一种免喷漆塑料高光润滑母料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种免喷漆塑料高光润滑母料及其制备方法，属于母料技术领域。本发明专利技术通过在金属颜料表面包覆一层高光泽的纳米二氧化钛层作为保护层，实现高光亮的金属质感，并利用非极性的分子主链上引入了强极性的侧基的马来酸酐接枝聚丙烯作为桥接剂，极大地改善填料和聚丙烯亲和性和填料的分散性，有效的增强填料在聚丙烯中的分散，从而提高填充聚丙烯的拉伸和冲击强度；本发明专利技术中成核剂的加入使聚丙烯产生异相成核作用，细化晶粒尺寸，提高了结晶度，减少了球晶与非晶区之间的散射光，特别是添加的复合稀土类成核剂，结晶速率加快，晶粒细化，且稀土与高光包覆金属颜料协同作用，光泽度明显提高，本发明专利技术具有广阔的市场前景。

【技术实现步骤摘要】
一种免喷漆塑料高光润滑母料及其制备方法
本专利技术涉及一种免喷漆塑料高光润滑母料及其制备方法，属于母料

技术介绍
近年来，人们已不再满足于平板电视的使用功能，对其外观的欣赏品味及绿色环保的要求越来越高。由于以往那种先注塑电视机机壳，然后再喷涂的方法，既不环保，质量也不稳定，众多国际国内知名电视厂商如三星、夏普、长虹及海尔等纷纷摒弃了老方法，转而采用一种新型成型工艺——免喷涂高光无痕注塑成型技术。该技术可使平板电视面板表面光泽度高且无熔接线、流痕及缩痕等缺陷，并且无需后续的喷涂工序，从而对环保及降低成本极为有利。由于免喷涂高光注塑技术的实施离不开高光泽塑料材料、高光注塑模具、模温温控设备以及注塑机和注塑工艺的紧密配合。随着材料和模具工艺工业的发展，免喷涂成为塑料发展的新方向，树脂直接注塑成零件即可满足低光、高光或者珠光等具体效果。同时，随着人们对产品外观的欣赏品味及绿色环保的要求越来越高，传统的PC/ABS材料一般需要进行喷漆工艺流程才能达到对材料表观的各种要求，对于轻薄短小的产品的需求使得符合国内外环保标准的塑料表观技术产品所占的比例越来越大。而喷漆工艺不仅对材料的性能产生了影响，同时增加了制件的成本，喷漆的过程也会对环境产生一定的污染，这都有悖于当下材料环保低碳的大趋势。免喷涂技术可使产品外表面光泽度高且无熔接线、流痕及缩痕等缺陷，并且无需后续的喷涂工序，从而对环保及降低成本极为有利。要实现免喷涂高光注塑,首先需要选用高光泽塑料材料。对于此种材料的特性要求一般包括：材料的流动性应较高，以便更好地复制模具表面、降低剪切及改善熔接线；需有一定的耐刮擦性，即表面硬度要好，一般铅笔硬度在H以上；材料的热稳定性要好，不易产生挥发物。特别是对于阻燃级材料，提高耐热性及减少挥发物可以防止腐蚀模具及减少产品表面白雾的产生；材料本身的光泽度要好；应具有优异的韧性和一定的刚性。目前，高光泽免喷涂聚丙烯复合材料的生产造粒方式主要是在聚丙烯基体树脂中直接添加金属颜料和珠光颜料，通过熔融挤出得到，虽然一定程度上可以实现金属效果和珠光效果，但金属颜料和珠光颜料经高温长螺杆剪切后粒径变小，影响注塑制件表面的金属质感，且在注塑成型过程中制件表面易产生流痕和熔接线等缺陷。这主要跟金属颜料和珠光颜料在聚丙烯复合材料中的均匀分散性、流动取向及螺杆剪切程度有关。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对现有高光泽免喷涂聚丙烯复合材料光泽感差，耐冲击性能差的问题，提供了一种免喷漆塑料高光润滑母料及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种免喷漆塑料高光润滑母料，所述免喷漆塑料高光润滑母料包括下述重量份原料：600～850份聚丙烯，150～300份无机填料，30～50份高光包覆金属颜料，20～30份闪银粉，30～50份马来酸酐接枝聚丙烯，5～10份润滑剂，2～6份抗氧剂，1～3份成核剂。所述聚丙烯为共聚聚丙烯，在温度230℃和载荷2.16kg条件下熔融指数为1～60g/10min。所述无机填料为硫酸钡、滑石粉或碳酸钙的一种或两种以上的组合物，其粒径范围均为1～15μm。所述高光包覆金属颜料为在金属颜料表面包覆一层高光泽的纳米二氧化钛层。所述金属颜料为铝粉、银粉、金粉、锌粉、铜粉中的一种或两种以上的混合物，所述金属颜料的形状为片状、银元状、棒状或球状，其粒径为5～300μm。所述闪银粉形状为片状，其粒度为20～100μm。所述润滑剂为硅油，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010和磷酸酯类抗氧剂619F中一种或2两种。所述成核剂为二苄叉山梨醇类、有机磷酸盐类、有机羧酸盐类、稀土类及芳酰胺类成核剂中的一种或两种以上的组合物。所述成核剂优选为有机羧酸盐类与稀土类按质量比100∶（10～500）复配组合。一种免喷漆塑料高光润滑母料的制备方法，具体步骤为：（1）取金属颜料浸泡在质量分数为5%碳酸钠溶液中，在40～50℃下以300W超声波超声处理1～2h，再加入质量分数为5%硅烷偶联剂KH-560水溶液，搅拌反应30～40min后滴加质量分数为10%四氯化钛溶液，滴加完毕后继续搅拌1～2h，得反应液；（2）用质量分数为20%尿素溶液调节反应液pH为3～4，并加热至80～90℃搅拌反应3～4h，冷却后过滤、水洗、干燥，得高光包覆金属颜料；（3）取聚丙烯、无机填料、高光包覆金属颜料、闪银粉、马来酸酐接枝聚丙烯、润滑剂、抗氧剂、成核剂装入拌料桶中混合均匀，再转入转矩流变仪的混炼室中，在175～180℃、40～60r/min下混炼10～15min后加入双螺杆挤出机中，在180～230℃、30～40r/min下熔融造粒，得免喷漆塑料高光润滑母料。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术通过在金属颜料表面包覆一层高光泽的纳米二氧化钛层作为保护层，实现高光亮的金属质感，并利用非极性的分子主链上引入了强极性的侧基的马来酸酐接枝聚丙烯作为桥接剂，极大地改善填料和聚丙烯亲和性和填料的分散性，有效的增强填料在聚丙烯中的分散，从而提高填充聚丙烯的拉伸和冲击强度；（2）本专利技术中成核剂的加入使聚丙烯产生异相成核作用，细化晶粒尺寸，提高了结晶度，当成核剂含量适当增加时，结晶中心增加并趋于完善，诱导生成更多的球晶，并使结晶速率加快，减少了球晶与非晶区之间的散射光，一定程度上改善了聚丙烯制品的表面光泽度与透明性，特别是添加的复合稀土类成核剂，结晶速率加快，结晶时间缩短，晶粒细化，且稀土与高光包覆金属颜料协同作用，光泽度明显提高。具体实施方式取5～10g金属颜料，加入100～200g质量分数为5%碳酸钠溶液中，在40～50℃下以300W超声波超声处理1～2h，再加入150～200g质量分数为5%硅烷偶联剂KH-560水溶液，以300～500r/min搅拌反应30～40min后以1～2g/min滴加18～20g质量分数为10%四氯化钛溶液，滴加完毕后继续搅拌1～2h，得反应液，用质量分数为20%尿素溶液调节反应液pH为3～4，并加热至80～90℃，以200～300r/min搅拌反应3～4h，冷却至室温后过滤得滤渣，用去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，再将滤渣置于干燥箱中，在105～110℃下干燥至恒重，得高光包覆金属颜料，取600～850g聚丙烯，150～300g无机填料，30～50g高光包覆金属颜料，20～30g闪银粉，30～50g马来酸酐接枝聚丙烯，5～10g润滑剂，2～6g抗氧剂，1～3g成核剂装入拌料桶中混合均匀，再转入转矩流变仪的混炼室中，在175～180℃、40～60r/min下混炼10～15min后加入双螺杆挤出机中，在180～230℃、30～40r/min下熔融造粒，得免喷漆塑料高光润滑母料。实例1取5g金属颜料，加入100g质量分数为5%碳酸钠溶液中，在40℃下以300W超声波超声处理1h，再加入150g质量分数为5%硅烷偶联剂KH-560水溶液，以300r/min搅拌反应30min后以1g/min滴加18g质量分数为10%四氯化钛溶液，滴加完毕后继续搅拌1h，得反应液，用质量分数为20%尿素溶液调节反应液pH为3，并加热至80℃，以200r/min搅拌反应3h，冷却至室温后过滤得滤渣，用去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，再将滤渣置于干本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种免喷漆塑料高光润滑母料，其特征在于，所述免喷漆塑料高光润滑母料包括下述重量份原料：600～850份聚丙烯，150～300份无机填料，30～50份高光包覆金属颜料，20～30份闪银粉，30～50份马来酸酐接枝聚丙烯，5～10份润滑剂，2～6份抗氧剂，1～3份成核剂。

