一种功能母粒及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种功能母粒及其制备方法和应用，按重量份数计，包括：基体塑胶20～90份、粉状胶体光子晶体5～80份、相容剂1～10份、扩散剂0.5～5份、抗氧剂0.3～1份、紫外线吸收剂0.1～0.5份、0.2

【技术实现步骤摘要】
一种功能母粒及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，更具体地说，是涉及一种功能母粒及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随角异色是指在光线下从不同的角度观察可呈现出不同颜色的现象。换言之，当观察者不动，光源角度发生变化，也可呈现出不同的颜色。在自然界中常见这种现象，如同紫蝶、孔雀、变彩蛋白石等等。随着人类社会对美好生活的不断追求，研究具有随角异色、动态变色的功能材料并开发其在各个领域中的应用已经成为方兴未艾的热点课题。
[0003]目前在塑胶行业常用的随角异色、动态变色功能材料包括变色龙颜料。变色龙颜料是以多种材料作为基片,并在基片表面包覆多种金属氧化物,从而随观察角度的变化而得到不同颜色的颜料，一般其表面会进行有机或无机颜料着色，含有化学色素。将变色龙颜料应用于塑胶行业，由于变色龙颜料基片难以呈现平行有序排列，塑胶制品往往存在随角异色、动态变色效应不明显的问题。此外，变色龙颜料与塑胶相容性差，变色龙颜料制备的塑胶制品存在明显熔接痕的问题。
[0004]有鉴于此，如何拓展随角异色、动态变色的功能材料在塑胶中的广泛应用，确有必要提供一种解决上述技术问题的技术方案。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的不足，本专利技术目的之一提供一种功能母粒，以解决目前变色龙颜料应用于塑胶中存在相容性差，且含化学色素和随角异色、动态变色效应不明显的问题。
[0006]本专利技术技术方案如下所述：一种功能母粒，按重量份数计，包括：基体塑胶20～90份、粉状胶体光子晶体5～80份、相容剂1～10份、扩散剂0.5～5份、抗氧剂0.3～1份、紫外线吸收剂0.1～0.5份、抗水解剂0.2
‑
1.0份；
[0007]其中，所述基体塑胶在波长400nm～800nm的透光度≥70％，所述基体塑胶的成型温度≤270℃；所述粉状胶体光子晶体包括纳米微球和载体树脂。
[0008]进一步地，按重量份数计，基体塑胶40～90份、粉状胶体光子晶体8～60份、相容剂1～10份、扩散剂0.5～5份、抗氧剂0.3～1份、紫外线吸收剂0.1～0.5份、抗水解剂0.2
‑
1.0份；所述基体塑胶在波长400nm～800nm的透光度≥90％。
[0009]进一步地，所述纳米微球在所述粉状胶体光子晶体中的重量占比为50％～80％，所述载体树脂在所述粉状胶体光子晶体中的重量占比为20％～50％；所述纳米微球的粒径为10nm～600nm。
[0010]进一步地，所述粉状胶体光子晶体由胶体光子晶体膜经冷冻超微破碎或气流超微粉碎后制得；所述胶体光子晶体膜的厚度为10～100μm，所述粉状胶体光子晶体的细度为50～500目。
[0011]进一步地，所述胶体光子晶体膜的制备方法为：所述纳米微球通过自组装在所述载体树脂中进行有序排列形成三维微纳结构，固化后得到胶体光子晶体膜；所述胶体光子晶体膜的厚度为15～50μm，所述粉状胶体光子晶体的细度为100～300目；所述纳米微球为高分子合成微球，所述载体树脂为光固化树脂。
[0012]进一步地，所述高分子合成微球为聚苯乙烯微球，所述光固化树脂为水性光固化聚丙烯酸酯树脂。
[0013]进一步地，所述基体塑胶为PP、PE、ABS、AS、BS、PS、PC、PMMA、TPU、EVA、PET、PA、TPE中的至少一种；所述相容剂为非反应型相容剂；所述非反应型相容剂包括EAA、EEA、EMA、EVA、CPE、SEBS中的至少一种；所述扩散剂包括季戊四醇酯、液态石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、二甲基硅油、硬脂酸、硬脂酸盐、乙撑双硬脂酸酯、乙撑双油酸酰胺中的至少一种；所述抗氧剂包括受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代类、复合类、受阻胺类中的至少一种；所述紫外线吸收剂包括水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类、受阻胺类中的至少一种；所述抗水解剂包括异氰酸酯类化合物、噁唑啉类化合物、酸酐类化合物、环氧类化合物、碳化二亚胺和聚碳化二亚胺中的至少一种。
