專利名稱：一種可生物降解免噴涂美學(xué)樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種樹脂組合物及其制備方法，尤其是涉及一種可生物降解免噴涂美學(xué)樹脂及其制備方法。
背景技術(shù)：
免噴涂金屬效果樹脂無需噴涂就可達(dá)到噴涂的珠光、閃爍珠光效果，不產(chǎn)生對環(huán)境有毒有害的氣體、粉塵等污染物質(zhì)，因此在生產(chǎn)過程中真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。由此可見，免噴涂金屬效果樹脂將擁有獨(dú)特的優(yōu)勢，形成巨大的市場潛力。常見的可制備美學(xué)樹脂的塑料有PP、ABS、PMMA、ABS/PMMA、PS等，通過將鋁粉顏料直接加入樹脂基料中，可以實(shí)現(xiàn)金屬效果，但在注塑過程中極易產(chǎn)生流痕等問題。這主要跟基體樹脂和鋁粉的親和力有關(guān)無機(jī)的鋁粉顏料顆粒表面只有很少的羥基或羧基，而通常的樹脂材料一般不具有能與其反應(yīng)的基團(tuán)，兩者相容性差，在注塑強(qiáng)剪切條件下，鋁粉顏料與基體樹脂材料很難達(dá)到流動(dòng)性一致，容易形成流痕?，F(xiàn)有技術(shù)中已出現(xiàn)可降解的聚乳酸樹脂的相關(guān)專利申請，比如公開號為CN101948613A、CN101914274A的中國發(fā)明專利申請， 但是還沒有發(fā)現(xiàn)可降解的金屬效果的聚乳酸樹脂?？缮锝到鈽渲廴樗峋哂型ㄓ眯退芰系囊话闾卣?，如較高的剛性和強(qiáng)度，容易加工成型，適用于多種工藝條件。雖然PLA在常溫下是一種脆性材料，其耐熱溫度較低，且其結(jié)晶形態(tài)會(huì)影響到其透明度，但可以通過以下手段對其進(jìn)行改性韌性改善方面，選用了表面具有活性反應(yīng)基團(tuán)的增韌劑，沖擊強(qiáng)度提升明顯，其溶解度參數(shù)與PLA相近，對于改善共混材料的相容性，解決熔接線、發(fā)霧等問題亦有幫助；同時(shí)，其折光指數(shù)與PLA相近，對 PLA的透明度影響不大。耐熱改性方面，通過添加耐熱性的聚合物組分聚甲基丙烯酸甲酯， 能與PLA完全相容，既能有效提高耐熱性能，又不影響材料的透明度。因此，選擇將上述改性PLA用作金屬效果樹脂基料，將不僅能達(dá)到可生物降解的環(huán)保優(yōu)勢，且能利用基體樹脂組分中的增韌劑具有表面活性基團(tuán)的特點(diǎn)，增強(qiáng)基體樹脂與金屬顏料的粘結(jié)力，有效降低流痕風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，通過對金屬顏料或珠光顏料進(jìn)行表面活化處理，進(jìn)一步將流痕產(chǎn)生的可能性降至更低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供一種可生物降解免噴涂美學(xué)樹脂及其制備方法，將改性聚乳酸用作金屬效果樹脂基料，具有可生物降解的環(huán)保優(yōu)勢，同時(shí)增強(qiáng)基體樹脂與金屬顏料的粘結(jié)力，有效降低流痕風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
本發(fā)明提供一種可生物降解免噴涂美學(xué)樹脂，該組合物包括的組分及各組分的重量份數(shù)如下
聚乳酸樹脂1(Γ80份
聚甲基丙烯酸甲酯20 70份
4抗沖改性劑(Γ30份
金屬顏料0. Γ3. 0份
珠光顏料0. Γ3. 0份
抗氧劑0. Γ0. 8份
潤滑劑0. Γ2. O份
