技术领域本发明涉及一种树脂材料及其制备方法。
背景技术：
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、及汽车相关用具等产品已经开始向个性化、体验化及私人订制化逐步转型，这些产品中开始出现仿金属效果或仿珠光效果的应用。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金属效果或仿珠光效果。但是，这样的方式存在生产工序复杂、能源耗费高，综合成本高，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金属质感或珠光质感的外观效果。
技术实现要素：
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金属或珠光质感外观效果的产品，从而提高仿金属塑料制品及仿珠光塑料制品的生产效率，降低能源耗费及综合成本，实现环境友好。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：基体树脂45份～85份；着色母粒2份～8份；增韧剂5份～15份；相容剂1份～5份；抗氧剂0.05份～0.4份；所述着色母粒包括仿金属母粒或仿珠光母粒。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、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、和2，2-双(4-羟基苯基)丙烷聚碳酸酯中的至少两种。可选地，所述仿金属母粒包括载体树脂、金属粉、及添加剂，所述仿珠光母粒包括载体树脂、珠光粉、及添加剂；所述金属粉及所述珠光粉的粒径范围为40μm～55μm。可选地，所述金属粉包括铝粉，所述铝粉为经硅系和/或磷系高分子材料改性处理的铝粉。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。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％；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％。可选地，所述相容剂包括聚乙烯-g-马来酸酐、POE-g-马来酸酐、和EVA-g-马来酸酐中的至少一种。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。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：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。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180℃～250℃，机头温度为195℃～210℃，主机螺杆转速为400r/min～550r/min，加料转速为40r/min～60r/min。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金属母粒或仿珠光母粒，并加入增韧剂以提高抗冲击性能，加入相容剂以提高相容性，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金属或珠光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，综合成本高，易造成环境污染等问题，进而提高了仿金属塑料制品及仿珠光塑料制品的生产效率，降低了能源耗费及综合成本，实现了环境友好。具体实施方式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。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。本发明提出一种树脂材料。该树脂材料的组分按重量份数计包括：基体树脂45份～85份；着色母粒2份～8份；增韧剂5份～15份；相容剂1份～5份；抗氧剂0.05份～0.4份；所述着色母粒包括仿金属母粒或仿珠光母粒。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、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、和2，2-双(4-羟基苯基)丙烷聚碳酸酯中的至少两种。上述基体树脂均采用注塑级产品，其维卡软化点在85℃～110℃之间，且其在200℃/5Kg条件下的熔体流动指数为12～45g/10min。可以理解的，这样的选择可使得基体树脂在本发明树脂材料的制备过程中始终保持良好的流动性能，以有效提高基体树脂与其他各组分的相容性，从而有效提高制备得到的树脂材料的均匀性、并保证其良好性能，进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优异的综合性能，例如：外观效果、质感、强度、硬度等。此外，这样的选择还可有利于有关成型制造过程，降低成型制造难度，提高成型制造效率。优选地，所述仿金属母粒包括载体树脂、金属粉、及添加剂，所述仿珠光母粒包括载体树脂、珠光粉、及添加剂；所述金属粉及所述珠光粉的粒径范围为40μm～55μm。仿金属母粒是以与基体树脂相同的材料为载体树脂，并加入金属粉作为颜料或染料，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，仿金属母粒的载体树脂与基体树脂采用相同的材料，可进一步有效提高该树脂材料的组分中基体树脂与仿金属母粒之间的相容性，以使得仿金属母粒中的金属色颜料或染料(即金属粉)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，进一步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“金属”效果。仿珠光母粒是以与基体树脂相同的材料为载体树脂，并加入珠光粉作为颜料或染料，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，仿珠光母粒的载体树脂与基体树脂采用相同的材料，可进一步有效提高该树脂材料的组分中基体树脂与仿珠光母粒之间的相容性，以使得仿珠光母粒中的珠光色颜料或染料(即珠光粉)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，进一步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“珠光”效果。并且，着色母粒选择粒径范围为40μm～55μm的金属粉或珠光粉进行配置，亦可进一步使得金属粉或珠光粉能够均匀地分散于该树脂材料之中，以更进一步提高该树脂材料的均匀性，从而更进一步使得由该树脂材料直接注塑成型而得到的产品能够获得优异的“金属”效果或“珠光”效果。优选地，所述金属粉包括铝粉，所述铝粉为经硅系和/或磷系高分子材料改性处理的铝粉。需要说明的是，采用硅系和/或磷系高分子材料对铝粉进行改性处理，还可有效提高铝粉与基体树脂之间的相容性，实现有效提高该树脂材料的均匀性的目的，进而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着色效果。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。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％；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％。