[0014]进一步地，所述基体塑胶为PP、EVA、PS、TPU、TPE中的至少一种；所述非反应型相容剂为EVA；所述扩散剂为季戊四醇酯和二甲基硅油；所述抗氧剂为受阻酚类和亚磷酸酯类；所述紫外线吸收剂为苯并三唑类；所述抗水解剂为碳化二亚胺和/或聚碳化二亚胺。
[0015]本专利技术目的之二在于提供一种上述所述的功能母粒的制备方法，包括以下步骤：
[0016]按重量份数称取各组分，基体塑胶20～90份、粉状胶体光子晶体5～80份、相容剂1～10份、扩散剂0.5～5份、抗氧剂0.3～1份、紫外线吸收剂0.1～0.5份、抗水解剂0.2
‑
1.0份，并干燥所述粉状胶体光子晶体；
[0017]干燥后各组分搅拌混合，在温度≤270℃下挤出造粒，得功能母粒。
[0018]本专利技术目的之三在于提供一种如上述所述的功能母粒在塑胶制品中的应用。
[0019]根据上述方案的本专利技术，相比于现有技术，其有益效果在于：本专利技术提供的功能母粒，采用纳米微球在载体树脂中自组装构筑光子晶体三维微纳结构，得到的胶体光子晶体以粉状分散在具有较高透光度的基体塑胶中，可见光能照射进并作用于纳米微球，三维微纳结构形成光子带隙，能够对特定角度、特定波长的光进行选择性调控，形成对应的结构色，并通过对入射光的反射、折射以及衍射获得不同的颜色，实现功能母粒随角异色、动态变色功能；另外，采用的基体塑胶成型温度≤270℃，在制备过程中较低的成型温度可以避免粉状胶体光子晶体发生热降解，避免破坏内部的三维微纳结构。此外，本专利技术的功能母粒还具有不褪色、不含有化学色素及与塑胶相容性好的优势特征，不仅有效降低了环境污染和碳足迹，且制得的塑胶制品也更加美观。
附图说明
[0020]图1为本专利技术颜色测试目测角度示意图；
[0021]图2为本专利技术实施例1中的PP绳带拉头外套的示意图；
[0022]图3为本专利技术实施例7中的TPU绳带拉头的示意图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本专利技术的原理，但不能用来限制本专利技术的范围，即本专利技术不限于所描述的实施例。
[0024]本专利技术第一方面旨在提供一种功能母粒，按重量份数计，包括：基体塑胶20～90份、粉状胶体光子晶体5～80份、相容剂1～10份、扩散剂0.5～5份、抗氧剂0.3～1份、紫外线吸收剂0.1～0.5份、抗水解剂0.2
‑
1.0份；
[0025]其中，所述基体塑胶在波长400nm～800nm的透光度≥70％，所述基体塑胶的成型温度≤270℃；所述粉状胶体光子晶体包括纳米微球和载体树脂。
[0026]本专利技术利用粉状胶体光子晶体与基体塑胶及各助剂组合配比，挤出造粒制备功能母粒，各组分相容性好，分散均匀，结构色的亮度和饱和度好，随角异色、动态变色连续性强，敏感度高并且变色效果明显，有效解决了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功能母粒，其特征在于，按重量份数计，包括：基体塑胶20～90份、粉状胶体光子晶体5～80份、相容剂1～10份、扩散剂0.5～5份、抗氧剂0.3～1份、紫外线吸收剂0.1～0.5份、0.2
‑
1.0份抗水解剂；其中，所述基体塑胶在波长400nm～800nm的透光度≥70％，所述基体塑胶的成型温度≤270℃；所述粉状胶体光子晶体包括纳米微球和载体树脂。2.如权利要求1所述的一种功能母粒，其特征在于，按重量份数计，基体塑胶40～90份、粉状胶体光子晶体8～60份、相容剂1～10份、扩散剂0.5～5份、抗氧剂0.3～1份、紫外线吸收剂0.1～0.5份、0.2
‑
1.0份抗水解剂；所述基体塑胶在波长400nm～800nm的透光度≥90％。3.如权利要求1或2所述的一种功能母粒，其特征在于，所述纳米微球在所述粉状胶体光子晶体中的重量占比为50％～80％，所述载体树脂在所述粉状胶体光子晶体中的重量占比为20％～50％；所述纳米微球的粒径为10nm～600nm。4.如权利要求1所述的一种功能母粒，其特征在于，所述粉状胶体光子晶体由胶体光子晶体膜经冷冻超微破碎或气流超微粉碎后制得；所述胶体光子晶体膜的厚度为10～100μm，所述粉状胶体光子晶体的细度为50～500目。5.如权利要求4所述的一种功能母粒，其特征在于，所述胶体光子晶体膜的制备方法为：所述纳米微球通过自组装在所述载体树脂中进行有序排列形成三维微纳结构，固化后得到胶体光子晶体膜；所述胶体光子晶体膜的厚度为15～50μm，所述粉状胶体光子晶体的细度为100～300目；所述纳米微球为高分子合成微球，所述载体树脂为光固化树脂。6.如权利要求5所述的一种功能母粒，其特征在于，所述高分子合成微球为聚苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾小杰，陈伟祥，张冬平，苏本东，段洪涛，段建华，曾纪月，匡秀湖，段启辉，段启明，邓少辉，曾昭文，
申请(专利权)人：深圳市益联塑胶有限公司，
类型：发明
国别省市：