一种具有金属质感的注塑复合材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有金属质感的塑料件的制备方法。本发明专利技术提供一种金属粉末填充塑料粒子的办法，然后注塑成型，最后将器件置于抛光液中进行等离子抛光，得到具有金属质感的塑料器件。本发明专利技术制得的金属质感的塑料器件，具有工艺简单，成本低，金属质感强，器件同时具有良好的散热功能。本发明专利技术提供的工艺路线简单、成本低、能耗低，适合工业化生产的优点。

Preparation method of injection molded composite material with metal texture

The invention relates to a preparation method of plastic parts with metal texture. The invention provides a method for filling plastic particles with metal powder, then injection molding, and finally putting the device in a polishing fluid for plasma polishing, and obtaining a plastic device with metal texture. The metal textured plastic device prepared by the invention has the advantages of simple process, low cost, strong metal texture and good heat dissipation function. The invention has the advantages of simple process route, low cost and low energy consumption, and is suitable for industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种具有金属质感的注塑复合材料的制备方法
本专利技术属于塑料制品代替金属器件的领域，涉及一种具有金属质感的塑料器件的制备方法。。
技术介绍
随着塑料器件应用越来越广，塑料器件代替金属器件也越来越多。随着社会的发展进步，人们除了关注塑料代替金属器件的力学强度、耐热性能等使用性能以外，也在追求这塑料件的外观和装饰效果。普通塑料制品在没有颜色特殊要求之外，大都是表现出塑料粒子的本色，比如透明的、半黄色或者琥珀色等，具有明显的塑料特征。而一部分具有外观颜色要求的产品，通常通过在塑料粒子中添加色母粒子的办法来改变塑料制品的外观；但是大多还是具有比较明显的塑料感，在审美和装饰效果上没有金属制品的质感更有档次。相比金属材料，塑料具有更轻的重量和高效的成型加工性能，且容易加工成复杂形状的器件。为了使塑制品具有金属质感，通常采用电镀的办法：即在塑料器件表面电镀一层金属层，使之具有金属质感。然而，电镀是一种高能耗、重度污染的办法，尤其是电镀废液，里面含有大量重金属离子，很难处理。随着全球环保情况的日益严峻，我国也强制取消了大批污染严重的电镀企业。此外，塑料电镀对塑料本身材质要求也多，能被电镀的塑料基体也不多，主要是ABS树脂、聚丙烯(PP)等少数聚合物；而且电镀层和树脂本身线膨胀系数差异较大，也容易随着时间延长而剥落，影响制品的使用效果。近年来，发展起来一种免喷涂的塑料器件制备方法，该方法主要是通过在透明塑料粒子中添加金属颜料粉或者珠光颜料的色母粒，然后注塑成型得到具有不同质感和颜色的塑料制品。这种办法，虽然比起电镀等，具有效率高等优点，但是其质感相对还是较差，仍然具有明显的塑料感。