所述的聚乳酸樹脂為L-異構(gòu)體或D-異構(gòu)體，其重均分子量為70，00(Γ500，000。所述的聚甲基丙烯酸甲酯的重均分子量為50，00(Γ250，000。所述的抗沖改性劑為核殼結(jié)構(gòu)，其中核層為丙烯酸酯類橡膠、有機(jī)硅橡膠或者兩者的混合物；殼層為甲基丙烯酸丁酯與苯乙烯，且表面接枝有甲基丙烯酸縮水甘油酯聚合物。該沖擊改性劑的粒徑為10(T400nm。所述的金屬顏料為鋁粉、銀粉、金粉、鋅粉、銅粉中一種或幾種。其形態(tài)包含為片狀、銀元狀、棒狀和球狀，粒徑為lum-300um，優(yōu)選10um-100um。金屬顏料表面包覆的基材可以是PE蠟、礦物油、EVA蠟、丙烯酸酯或苯乙烯-馬來酸酐接枝共聚物中的一種。所述的珠光顏料為天然魚鱗珠光顏料、氯氧化鉍結(jié)晶珠光顏料、云母涂覆珠光顏料、二氧化硅涂覆珠光顏料、硼酸鋁鹽涂覆珠光顏料、人造云母涂覆珠光顏料、氧化鉍涂覆珠光顏料中的一種或幾種混合物。其中優(yōu)選云母涂覆珠光顏料，二氧化硅涂覆珠光顏料，人造云母涂覆珠光顏料，粒徑為lum-150um，優(yōu)選2um-50um。包覆珠光顏料表面的金屬氧化物可以是一層或多層的金屬氧化物，氧化鋁(A1203)、二氧化錫(Sn02)、二氧化鈦(110 和氧化鐵(Fe203)、氧化銻(SId203)、氧化鋅(ZnO)中的一種或多種組合物。所述的抗氧劑包括亞磷酸酯類抗氧劑或受阻酚類抗氧劑，為市售抗氧劑168，以及抗氧劑1010或抗氧劑1076或抗氧劑M5。所述的潤滑劑包括季戊四醇硬脂酸酯、聚乙烯蠟、乙撐雙硬脂酰胺、硬脂酸鹽或二甲基硅烷中的一種或幾種。本發(fā)明還提供一種可生物降解免噴涂美學(xué)樹脂組合物的制備方法，該方法包括以下步驟
(1)按照以下組分及各組分的重量份數(shù)準(zhǔn)備原料聚乳酸樹脂10 80份聚甲基丙烯酸甲酯20 70份高沖改性劑0 30份金屬顏料0. Γ3. 0 份珠光顏料0. Γ3. 0 份抗氧劑0. Γ0. 8 份潤滑劑0. Γ2. 0 份(2)以上原料在60°C烘箱中干燥5、h ；(3)將偶聯(lián)劑(KH550或KH560)用無水乙醇按照120的比例稀釋，然后與金屬顏料或
珠光顏料按照重量比1 :5進(jìn)行混合，再將其置于高速混合機(jī)中攪拌處理;TlOmin，完成對鋁粉顏料的表面預(yù)處理；
(4)將上述所有原料置于高混機(jī)中攪拌處理15 30min；
(5)將預(yù)混料通過雙螺桿擠出機(jī)，控制溫度為17(T220°C，螺桿轉(zhuǎn)速為20(T600rpm進(jìn)行熔融擠出，然后經(jīng)冷卻造粒，即得到一種可生物降解免噴涂美學(xué)樹脂組合物。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用改性聚乳酸(PLA)用作金屬效果樹脂基料，同時(shí)，通過對金屬顏料或珠光顏料進(jìn)行表面活化預(yù)處理，將流痕產(chǎn)生的可能性降至很低。本發(fā)明所得產(chǎn)品除具有良好的金屬光澤效果，其注塑產(chǎn)品力學(xué)性能與熱學(xué)性能優(yōu)良，外觀靚麗無流痕，并且可生物降解，可用于制造對表觀要求較高的家電、辦公產(chǎn)品的外觀部件。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的解釋，但是以下的內(nèi)容不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1
將左旋聚乳酸樹脂40kg，核殼抗沖改性劑25kg，聚甲基丙烯酸甲酯樹脂35kg，0. 2kg抗氧劑IG-245、0. 2kg抗氧劑168,0. 7kg潤滑劑EBS，在60°C烘箱中干燥5 8h ；
將偶聯(lián)劑(KH550)用無水乙醇按照1 :20的比例稀釋，然后與鋁粉或珠光顏料按照重量比1 :5進(jìn)行混合，再將其置于高速混合機(jī)中攪拌處理;TlOmin，完成對鋁粉顏料的表面預(yù)處理；
將上述已經(jīng)過表面預(yù)處理的金屬顏料0. ^g、珠光顏料0. 3kg，與上述所有烘干后的原料一起加入到高速混合機(jī)中攪拌25分鐘后出料，然后在長徑比為36、直徑為35mm的雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，擠出機(jī)的機(jī)筒溫度為17(T220°C，螺桿轉(zhuǎn)速為200-600rpm。實(shí)施例2
為了體現(xiàn)本發(fā)明采用改性聚乳酸的意義，特對比實(shí)施本例。將左旋聚乳酸樹脂100kg，0. 2kg抗氧劑IG-245、0. 2kg抗氧劑168，0. 7kg潤滑劑 EBS，在60°C烘箱中干燥5、h ；
將偶聯(lián)劑(KH560)用無水乙醇按照1 :20的比例稀釋，然后與鋁粉或珠光顏料按照重量比1 :5進(jìn)行混合，再將其置于高速混合機(jī)中攪拌處理;TlOmin，完成對鋁粉顏料的表面預(yù)處理；
