【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及pvc复合材料，具体涉及一种免喷涂金属效果的pvc复合材料及其制备方法和制品。
技术介绍
1、聚氯乙烯（pvc）是最早工业化的通用塑料，具有价位低廉、阻燃、耐腐蚀、耐磨损等优异性能。但是其冲击强度低，耐低温性能差，限制了其进一步应用，需对其进行增韧改性。常用的增韧剂有甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物（mbs）、氯化聚乙烯（cpe）、甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸酯等单体的共聚物（acr）、丙烯腈与丁二烯无规共聚物（nbr）、刚性粒子等，采用橡胶弹性体或热塑性弹性体对塑料产品进行增韧改性时，通常会导致其刚性、强度的降低。采用刚性粒子进行增韧改性，虽然能保证刚性、强度的提升，但其增韧效果往往较差，存在刚韧不能兼顾的问题。
2、pvc异型材已被广泛应用于家电、建材、家具等领域，市场需求大，但是消费者感官上不希望大量合成材料充斥家庭、办公室等场所，因此，塑料异型材的表面装饰技术具有极大的前景。专利技术专利申请cn 1962285 a公开一种pvc金属涂层画的制作工艺，包括压模、调制涂料、涂层、着色等步骤，金属涂层画吸收了pvc材料的优点，具有制作成本低、易于实施、画面金属感强等优点，但是该专利涂层与基材之间附着力差，不耐磨易剥落，涂层配料中使用油性防水粘合剂，环保性差。使用免喷涂法制备金属感材料通常是在普通塑胶材料中添加金属粉、珠光粉和其它添加剂，通过挤出或注塑工艺，使材料外观具备一定的金属质感，降低塑料感。免喷涂金属质感材料具有一次性成型，生产过程中不需要化学溶剂、重金属、受限有机物等，全过程环保，同时免喷涂金属
3、铝颜料是免喷涂金属感塑料中常用的金属颜料之一，因其出色的金属质感、遮盖力、接近喷涂效果而被大范围应用。但由于基体树脂与金属颜料的相容性差，加入金属颜料不仅会影响材料的力学性能，而且容易出现分散不均匀的现象，导致材料表面的金属效果出现差异；另外在挤出或注塑的强压力和强剪切条件下，金属颜料的结构可能会被破坏；同时，由于金属颜料有序排列在熔体表面，在溶体交界处收到挤压时，会形成流痕和熔接线等缺陷，严重限制了免喷涂材料的应用。
技术实现思路
1、针对金属颜料与基体树脂相容性差，力学性能和分散性差等问题，本专利技术提供一种免喷涂金属效果的pvc复合材料及其制备方法和制品，通过聚合物改性，将丁腈橡胶乳液与金属颜料混合，使得丁腈橡胶发生交联包覆金属颗粒，制备热固性聚合物包覆金属粉微球，之后将该微球与pvc熔融共混挤出，制备力学性能优的具有金属质感的pvc材料。
2、第一方面，本专利技术提供一种免喷涂金属效果的pvc复合材料，包括如下重量份数的原料：
3、pvc树脂100份、热稳定剂1-5份、加工助剂1-3份，润滑剂0.2-2份，填充剂5-50份，金属增韧材料2-20份；
4、其中金属增韧材料为核壳结构微球，核壳结构微球的外壳为金属颜料，内核为丁腈橡胶。
5、进一步的，金属增韧材料的制备方法为：一边搅拌，一边向金属颜料中喷淋偶联剂，然后加入丁腈橡胶乳液，混合后过滤或干燥即得。
6、进一步的，丁腈橡胶乳液的丙烯腈含量在20wt%~40wt%。
7、进一步的，根据所需效果，如仿金、仿银、仿铜等，金属颜料可以选自铝粉、铜粉、铜金粉、锌粉中的一种或几种。
8、进一步的，金属颜料为片状，片径在2-20μm，与其它形状相比，片状铝粉形状较不规则，有较宽的粒径分布，因此遮盖力较好，同时趋向于材料表面排列，显示出明亮的表面和暗色的光泽以及更高的抗剪切性，因此使用片状铝粉能提高pvc制品的金属质感，减少塑料感，提升材料档次，同时对pvc补强。
9、进一步的，丁腈橡胶乳液与金属颜料的质量比为10-30：1。
10、进一步的，喷淋的偶联剂为硅烷偶联剂的水稀释液或乙醇稀释液，硅烷偶联剂与水或乙醇的质量比为1：5-10，硅烷偶联剂与金属颜料的质量比为0.005-0.02：1。
11、进一步的，金属增韧材料制备过程中，搅拌温度为60-80℃，搅拌时间为20-40min，混合温度为60-80℃，搅拌时间为6-12h。
12、进一步的，干燥方式为洗涤干燥或喷雾干燥，干燥后金属增韧材料的含水量在0.5%以下。
13、进一步的，干燥方式为喷雾干燥，喷雾干燥压力为0.5-1.0mpa。喷雾干燥可得到分散均匀的粉末，易于后续加工。相比于传统的絮凝干燥，喷雾干燥可简化工艺流程，易于操作，同时生产率高，物料可连续进料和排料，适用于工业上大规模生产。
14、进一步的，热稳定剂为钙锌稳定剂、复合稀土稳定剂、有机锡、水滑石中的一种或几种；