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。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。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。优选地，所述相容剂包括聚乙烯-g-马来酸酐、POE-g-马来酸酐、和EVA-g-马来酸酐中的至少一种。上述相容剂均为共聚接枝产物，可更进一步有效地改善该树脂材料组分中树脂基体与其他各组分之间的相容性，从而保证该树脂材料的综合性能。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。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。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。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“金属”效果或“珠光”效果。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ROO-结合，生成氢过氧化物和稳定的酚氧自由基ArO-，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“金属”效果或“珠光”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“金属”效果或“珠光”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。可以理解的，受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂配合使用时，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。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。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金属母粒或仿珠光母粒，并加入增韧剂以提高抗冲击性能，加入相容剂以提高相容性，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金属或珠光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，综合成本高，易造成环境污染等问题，进而提高了仿金属塑料制品及仿珠光塑料制品的生产效率，降低了能源耗费及综合成本，实现了环境友好。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：将基体树脂、增韧剂、相容剂、及着色母粒置于80℃～120℃条件下，干燥4～6小时。将各原料加入高速混合机中，进行混合1min～5min，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；其中，加热温度为180℃～250℃，机头温度为195℃～210℃，主机螺杆转速为400r/min～550r/min，加料转速为40r/min～60r/min。基体树脂、增韧剂、相容剂、及着色母粒的干燥过程，可使得基体树脂、增韧剂、相容剂、及着色母粒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。并且，加热温度的设定、机头温度的设定、主机螺杆转速的设定、加料转速的设定均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，从而进一步提高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：金属效果或珠光效果、抗氧化性能、抗冲击性能等。需要说明的是，基体树脂、增韧剂、相容剂、及着色母粒的干燥温度最优为110℃，高速混合机的混合时间最优为2min。着色母粒是以与基体树脂相同的材料为载体树脂，并加入颜料或染料，再配合以分散剂、防沉剂等添加剂，进行混炼加工制得。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。按表1中实施例1-4的原料配比，分别进行原料配置；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；对制备所得的树脂材料进行性能测试，结果记录于表1中。表1其中，抗氧剂包括抗氧剂1010和抗氧剂168，其重量比为1:1。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：Ⅰ区180℃～190℃，Ⅱ区190℃～200℃，Ⅲ区200℃～205℃，Ⅳ区210℃～220℃，Ⅴ区220℃～230℃，Ⅵ区220℃～235℃，Ⅶ区220℃～235℃，Ⅷ区200℃～220℃，机头210℃。拉伸强度按照国标GB/T1040.2-2006进行测试；弯曲强度按照国标GB/T9341-2008进行测试；弯曲模量按照国标GB/T9341-2008进行测试；断裂伸长率按照国标GB/T1040.2-2006进行测试；悬臂梁缺口冲击强度按照国标GB/T1843-2008进行测试；热变形温度按照国标GB/T1643.2-2004进行测试；熔体流动速率按照国标GB/T3682-2000进行测试。需要说明的是，在其他实施例中，基体树脂、增韧剂、相容剂、及着色母粒的干燥条件可为80℃～120℃之间的任一值，例如，80℃、81℃、82℃、83℃、84℃、85℃、90℃、100℃、120℃。利用高速混合机的混合时间可为1min～5min之间的任一值，例如，1min、1.5min、2min、3min、4min、5min。双螺杆挤出造粒机组的机头温度可为195℃～210℃之间的任一值，例如，195℃、196℃、197℃、198℃、199℃、200℃、205℃、210℃；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180℃～250℃的温度范围内进行设置。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。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。并且，实施例1-4得到的树脂材料的拉伸强度范围为46.2MPa～47.8MPa，均高于46MPa；弯曲强度范围为66.59MPa～68.86MPa，均高于66.5MPa；缺口冲击强度范围为11.86KJ/m2～12.86KJ/m2，均高于11.5KJ/m2；断裂伸长率范围为17.75～18.65，均高于17.5；此外，弯曲模量范围为2196MPa～2238MPa，溶体流动速率范围为20g/10min～41.6g/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。需要说明的是，加入一定量的相容剂可有效改善树脂材料的流动度，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，并且，增韧剂用量的适当调整可以有效控制所制备的树脂材料的熔体流动速率。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，并将其应用于消费电子产品、家用电器、化妆品、及汽车相关用具等领域。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。