將上述已經(jīng)過表面處理的金屬顏料0. ^g、珠光顏料0. 3kg，與上述所有烘干后的原料一起加入到高速混合機(jī)中攪拌25分鐘后出料，然后在長徑比為36、直徑為35mm的雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，擠出機(jī)的機(jī)筒溫度為17(T220°C，螺桿轉(zhuǎn)速為400rpm。實(shí)施例3
為了體現(xiàn)抗沖擊改性劑表面活性基團(tuán)對于流痕改善的意義，特對比實(shí)施本例。將左旋聚乳酸樹脂40kg，苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸共聚物25kg，聚甲基丙烯酸甲酯樹脂35kg, 0. 2kg抗氧劑IG-245、0. 2kg抗氧劑168，0. 7kg潤滑劑EBS，在60°C烘箱中干燥5 8h ；
將偶聯(lián)劑(KH550或KH560)用無水乙醇按照1 :20的比例稀釋，然后與鋁粉或珠光顏料按照重量比1 :5進(jìn)行混合，再將其置于高速混合機(jī)中攪拌處理;TlOmin，完成對鋁粉顏料的表面預(yù)處理；
將上述已經(jīng)過表面處理的金屬顏料0. ^g、珠光顏料0. 3kg，與上述所有烘干后的原料一起加入到高速混合機(jī)中攪拌25分鐘后出料，然后在長徑比為36、直徑為35mm的雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，擠出機(jī)的機(jī)筒溫度為17(T220°C，螺桿轉(zhuǎn)速為400rpm。
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實(shí)施例4
為了體現(xiàn)金屬和珠光顏料表面處理對于流痕的影響，特對比實(shí)施本例。將左旋聚乳酸樹脂40kg，核殼抗沖改性劑2^g，聚甲基丙烯酸甲酯樹脂3^g， 0. 2kg抗氧劑IG-245、0. 2kg抗氧劑168，0. 7kg潤滑劑EBS，在60°C烘箱中干燥5 8h ；
將偶聯(lián)劑(KH550或KH560)用無水乙醇按照1 :20的比例稀釋，然后與鋁粉或珠光顏料按照重量比1 :5進(jìn)行混合，再將其置于高速混合機(jī)中攪拌處理;TlOmin，完成對鋁粉顏料的表面預(yù)處理；
將已經(jīng)過表面處理的金屬顏料0. ^g、珠光顏料0. 3kg，與上述所有烘干后的原料一起加入到高速混合機(jī)中攪拌25分鐘后出料，然后在長徑比為36、直徑為35mm的雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，擠出機(jī)的機(jī)筒溫度為17(T220°C，螺桿轉(zhuǎn)速為400rpm。將上述實(shí)施例產(chǎn)品注塑成型為3. 2mm厚色板，觀察表
權(quán)利要求
1. 一種可生物降解免噴涂美學(xué)樹脂，其特征在于包括的組分及各組分的重量份數(shù)如下聚乳酸樹脂10~80份聚甲基丙烯酸甲酯20 70份抗沖改性劑 0 30份金屬顏料 0. 1~3. 0 份珠光顏料 0. 1~3. 0 份抗氧劑0. 1~0. 8 份 潤滑劑 0. 1~2. 0 份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可生物降解免噴涂美學(xué)樹脂組合物，其特征在于，所述的聚乳酸樹脂為L-異構(gòu)體或D-異構(gòu)體，其重均分子量為70，00(Γ500，000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可生物降解免噴涂美學(xué)樹脂組合物，其特征在于，所述的聚甲基丙烯酸甲酯的重均分子量為50，00(Γ250，000。