【技术特征摘要】
1.一种免喷漆塑料高光润滑母料，其特征在于，所述免喷漆塑料高光润滑母料包括下述重量份原料：600～850份聚丙烯，150～300份无机填料，30～50份高光包覆金属颜料，20～30份闪银粉，30～50份马来酸酐接枝聚丙烯，5～10份润滑剂，2～6份抗氧剂，1～3份成核剂。2.如权利要求1所述的一种免喷漆塑料高光润滑母料，其特征在于，所述聚丙烯为共聚聚丙烯，在温度230℃和载荷2.16kg条件下熔融指数为1～60g/10min。3.如权利要求1所述的一种免喷漆塑料高光润滑母料，其特征在于，所述无机填料为硫酸钡、滑石粉或碳酸钙的一种或两种以上的组合物，其粒径范围均为1～15μm。4.如权利要求1所述的一种免喷漆塑料高光润滑母料，其特征在于，所述高光包覆金属颜料为在金属颜料表面包覆一层高光泽的纳米二氧化钛层。5.如权利要求4所述的一种免喷漆塑料高光润滑母料，其特征在于，所述金属颜料为铝粉、银粉、金粉、锌粉、铜粉中的一种或两种以上的混合物，所述金属颜料的形状为片状、银元状、棒状或球状，其粒径为5～300μm。6.如权利要求1所述的一种免喷漆塑料高光润滑母料，其特征在于，所述闪银粉形状为片状，其粒度为20～100μm。7.如权利要求1所述的一种免喷漆塑料高光润滑母料，其特征在于，所述润滑剂为硅油，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010...

【专利技术属性】
技术研发人员：董发勇，张桂芳，李静，
申请(专利权)人：常州达奥新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32