本發(fā)明屬于高分子材料改性和加工技術領域,涉及一種摩托車身外覆件用高光免噴漆合金材料及其制備方法。
背景技術:
現(xiàn)有的摩托車外殼通常采用注塑成型,再噴涂油漆形成漆面。注塑的材料有pc和abs樹脂等。
聚碳酸酯(pc)為無定形聚合物,性能優(yōu)異,具有韌和剛的機械特性,其突出特點是抗沖擊性和抗蠕變性高,尺寸穩(wěn)定性好,同時具有良好的耐寒性,其無缺口沖擊強度高在工程塑料中居首位,玻璃化轉變溫度高,可在120-130℃的范圍內連續(xù)使用,電絕緣性和尺寸穩(wěn)定性良好;然而pc樹脂同樣存在諸多缺點,如流動性差而難以加工成薄壁制件,易發(fā)生應力開裂,耐溶性和耐磨性均較差,缺口沖擊強度低等,故要想制得符合實際應用的塑料品,對其進行性能改進是非常有必要的。
abs樹脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物,是在對聚苯乙烯的改性研究時發(fā)現(xiàn)的一種新型塑料,其兼具三種基體所賦予的優(yōu)良特性,即:苯乙烯的光澤度、電性能、易成型;丙烯腈的耐熱性、尺寸穩(wěn)定性、耐化學性;丁二烯的抗沖擊韌性。abs樹脂具有良好的耐化學藥品性、尺寸穩(wěn)定性、耐低溫性和抗沖擊性能等優(yōu)點,一直以來都倍受人們的青睞,其設計時的靈活性大,現(xiàn)已在塑料工業(yè)中廣泛應用。abs樹脂具有的優(yōu)良物化性能如無毒,無味,疲勞強度好等,和成本較低的優(yōu)勢,但不可否認的是,abs樹脂的抗彎曲和壓縮性能較弱,熱變形溫度較低。故將abs樹脂和pc樹脂共混制得的高分子材料,可取長補短,既可夠彌補pc樹脂耐化學藥品性、成型加工性和耐磨性的不足,同時能克服abs樹脂熱變形溫度低、抗彎曲壓縮性能較弱的缺點,再通過助劑的添加來對某些性能進行特定的改善,可以得到一種性能優(yōu)良,針對性強,實用性好的高分子材料。
由于具有如此良好的預期,故人們對pc樹脂和abs樹脂共混制得的高分子材料的改性也做了很多研究。例如,中國發(fā)明專利申請公開了一種pc/abs合金[申請?zhí)枺?01410514843.3],該申請通過向pc/abs合金材料中添加無堿玻璃纖維以提高材料的機械強度。另一件中國發(fā)明申請公開了阻燃pc/abs合金材料[申請?zhí)枺?01410451317.7],該發(fā)明通過添加十溴二苯乙烷以提高材料的阻燃性能。
可以看出,人們對pc樹脂和abs樹脂共混制得的高分子材料在機械強度、阻燃性、熱穩(wěn)定性等方面的改性做了較多的研究,但對于高分子材料的色彩性能、表面光澤度等方面的研究目前還比較少。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對上述問題,提供一種摩托車身外覆件用高光免噴漆合金材料,本發(fā)明的另一目的是提供一種摩托車身外覆件用高光免噴漆合金材料的制備方法。為達到上述目的,本發(fā)明采用了下列技術方案:
一種摩托車身外覆件用高光免噴漆合金材料,包括abs樹脂、pc樹脂、色粉和珠光劑,所述abs樹脂、pc樹脂、色粉和珠光劑共混制得免漆高分子材料。
在上述的摩托車身外覆件用高光免噴漆合金材料中,所述abs樹脂、pc樹脂、色粉和珠光劑的質量份數(shù)分別為60-90份、40-60份、1-12份和0.8-1.2份。