15、加工助剂为acr-201、acr-401、acr-530中的一种或几种；
16、润滑剂为硬脂酸、石蜡、pe蜡、ope蜡、单甘脂中的一种或几种；
17、填充剂为碳酸钙、陶土、中空微球中的一种或几种。
18、第二方面，本专利技术提供一种免喷涂金属效果的pvc复合材料的制备方法，包括如下步骤：
19、将pvc树脂、热稳定剂、部分润滑剂置于高速混合机中，升温至60-80℃，加入加工助剂、金属增韧材料继续混合升温至100-105℃，加入填充剂、剩余润滑剂混合升温至110-120℃，将混合料移至冷混机中，待温度降至40-50℃出料，静止陈化12-24h；
20、将陈化好的物料混炼后，用平板硫化机压片。
21、进一步的，按国家标准，对冷却后压片进行制样、测试。
22、第三方面，本专利技术还提供一种上述免喷涂金属效果的pvc复合材料的制品，制品采用挤出成型工艺制得。
23、本专利技术的有益效果在于：
24、为了提高金属颜料在基体树脂中的分散性以及优化pvc材料的力学性能，本专利技术采用丁腈橡胶和金属颜料合成具有核壳结构的粉末，以改性pvc，得到具有金属感的pvc复合材料。丁腈橡胶与pvc相容性极好，当作为pvc改性剂时，丁腈橡胶易形成包覆有pvc的细胞状结构，分散于pvc连续相中形成：海岛结构，可显著提高pvc的韧性。本专利技术将金属颜料与丁腈橡胶结合，一方面提高了金属颜料在pvc中的相容性和分散性，减少了铝粉用量，节约了成本，提升了材料金属质感，同时优化了pvc的力学性能。
25、本专利技术的pvc复合材料制备方法采用一次加工成型，生产过程不使用化学溶剂及受限有机物质，减少了喷涂带来的粉尘和有机物的挥发。金属色与基体有超强的附着力，耐酸、碱、盐腐蚀，解决了制品使用过程中存在的涂层不耐磨、易刮花等问题，既环保的又增加了使用寿命。
26、本专利技术提供的pvc制品采用挤出成型，具有工艺简单、能耗低、无污染、合格率高、可回收循环使用等优势，适合大规模生产。
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1.一种免喷涂金属效果的PVC复合材料，其特征在于，包括如下重量份数的原料：
2.如权利要求1所述的免喷涂金属效果的PVC复合材料，其特征在于，金属增韧材料的制备方法为：一边搅拌，一边向金属颜料中喷淋偶联剂，然后加入丁腈橡胶乳液，混合后过滤或干燥即得。
3.如权利要求1所述的免喷涂金属效果的PVC复合材料，其特征在于，丁腈橡胶乳液的丙烯腈含量在20wt%~40wt%；
4.如权利要求1所述的免喷涂金属效果的PVC复合材料，其特征在于，丁腈橡胶乳液与金属颜料的质量比为10-30：1；
5.如权利要求1所述的免喷涂金属效果的PVC复合材料，其特征在于，金属增韧材料制备过程中，搅拌温度为60-80℃，搅拌时间为20-40min，混合温度为60-80℃，搅拌时间为6-12h。
6.如权利要求1所述的免喷涂金属效果的PVC复合材料，其特征在于，干燥方式为洗涤干燥或喷雾干燥，干燥后金属增韧材料的含水量在0.5%以下。
7.如权利要求6所述的免喷涂金属效果的PVC复合材料，其特征在于，干燥方式为喷雾干燥，喷雾干燥压力为0.
8.如权利要求1所述的免喷涂金属效果的PVC复合材料，其特征在于，热稳定剂为钙锌稳定剂、复合稀土稳定剂、有机锡、水滑石中的一种或几种；
9.一种如权利要求1-8任一所述的免喷涂金属效果的PVC复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.一种如权利要求1-8任一所述的免喷涂金属效果的PVC复合材料的制品，其特征在于，制品由PVC复合材料挤出成型制得。
...【技术特征摘要】
1.一种免喷涂金属效果的pvc复合材料，其特征在于，包括如下重量份数的原料：
2.如权利要求1所述的免喷涂金属效果的pvc复合材料，其特征在于，金属增韧材料的制备方法为：一边搅拌，一边向金属颜料中喷淋偶联剂，然后加入丁腈橡胶乳液，混合后过滤或干燥即得。
3.如权利要求1所述的免喷涂金属效果的pvc复合材料，其特征在于，丁腈橡胶乳液的丙烯腈含量在20wt%~40wt%；
4.如权利要求1所述的免喷涂金属效果的pvc复合材料，其特征在于，丁腈橡胶乳液与金属颜料的质量比为10-30：1；
5.如权利要求1所述的免喷涂金属效果的pvc复合材料，其特征在于，金属增韧材料制备过程中，搅拌温度为60-80℃，搅拌时间为20-40min，混合温度为60-80℃，搅拌...
【专利技术属性】
技术研发人员：李芳，袁雪爽，赵峰，李娜，房关彪，
申请(专利权)人：山东鲁泰控股集团有限公司石墨烯高分子复合材料研发中心，
类型：发明
国别省市：
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