤出机1_3段温度为200°C，4_7段为210°C，8_10段为220°C，再经冷却、切粒后，即得产物。对比例I
将 PMMA 98kg，包覆金属铝粉 1kg，改性 EBS 0.5kg，抗氧剂 1010 0.3 kg, ZnSt 0.2kg，加入高速混合机中，设定转速为300r/min,混合2分钟,混合均勻后,用螺杆式喂料器精确计量给料，在双螺杆挤出机中混炼、挤出，螺杆长径比为40:1，设定主机转速350r/min，挤出机1-3段温度为200°C，4-7段为210°C，8-10段为220°C，再经冷却、切粒后，即得产物。注:本对比例的包覆金属铝粉是SiO2包覆的铝粉，铝粉直径为60 100 μ m，直径与厚度的比例为40 80:1 ;下同。对比例2
本对比例与对比例I的区别在于JfPMMA 65kg, MBS 30kg，包覆金属铝粉2kg，珠光颜料lkg,改性EBS1.2kg,抗氧剂1010 0.2 kg,抗氧剂245 0.2kg, ZnSt 0.4kg,酞青蓝颜料
0.0lkg,加入高速混合机中，设定转速·为200r/min,混合5分钟,混合均勻后,用螺杆式喂料器精确计量给料，在双螺杆挤出机中混炼、挤出，螺杆长径比为40:1，设定主机转速300r/min，挤出机1-3段温度为200°C，4-7段为210°C，8_10段为220°C，再经冷却、切粒后，即得产物。本对比例的珠光颜料的外层包裹材料为纳米级TiO2,
本发明的实施例和对比例制得的PMMA改性材料进行如下性能测试:1，将实施例和对比例制得的PMMA改性材料分别注塑成GB/T1843、GB/T1040测试标准要求的拉伸、冲击样条，按照GB/T1843、GB/T1040测试标准，在相同条件下，分别测定各拉伸样条的断裂伸长率和冲击样条的冲击强度，记录在表I中；2、将实施例和对比例制得的PMMA改性材料分别与PVC复合共挤，其中PMMA改性材料与PVC的质量比为1:10，加工成冰箱侧饰条，目测饰条表面有无流痕、毛刺、裂纹等不良外观，并记录在表I中。冲击强度和断裂伸长率的数值越大说明被测样品的韧性越好；无流痕、毛刺、裂纹等不良外观说明样品加工性能好。表I
权利要求
1.一种免喷涂金属质感PMMA改性材料，其特征在于:各组分的重量份为: PMMA40 80 份； MBSO 50 份； MABSO 50 份； ACRO 50份 MS0.1 30 份； 包覆金属铝粉 0.2 5份； 珠光颜料0.2 5份； 分散剂0.2 5份； 抗氧剂0.1 I份； 润滑剂0.1 I份； 颜料O I份。
2.根据权利要求1所述的一种免喷涂金属质感PMMA改性材料，其特征在于:所述包覆金属铝粉是SiO2包覆的铝粉，所述铝粉直径为10 100 μ m，直径与厚度的比例为40 100:1。
3.根据权利要求1所述的一种免喷涂金属质感PMMA改性材料，其特征在于:所述珠光颜料的外层包裹材料为纳米级TiO2。
4.根据权利要求1所述的一种免喷涂金属质感PMMA改性材料，其特征在于:所述分散剂为改性EBS，其分子式为:RC0NXCH2-CH2NXC0R，X为C6-C15高级脂肪酸根，R为C6-C15高级烷烃。
5.根据权利要求1所述的一种免喷涂金属质感PMMA改性材料，其特征在于:所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂。
6.根据权利要求1所述的一种免喷涂金属质感PMMA改性材料，其特征在于:所述润滑剂选自硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种免喷涂金属质感PMMA改性材料，其特征在于:所述颜料选自氧化铁颜料、酞青颜料、偶氮颜料中的一种或几种。
8.根据权利要求1 7所述的任何一种免喷涂金属质感PMMA改性材料的制备方法，其特征在于:具体步骤如下:步骤一:将所有原料按照所述重量份，加入高速混合机中，混合均匀；步骤二:将混合好的物料用螺杆式喂料器给料，在双螺杆挤出机中混炼、挤出，再经冷却、切粒，得到免喷涂金属质感PMMA改性材料。
9.根据权利要求8所述的一种免喷涂金属质感PMMA改性材料的制备方法，其特征在于:所述双螺杆挤出机螺杆的长径比为36:1 44:1，加工温度为180°C 240°C，螺杆转速为200 600转/分，高速混合机转速为100-300转/分，混合时间为2_10分钟。
全文摘要
本发明公开了一种免喷涂金属质感PMMA改性材料及其制备方法。本发明以PMMA为基体树脂原料，以MBS、MABS、ACR为增韧剂，以MS为加工改性助剂，加入能使材料产生金属质感的包覆金属铝粉、珠光颜料，并辅以一定量的分散剂，少量的抗氧剂、润滑剂、颜料等，按照一定比例混合均匀后，经平行双螺杆挤出机混炼，得到免喷涂金属质感PMMA改性材料，采用该材料与PVC通过复合共挤，所得制品表面具有良好的金属质感，与传统的喷涂制品比较，具有成本低、环境友好、耐划伤、可循环使用等优点，特别适用于加工成冰箱侧饰条制件。
文档编号C08L51/00GK103073829SQ201210589060
公开日2013年5月1日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者牛茂平, 刘机关, 赵宁, 金海木, 欧阳晓琛, 陈文礼 申请人:青岛润兴塑料新材料有限公司