此外，这种方法也受限制于透明塑料，则半透明塑料或者不透明塑料则没有办法采用该工艺来改善其质感。而且，为了提高色粉、色母的折射效果，选用的金属颜料、珠光粉等大都是片状的，在塑料成型过程中流动性较差，容易造成明显的流痕，是免喷涂塑料行业一个致命的难题，限制这免喷涂塑料行业的进一步发展。因此，本专利技术提供一种金属粉末填充塑料粒子的办法，然后注塑成型，最后将器件置于带等离子发生装置的水溶性抛光液中，在等离子体高压放电的情况下，抛光液中的离子就是在高温高压下达到一定数量的时候可以成为等离子态，当这些等离子和要抛光的物体摩擦时，顷刻间会使物体达到表面光亮的效果，呈现出强烈的金属质感。该工艺与传统的塑料电镀工艺相比，溶液不参加化学反应、成本低，成本非常低。与免喷涂产品相比，具有金属质感明显，不会掉色粉；而且等离子处理后具有防锈功能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种挤出造粒、注塑成型后等离子抛光的工艺，解决现有工艺技术的缺点，提供一种具有金属质感的注塑复合材料的制备方法。本专利技术的技术方案是：一种具有金属质感的注塑复合材料的制备方法，包含如下步骤：步骤一、首先采用磷酸溶液和硅烷偶联剂将铝粉表面进行防氧化处理和偶联处理；步骤二、然后将聚合物树脂、润滑剂、抗氧剂一起和处理后的铝粉一起加入双螺杆挤出机中混合造粒，得到聚合物基注塑铝复合材料；步骤三、再将该复合材料加入注塑机中注塑成型，得到具有金属质感的器件；步骤四、将注塑成型的器件放入带等离子发生装置的抛光液中，经等离子抛光后取出并晾干，得到具有金属质感的器件。进一步，一种具有金属质感的注塑复合材料的制备方法，所述的具有金属质感的注塑复合材料由以下成分构成：聚合物树脂：8~20，抗氧剂：1~5，润滑剂：1~5，混合铝粉：70~90。进一步，本专利技术所述的具有金属质感的注塑复合材料中所用的聚合物树脂是聚丙烯(PP)、聚酰胺6(PA6)、ABS树脂、聚碳酸酯(PC)的一种。更进一步，本专利技术所述的具有金属质感的注塑复合材料中的金属粉末是片状金属铝粉和球状金属铝粉的混合物，混合质量比是10:90~40:60，铝粉表面工艺是先用0.5%的磷酸溶液处理20分钟，然后采用工业酒精将酸洗干净，然后加入浓度0.5%的硅烷偶联剂的醇溶液中，搅拌30分钟、在60~80℃下真空干燥6小时。更进一步，本专利技术步骤4中所述的抛光装置是带有等离子发生装置的，且抛光液储存槽外面带有循环水冷却装置；所述的抛光液是水溶性的电解抛光剂。本专利技术技术最优方案为：将质量比为30:70的片状铝粉和球状铝粉经浓度是0.5%的磷酸溶液和浓度0.5%的硅烷偶联剂的先后处理后，优选的复合材料的组成是：混合铝粉：聚合物：润滑剂：抗氧剂是75：22：1：2；优选的等离子抛光剂是深圳达盛化工的BF-1230，在等离子设备下处理1分钟。与现有工艺技术相比，本专利技术通过等离子抛光的工艺制备金属质感注塑复合材料，具有以下益处：第一、本专利技术利用片状铝粉和球状铝粉混合的办法填充聚合物，在保证颜料本身折射率的同时，提高复合材料的流动性。同时，采用磷酸防护处理，避免金属铝粉在挤出造粒、注塑成型的过程中受热氧化。第二、本专利技术采用先将金属粉末和聚合物树脂混合造粒，改善了粉体和聚合物树脂之间的分散状态，改善其界面结合强度，避免掉粉；同时，金属粉末填料具有优良的导热性能，最终产品应用于制备电子器件时有利于散热。第三、本专利技术采用等离子抛光的工艺对工件进行处理，工件表面致密、耐刮擦，生产效率高、金属质感强；且不受聚合物基体种类和透明性的限制，扩展了具有金属质感塑料的应用范围。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术的内容作更具体的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1.本实施例中的各种原料及原料的质量百分比如下：聚丙烯树脂：15，抗氧剂：2，润滑剂：3，混合铝粉：80。