一种高阻燃、耐黄变且具有珠光效果的复合注塑材料的制作方法

文档序号:12403403阅读:176来源:国知局
本发明涉及一种高分子复合材料,更具体的说是涉及一种高阻燃、耐黄变且具有珠光效果的复合注塑材料。
背景技术
:复合材料,是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。上述插座外壳以其独特透明与其他颜色完美结合,对消费者可形成强烈视觉冲击效果,成为提升插座产品档次的重要手段。实现这一技术的核心关键是双色复合注塑材料技术。虽然家电行业已有使用双色复合注塑材料技术,但其双色复合注塑主流材料方案为PMMA(外层)/ABS+PMMA(内层),该类材料质感效果好,流动性好,但材料不阻燃且耐热性不佳。无法满足电工产品的特定性能要求。技术实现要素:针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种高阻燃、耐黄变且具有珠光效果的复合注塑材料。为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种高阻燃、耐黄变且具有珠光效果的复合注塑材料,包括外层和内层,所述外层为透明PC材料,所述内层为不透明的PC/ABS复合材料;所述PC/ABS复合材料包括下列重量份组成:PC:60-68份,ABS:18-23份,阻燃剂:3.5-6份,流动改性剂:3.5-6份,云母粉:1-3.5份,相容剂:2.5-4份,增韧改性剂:2.5-4.5份,萤光粉:0.1-0.5份,色粉分散剂:0.35-3份,色粉:0.05-0.55份,注塑改善助剂:0.33-0.65份,抗UV助剂:0.08-0.35份,抗氧剂:0.08-0.35份、紫外光吸收剂:0.05-0.25份。作为本发明的进一步改进:所述相容剂包括下列重量份组成:马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物:10份马来酸单-2-丙烯酰氧乙烯:5份甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物:5份。作为本发明的进一步改进:所述阻燃剂为2-(10H-9-氧杂-10-磷杂-1-菲基)氢醌氧化磷。作为本发明的进一步改进:所述流动改性剂为磷酸三苯酯、硅酮、蒙脱蜡中至少一种。作为本发明的进一步改进:所述增韧改性剂包括下列重量份组成:丙烯酸-2-二甲基丁酯与2-甲基-丙烯酸-2-甲基丙酯的聚合物:20份2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯:5份丙烯酸二甲氨基乙酯:5份。作为本发明的进一步改进:所述色粉分散剂为聚乙烯蜡。作为本发明的进一步改进:所述紫外光吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,所述抗UV助剂为苯并三唑类粉体。作为本发明的进一步改进:所述抗氧剂为N,N'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼。作为本发明的进一步改进:所述注塑改善助剂为质量比为1:1的3-氨丙基三羟基硅烷和三苯基羟基硅烷的混合物。在材料的外层使用透明的PC材料,透明的PC材料具有较好的力学性能,也具有较好的耐腐蚀性。而在内层则使用特殊的PC/ABS复合材料。在PC/ABS复合材料的制备过程中,以PC和ABS材料为主体,通过添加相容剂来时的原本分子结构不同的两种材料能够相容在一起,同时发生交联反应,使得两种材料能够较好结合在一起,提供较好的性能。特别是在交联剂选用上,马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物是较好的PC/ABS合金材料的相容剂,同时添加马来酸单-2-丙烯酰氧乙烯,在作为相容剂的同时,还能够提高整体材料的耐黄变性能,而甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物的加入,本身具有较好的相容性的同时,进一步提升耐黄变性能。萤光粉的加入,能够使得在透明层下的不透明层具有较好的荧光效果,从而达到一个珠光效果,使得材料效果更佳美观。阻燃剂优先选用2-(10H-9-氧杂-10-磷杂-1-菲基)氢醌氧化磷,该阻燃剂为无卤素阻燃剂,在具有较好的阻燃效果的同时,还能够提升材料的环保等级。流动改性剂选用磷酸三苯酯、硅酮、蒙脱蜡,能够增加在注塑过程中材料分子间的流动性,使得整体材料性能上具有更好的均匀度,也能够降低材料的加工温度。增韧改性剂则选用丙烯酸-2-二甲基丁酯与2-甲基-丙烯酸-2-甲基丙酯的聚合物、2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯、丙烯酸二甲氨基乙酯的混合物,丙烯酸-2-二甲基丁酯与2-甲基-丙烯酸-2-甲基丙酯的聚合物能够PC和ABS发生交联,使得整体具有更好的韧性,丙烯酸二甲氨基乙酯的加入除了增加韧性的同时,本身能够和相容剂产生协同作用,提高整体耐黄变性能,同时添加三氟甲基马来酸酐能够将整个分子链段中引入氟基团,这样就可以提高整体材料的力学性能以及耐腐蚀性。色粉分散剂选用聚乙烯蜡,能够进一步分散色料,使得整体材料的颜色更加均匀。