一种壳体材料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及材料，尤其涉及一种壳体材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、塑胶制品被广泛应用于日常生活用品、家用家电、3c数码产品、汽车内饰和包装品等。免喷涂作为一种可替代喷漆选择的方案，具有环境友好、一次成型、降低成本和缩短生产周期的优点，可通过注塑成型直接达到高光泽、金属质感等效果，随着免喷涂材料的发展，市场上已经涌现许多免喷涂产品。但是目前的免喷涂产品易出现流痕、熔接线、明暗线等表面缺陷，限制了免喷涂技术的应用。

2、另一方面，为了获得更好的外观效果，免喷涂塑料通常会引入一些无机材料效果粉，达到类似星空、水磨石等外观效果，可以直接通过注塑成型获得具有特殊外观需求的材料，免去喷涂油漆流程。但无机材料与塑料基体相溶性差，会导致材料的机械性能进一步下降，应用于部件上时，需进行部件结构加强，才能满足使用，带来很大的局限性的同时、也不能完全排除风险，依旧会不时出现机械失效。

3、与此同时，由于塑胶制品被广泛应用，导致全球塑料制品的使用量逐年增加，塑胶废弃物给地球环境造成了不可逆转的破环和污染，为了减缓资源减少和环境恶化的趋势，被消费后的塑胶产品的回收再利用越来越受到关注，相继制定相关规范，鼓励在原生材料中添加再生材料，以降低原材料成本，满足环保要求。含有回收成分的塑料，由于回收塑料性能较原生材料低，因此机械性能会偏低一些。如何提高再生塑料的机械性能是目前塑料回收再利用的主要难点。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种壳体材料及其制备方法和应用，制备的壳体材料为免喷涂材料，且具有低缺陷、力学性能优异的特点。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种壳体材料，按重量份计，包括以下原料：

3、

4、本发明采用的回收丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物树脂可以为一般回收再利用的丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物树脂，对此并无特殊限定。优选的，其中聚丁二烯链段的比例为15％～25％，所述比例为摩尔比。

5、所述回收丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物树脂在220℃*10kg的条件下测试熔融指数优选为15～35g/10min。

6、所述回收丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物树脂的重量含量为35～100重量份，优选为65～100重量份。

7、本发明以回收丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物树脂(abs)为原料，既降低了原材料成本，又满足了环保要求，但回收abs具有机械性能偏低的缺陷，再引入效果粉会进一步降低材料的机械性能。

8、为了不影响材料的力学性能，本技术对效果粉进行了偶联剂改性，可选的，所述偶联剂改性效果粉中，偶联剂选自硅烷偶联剂，更优选为2-(3，4-环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷或2-(3，4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷。所述效果粉优选为片状硅酸盐矿物。

9、所述偶联剂改性效果粉为偶联剂和效果粉混合进行反应制备得到；反应过程中，偶联剂和效果粉通过羟基发生偶联反应。

10、本发明采用2-(3，4-环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷或2-(3，4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷对片状硅酸盐矿物进行预处理，有利于片状硅酸盐矿物的相容性，提升其在回收abs材料中的分散性，进而降低了材料缺陷的产生，相比于金属效果其外观缺陷更低。试验结果表明经过上述特殊改性后的效果粉添加到回收abs材料中，很好的保持了材料的力学性能，尤其是抗冲击性能。同时，采用环保的片状硅酸盐矿物与回收abs为原料，降低了塑料污染，减少碳排放，对环境保护具有积极的意义。

11、所述偶联剂的添加量优选为效果粉的1wt％～10wt％。该比例条件下制备的偶联剂改性效果粉能够获得最佳的材料力学性能。

12、所述偶联剂改性效果粉的重量含量为0.5～3重量份。

13、与此同时，本技术还调整了材料中的其他组分。

14、本发明提供的壳体材料中还可以包括丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物树脂。所述丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物树脂的含量为0～65重量份，优选为0～35重量份。

15、所述丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物树脂中，聚丁二烯链段的比例优选为15％～25％，所述比例为摩尔比。

16、所述丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物树脂在220℃*10kg的条件下测试熔融指数优选为10～30g/10min。