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可生物降解免噴涂美學(xué)樹脂組合物，其特征在于，所述的抗沖改性劑為核殼結(jié)構(gòu)，其中核層為丙烯酸酯類橡膠、有機(jī)硅橡膠或者兩者的混合物；殼層為甲基丙烯酸丁酯與苯乙烯共聚物，且表面接枝有甲基丙烯酸縮水甘油酯聚合物，該沖擊改性劑的粒徑為10(T400nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可生物降解免噴涂美學(xué)樹脂組合物，其特征在于，所述的金屬顏料為鋁粉、銀粉、金粉、鋅粉、銅粉中一種或幾種，形態(tài)包含片狀、銀元狀、棒狀和球狀，粒徑為lum-300um，金屬顏料表面包覆的基材是PE蠟、礦物油、EVA蠟、丙烯酸酯或苯乙烯-馬來酸酐接枝共聚物中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可生物降解免噴涂美學(xué)樹脂組合物，其特征在于，所述的珠光顏料為天然魚鱗珠光顏料、氯氧化鉍結(jié)晶珠光顏料、云母涂覆珠光顏料、二氧化硅涂覆珠光顏料、硼酸鋁鹽涂覆珠光顏料、人造云母涂覆珠光顏料、氧化鉍涂覆珠光顏料中的一種或幾種混合物，粒徑為lum-150um ；包覆珠光顏料表面的金屬氧化物是一層或多層的金屬氧化物，氧化鋁、二氧化錫、二氧化鈦、氧化鐵、氧化銻、氧化鋅中的一種或多種組合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可生物降解免噴涂美學(xué)樹脂組合物，其特征在于，所述的金屬顏料粒徑為IOum-IOOum ；所述的珠光顏料為云母涂覆珠光顏料、二氧化硅涂覆珠光顏料以及人造云母涂覆珠光顏料中的一種或幾種，粒徑為2um-50um。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可生物降解免噴涂美學(xué)樹脂組合物，其特征在于，所述的抗氧劑為市售抗氧劑168，以及抗氧劑1010或抗氧劑1076或抗氧劑M5。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可生物降解免噴涂美學(xué)樹脂組合物，其特征在于，所述的潤滑劑包括季戊四醇硬脂酸酯、聚乙烯蠟、乙撐雙硬脂酰胺、硬脂酸鹽或二甲基硅烷中的一種或幾種。
10.一種可生物降解免噴涂美學(xué)樹脂組合物的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)按照以下組分及各組分的重量份數(shù)準(zhǔn)備原料聚乳酸樹脂 10 80份聚甲基丙烯酸甲酯 20 70份高沖改性劑0 30份金屬顏料0.1~3. 0 份珠光顏料 0.1~3. 0 份抗氧劑 0.1~0. 8 份潤滑劑 0. 1~2. O 份(2)以上原料在60°C烘箱中干燥5、h；(3)將偶聯(lián)劑KH550或KH560用無水乙醇按照1:20的比例稀釋，然后與鋁粉或珠光顏料按照重量比1 :5進(jìn)行混合，再將其置于高速混合機(jī)中攪拌處理;TlOmin，完成對鋁粉顏料的預(yù)處理；(4)將上述所有原料置于高混機(jī)中攪拌處理15 30min；(5)將預(yù)混料通過雙螺桿擠出機(jī)，控制溫度為17(T220°C，螺桿轉(zhuǎn)速為20(T600rpm進(jìn)行熔融擠出，然后經(jīng)冷卻造粒，即得到一種可生物降解免噴涂美學(xué)樹脂組合物。
全文摘要
本發(fā)明公開一種可生物降解免噴涂美學(xué)樹脂及其制備方法，組合物原料包括的組分及重量份數(shù)為聚乳酸樹脂10~80份，聚甲基丙烯酸甲酯20~70份，抗沖改性劑0~30份，抗氧劑0.1~0.8份，潤滑劑0.1~2.0份，金屬顏料0~3.0份，珠光顏料0~3.0份。以上原料在60℃烘箱中干燥5~8h，然后加入一定比例的偶聯(lián)劑處理過的金屬顏料或珠光顏料，經(jīng)高混機(jī)預(yù)混后，通過雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融擠出，再經(jīng)冷卻后造粒。所得產(chǎn)品除具有良好的金屬光澤效果，其注塑產(chǎn)品力學(xué)性能與熱學(xué)性能優(yōu)良，外觀靚麗無流痕，并且可生物降解，可用于制造對表觀要求較高的家電、辦公產(chǎn)品的外觀部件。
文檔編號C08K9/06GK102206407SQ20111010083
公開日2011年10月5日 申請日期2011年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月21日
發(fā)明者周霆, 宋治乾, 李秋楓, 羅明華, 董建廷, 辛敏琦 申請人:上海錦湖日麗塑料有限公司