紫外光吸收剂和抗UV助剂的加入能够提高整体材料的耐辐射性。特别是通过本发明优选的相容剂和增韧改性剂的共同作用,发明人发现,整体复合材料还具有了较好的耐候性,即在长时间暴露在光照条件下,其剥离强度不会有大幅度下降。起到了一个协同效果。进一步提高了符合材料的耐辐射性能。抗氧剂选用N,N'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼的加入能够进一步提高材料的抗氧化能力,同时还能够提升材料的耐黄变强度。最后,注塑改善助剂为3-氨丙基三羟基硅烷和三苯基羟基硅烷的混合物,能够很好地控制整个符合材料制备过程中,材料内部高分子的大小,使得整体材料具有更好的均匀性,即各个位置的材料力学性能较为均匀,不会发生局部强度较好的问题。特别是控制好高分子链段的大小后,能够进一步提高材料的耐形变性,不会发生某处应力集中的问题,或者某一处两层材料的剥离强度特别差,导致弱点的存在,从而影响整体材料的剥离强度。在达到上述效果的同时,还可以对高分子链段上的端基起到保护作用,进一步提高材料的耐黄变性能。综上所述,本发明制备的复合材料具有较好阻燃性、耐黄变性能。具体实施方式实施例一:一种高阻燃、耐黄变且具有珠光效果的复合注塑材料,包括外层和内层,所述外层为透明PC材料,所述内层为不透明的PC/ABS复合材料;所述PC/ABS复合材料包括下列重量份组成:PC:60份,ABS:20份,阻燃剂:6份,流动改性剂:4.5份,云母粉:1份,相容剂:3份,增韧改性剂:4.5份,萤光粉:0.3份,色粉分散剂:0.35份,色粉:0.25份,注塑改善助剂:0.65份,抗UV助剂:0.2份,抗氧剂:0.08份、紫外光吸收剂:0.15份。所述相容剂包括下列重量份组成:马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物:10份马来酸单-2-丙烯酰氧乙烯:5份甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物:5份。所述阻燃剂为2-(10H-9-氧杂-10-磷杂-1-菲基)氢醌氧化磷。所述流动改性剂为磷酸三苯酯。所述增韧改性剂包括下列重量份组成:丙烯酸-2-二甲基丁酯与2-甲基-丙烯酸-2-甲基丙酯的聚合物:20份2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯:5份丙烯酸二甲氨基乙酯:5份。所述色粉分散剂为聚乙烯蜡。所述紫外光吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,所述抗UV助剂为苯并三唑类粉体。所述抗氧剂为N,N'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼。所述注塑改善助剂为质量比为1:1的3-氨丙基三羟基硅烷和三苯基羟基硅烷的混合物。实施例二:一种高阻燃、耐黄变且具有珠光效果的复合注塑材料,包括外层和内层,所述外层为透明PC材料,所述内层为不透明的PC/ABS复合材料;所述PC/ABS复合材料包括下列重量份组成:PC:65份,ABS:18份,阻燃剂:4.5份,流动改性剂:6份,云母粉:2份,相容剂:2.5份,增韧改性剂:3份,萤光粉:0.5份,色粉分散剂:1.5份,色粉:0.05份,注塑改善助剂:0.5份,抗UV助剂:0.35份,抗氧剂:0.2份、紫外光吸收剂:0.05份。所述相容剂包括下列重量份组成:马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物:10份马来酸单-2-丙烯酰氧乙烯:5份甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物:5份。所述阻燃剂为2-(10H-9-氧杂-10-磷杂-1-菲基)氢醌氧化磷。所述流动改性剂为硅酮。所述增韧改性剂包括下列重量份组成:丙烯酸-2-二甲基丁酯与2-甲基-丙烯酸-2-甲基丙酯的聚合物:20份2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯:5份丙烯酸二甲氨基乙酯:5份。所述色粉分散剂为聚乙烯蜡。所述紫外光吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,所述抗UV助剂为苯并三唑类粉体。所述抗氧剂为N,N'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼。所述注塑改善助剂为质量比为1:1的3-氨丙基三羟基硅烷和三苯基羟基硅烷的混合物。实施例三:一种高阻燃、耐黄变且具有珠光效果的复合注塑材料,包括外层和内层,所述外层为透明PC材料,所述内层为不透明的PC/ABS复合材料;所述PC/ABS复合材料包括下列重量份组成:PC:68份,ABS:23份,阻燃剂:3.5份,流动改性剂:3.5份,云母粉:3.5份,相容剂:4份,增韧改性剂:2.5份,萤光粉:0.1份,色粉分散剂:3份,色粉:0.55份,注塑改善助剂:0.33份,抗UV助剂:0.08份,抗氧剂:0.35份、紫外光吸收剂:0.25份。