17、本发明提供的壳体材料中还包括增韧剂。所述增韧剂优选为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐(sbs-mah)、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐(sebs-mah)中的一种或多种；更优选为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐，其在230℃*5kg的条件下测试熔融指数优选为10～40g/10min。

18、本发明采用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐或氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐作为增韧剂，不仅可以起到增韧的作用，同时起到相容剂的作用，其次接枝的马来酸酐可以与被偶联剂预处理的片状硅酸盐的矿物发生反应，进一步提升相容性。

19、所述增韧剂的重量含量为2～5重量份，具体含量包括但不限于2、3、4或5重量份。

20、本发明提供的壳体材料中还包括抗氧剂。所述抗氧剂优选为抗氧剂1076和抗氧剂168中的一种或多种，更优选为抗氧剂1076和抗氧剂168。所述抗氧剂1076的重量含量优选为0.1～0.5重量份，所述抗氧剂168的重量含量优选为0.1～0.5重量份。更优选的，所述抗氧剂1076和抗氧剂168的质量比为1:1。

21、所述抗氧剂的总重量含量优选为0.2～1.0重量份。

22、本发明提供的壳体材料中还包括润滑剂。

23、所述润滑剂优选为硬脂酸盐、乙烯基双硬酯酰胺的一种或多种；更优选为硬脂酸镁。

24、所述润滑剂的重量含量优选为1～3.5重量份。

25、本发明提供的壳体材料中还包括耐候剂。

26、所述耐候剂优选为羟基苯基苯并三唑类、受阻胺光稳定剂的一种或多种；更优选为uv-p。

27、所述耐候剂的重量含量优选为0.3～1重量份。

28、当所述材料需具备一定颜色时，所述壳体材料中还可添加色粉。

29、本发明对所述色粉并无特殊限定，可根据产品的颜色需求进行调整，包括但不限于炭粉等。

30、所述色粉的添加量可以根据材料以及颜色自行调节，具体可以为0.1～1.5重量份。

31、本发明提供了上述壳体材料的制备方法，包括以下步骤：

32、a)采用偶联剂对效果粉进行预处理，得到偶联剂改性效果粉；

33、b)将回收丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物树脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物树脂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂、耐候剂、偶联剂改性效果粉混合并经熔融挤出造粒，得到壳体材料。

34、所述步骤a)优选具体为：

35、将效果粉置于机械搅拌器中，边搅拌边滴加偶联剂，机械搅拌器搅拌速度优选为50～100r/min，偶联剂以匀速滴加，5～10分钟滴加完毕，滴加完成后继续搅拌5～10分钟，反应完成，得到偶联剂改性效果粉。

36、然后按重量份称取回收丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物树脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物树脂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂、耐候剂、偶联剂改性效果粉，加入搅拌机预分散，搅拌速度优选为30～80r/min，混合均匀后，加入双螺杆挤出机熔融挤出造粒。

37、所述双螺杆挤出机的参数设置优选为：挤出一区到五区温度依次为190℃、200℃、200℃、210℃、220℃，双螺杆转速300-500r/min。该参数的设置可以保证材料具有较高的良品率。

38、上述壳体材料经注塑成型即可获得产品，适用于常用的塑料产品，如家电、电脑、装饰件等，例如台式、一体机装饰性结构部件。

39、本发明还提供了一种塑料产品外壳，由上述壳体材料制备得到。

40、由于添加了效果粉，上述塑料产品外壳可以获得类似星空样或大理石质感的外观，产品更为美观。

41、与现有技术相比，本发明提供了一种壳体材料。本发明利用偶联剂改性后的无机矿物效果粉结合回收abs可制备免喷涂回收abs材料，经注塑可生产出星空感等自然纹理效果的塑胶制件，通过配方优化，解决了回收abs性能相对于原生材料性能差、以及效果粉对材料的力学性能的影响，获得了一种力学性能优异的低缺陷免喷涂回收abs材料，可一次注塑成型生产出仿星空感等自然纹理效果的塑胶制件，且制品表面无缺陷，良率高。