工艺步骤如下：（1）铝粉混合及表面处理按照40:60的质量分数比称取片状铝粉和球状铝粉，在高速混合机中混合5分钟，取出后浸泡在浓度为0.5mol/L的磷酸溶液中，常温下搅拌30分钟；然后用适量的工业酒精溶液冲洗干净，直至PH值约7.0；然后加入到质量分数为0.5%的硅烷偶联剂的醇溶液中，50℃~60℃充分搅拌混合均匀，然后在80℃真空干燥6小时，得到表面处理的混合铝粉；（2）混炼造粒将聚丙烯树脂、抗氧剂、润滑剂和步骤（1）处理好的混合铝粉一起用双螺杆挤出机在150℃~180℃造粒，得到注塑铝复合材料；（3）注塑成型将步骤（2）中制备的注塑铝复合材料加入注塑机中，在200℃~210℃下注塑制样注塑制样，然后将工件加入到抛光液中，打开等离子放电装置，处理3分钟后取出工件，即得到表面光亮如纯铝制品一样金属质感塑料器件。实施例2.本实施例中的各种原料及原料的质量百分比如下：聚酰胺6树脂：12，抗氧剂：2，润滑剂：3，混合铝粉：85。工艺步骤如下：（1）铝粉混合及表面处理按照30:70的质量分数比称取片状铝粉和球状铝粉，在高速混合机中混合5分钟，取出后浸泡在浓度为0.5mol/L的磷酸溶液中，常温下搅拌30分钟；然后用适量的工业酒精溶液冲洗干净，直至PH值约7.0；然后加入到质量分数为0.5%的硅烷偶联剂的醇溶液中，50℃~60℃充分搅拌混合均匀，然后在80℃真空干燥6小时，得到表面处理的混合铝粉；（2）混炼造粒将聚酰胺6树脂、抗氧剂、润滑剂和步骤（1）处理好的混合铝粉一起用双螺杆挤出机在220℃~250℃造粒，得到注塑铝复合材料；（3）注塑成型将步骤（2）中制备的注塑铝复合材料加入注塑机中，在250本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有金属质感的注塑复合材料的制备方法，包含如下步骤：步骤一、按照10:90~40:60的质量分数比称取片状铝粉和球状铝粉，在高速混合机中混合5分钟，取出后浸泡在浓度为0.5mol/L的磷酸溶液中，常温下搅拌30分钟；然后用适量的工业酒精溶液冲洗干净，直至PH值约7.0；然后加入到质量分数为0.5%的硅烷偶联剂的醇溶液中， 50℃~60℃充分搅拌混合均匀，然后在80℃真空干燥6小时，得到表面处理的混合铝粉；步骤二、然后将聚合物树脂、润滑剂、抗氧剂一起和处理后的铝粉一起加入双螺杆挤出机中混合造粒，得到聚合物基注塑铝复合材料；步骤三、再将该复合材料加入注塑机中注塑成型，得到注塑铝复合的器件；步骤四、将注塑成型的器件放入带等离子发生装置的抛光液中，经等离子抛光后取出并晾干，得到具有金属质感的器件。

【技术特征摘要】
1.一种具有金属质感的注塑复合材料的制备方法，包含如下步骤：步骤一、按照10:90~40:60的质量分数比称取片状铝粉和球状铝粉，在高速混合机中混合5分钟，取出后浸泡在浓度为0.5mol/L的磷酸溶液中，常温下搅拌30分钟；然后用适量的工业酒精溶液冲洗干净，直至PH值约7.0；然后加入到质量分数为0.5%的硅烷偶联剂的醇溶液中，50℃~60℃充分搅拌混合均匀，然后在80℃真空干燥6小时，得到表面处理的混合铝粉；步骤二、然后将聚合物树脂、润滑剂、抗氧剂一起和处理后的铝粉一起加入双螺杆挤出机中混合造粒，得到聚合物基注塑铝复合材料；步骤三、再将该复合材料加入注塑机中注塑成型，得到注塑铝复合的器件；步骤四、将注塑成型的器件放入带等离子发生装置的抛光液中，经等离子抛光后取出并晾干，得到具有金属质感的器件。2.一种具有金属质感的注塑复合材料的制备方法，所述的具有金属质感的注塑复合材料由以下成分构成：聚合物树脂：8~15，抗氧剂：1~5...

【专利技术属性】
技术研发人员：董玉欣，周凯，王伟，于洪进，尹晃锡，姜力强，
申请(专利权)人：杭州千石科技有限公司，文登市迈世腾电子有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33