所述相容剂包括下列重量份组成:马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物:10份马来酸单-2-丙烯酰氧乙烯:5份甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物:5份。所述阻燃剂为2-(10H-9-氧杂-10-磷杂-1-菲基)氢醌氧化磷。所述流动改性剂为蒙脱蜡。所述增韧改性剂包括下列重量份组成:丙烯酸-2-二甲基丁酯与2-甲基-丙烯酸-2-甲基丙酯的聚合物:20份2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯:5份丙烯酸二甲氨基乙酯:5份。所述色粉分散剂为聚乙烯蜡。所述紫外光吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,所述抗UV助剂为苯并三唑类粉体。所述抗氧剂为N,N'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼。所述注塑改善助剂为质量比为1:1的3-氨丙基三羟基硅烷和三苯基羟基硅烷的混合物。对比例一:一种复合注塑材料,包括外层和内层,所述外层为透明PC材料,所述内层为不透明的PC/ABS复合材料;所述PC/ABS复合材料包括下列重量份组成:PC:60份,ABS:20份,阻燃剂:6份,流动改性剂:4.5份,云母粉:1份,相容剂:3份,增韧改性剂:4.5份,萤光粉:0.3份,色粉分散剂:0.35份,色粉:0.25份,抗UV助剂:0.2份,抗氧剂:0.08份、紫外光吸收剂:0.15份。所述相容剂为马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。所述阻燃剂为2-(10H-9-氧杂-10-磷杂-1-菲基)氢醌氧化磷。所述流动改性剂为磷酸三苯酯。所述增韧改性剂包括下列重量份组成:丙烯酸-2-二甲基丁酯与2-甲基-丙烯酸-2-甲基丙酯的聚合物:20份所述色粉分散剂为聚乙烯蜡。所述紫外光吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,所述抗UV助剂为苯并三唑类粉体。所述抗氧剂为N,N'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼。对比例二:一种高阻燃、耐黄变且具有珠光效果的复合注塑材料,包括外层和内层,所述外层为透明PC材料,所述内层为不透明的PC/ABS复合材料;所述PC/ABS复合材料包括下列重量份组成:PC:60份,ABS:20份,阻燃剂:6份,流动改性剂:4.5份,云母粉:1份,相容剂:3份,增韧改性剂:4.5份,萤光粉:0.3份,色粉分散剂:0.35份,色粉:0.25份,抗UV助剂:0.2份,抗氧剂:0.08份、紫外光吸收剂:0.15份。所述相容剂包括下列重量份组成:马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物:10份所述阻燃剂为2-(10H-9-氧杂-10-磷杂-1-菲基)氢醌氧化磷。所述流动改性剂为磷酸三苯酯。所述增韧改性剂包括下列重量份组成:丙烯酸-2-二甲基丁酯与2-甲基-丙烯酸-2-甲基丙酯的聚合物:20份2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯:5份所述色粉分散剂为聚乙烯蜡。所述紫外光吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,所述抗UV助剂为苯并三唑类粉体。所述抗氧剂为N,N'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼。将实施例和对比例的材料注塑成内层和外层均为0.5mm的复合材料,通过双层注塑磨具进行注塑。PC端注塑温度为200摄氏度,PC/ABS端注塑温度为250摄氏度。进行剥离强度测试。同时将材料在紫外灯照射1h和48h再进行剥离强度测试。对比例三一种高阻燃、耐黄变且具有珠光效果的复合注塑材料,包括外层和内层,所述外层为透明PC材料,所述内层为不透明的PC/ABS复合材料;所述PC/ABS复合材料包括下列重量份组成:PC:60份,ABS:20份。对实施例和对比例进行耐黄变性能进行测试,黄变测试是将热氧老化前后的两块PC/ABS合金试样测试△E,试样尺寸为Φ50*6,热氧老化的条件为245℃*2h,测试设备为美能达分光色差仪CM-2500C,△E越小,说明耐黄变性能越好,测试结果见表一。表一:耐黄变测试△E实施例一2.0实施例二2.3实施例三2.1对比例一9.3对比例二15.1实施例三35.1表二:力学性能测试,参照采用万能力学试验机,按照GB1843-80和GB1040-80分别进行拉伸强度和弯曲强度测试。拉伸强度/MPa弯曲强度/MPa实施例一61128270实施例二62298313实施例三61268158对比例一43006804对比例二40216603对比例三31185400以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本
技术领域
的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3 
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