在上述的摩托車身外覆件用高光免噴漆合金材料中,所述abs樹脂、pc樹脂、色粉和珠光劑的質量份數(shù)分別為75份、50份、5份和1份。
在上述的摩托車身外覆件用高光免噴漆合金材料中,還包括質量份數(shù)為5-10份的相容劑,所述相容劑為馬來酸酐接枝poe。
在上述的摩托車身外覆件用高光免噴漆合金材料中,還包括質量份數(shù)為20-40份的填充劑,所述填充劑為納米硫酸鋇或納米碳酸鈣。
在上述的摩托車身外覆件用高光免噴漆合金材料中,還包括質量份數(shù)為10-20份的強度增強纖維,所述強度增強纖維為玻璃纖維或碳纖維;還包括質量份數(shù)為1-5份的阻燃劑,所述阻燃劑為十溴二苯乙烷或十溴二苯醚;還包括抗氧劑,所述抗氧劑包括主抗氧劑和輔助抗氧劑,所述主抗氧劑包括抗氧劑1010和/或抗氧劑1076,所述輔助抗氧劑包括抗氧劑168。
在上述的摩托車身外覆件用高光免噴漆合金材料中,所述珠光劑為云母粉。
在上述的摩托車身外覆件用高光免噴漆合金材料中,所述云母粉的粒徑為4微米以下。
在上述的摩托車身外覆件用高光免噴漆合金材料中,所述色粉為無機色粉或有機色粉,所述無機色粉為鈦白、炭黑、鐵紅、鈷藍和鎘黃中的一種或幾種,所述有機色粉為酞菁藍、酞菁紅、酞菁綠和永固黃中的一種或幾種。
一種摩托車身外覆件用高光免噴漆合金材料的制備方法,包括以下步驟:
步驟一:取若干質量色粉,初步碾磨,得碾磨后色粉;
步驟二:取碾磨后色粉0.8-1.2份,填充劑4份,選取對色粉和填充劑均不溶的溶劑作為液體介質,將碾磨后色粉加入液體介質中,分散均勻后用砂磨機碾磨20-30h,砂磨機攪拌速度為400-450r/min,再將4份填充劑加入其中;
步驟三:將砂磨機中的混合液轉移至一敞口容器中,自然風干至溶劑完全揮發(fā),得色粉粉末備用;
步驟四:取若干重量的abs樹脂和pc樹脂,將abs樹脂置于鼓風干燥箱中80-90℃鼓風干燥2-3h,得干燥后的abs樹脂,將pc樹脂置于鼓風干燥箱中100-120℃鼓風干燥2-3h,得干燥后的pc樹脂;
步驟五:取干燥后的abs樹脂60-90份,干燥后的pc樹脂40-60份,珠光劑1-12份,填充劑16-36份,阻燃劑1-5份、相容劑5-10份、少量的抗氧劑和步驟三中所制得的色粉粉末于攪拌機中,攪拌2h,得預混合物;
步驟六:將預混合物加入分段式雙螺桿擠出機中,180-200℃加熱熔融混合,混合為均一一相后再加入10-20份強度增強纖維;30-60min后擠出造粒,擠出溫度為200-240℃,螺桿轉速為200-350r/min,擠出樣條在空氣中冷卻后切粒得免漆高分子材料。
與現(xiàn)有的技術相比,本發(fā)明的優(yōu)點在于:
1、本發(fā)明提供的高分子材料可直接用于產品塑料外殼的制作,例如摩托車外殼,并且無需上色、噴漆等工藝步驟,極大地縮短了加工流程,提高效率,節(jié)約成本。
2、本發(fā)明提供的高分子材料具有耐磨性好、強度高、熱變形溫度高等優(yōu)點,故本高分子材料適用范圍廣泛,使用壽命長。
3、采用云母粉作為珠光劑,注塑成型后的外殼具有高度色散效果,形成珠光般的外表,對人眼可產生比油漆更光澤的反射及散射效應,達到免漆也能產生漆面感的效果。
具體實施方式
下述實施例中所用的試劑,如無特殊說明,可以從常規(guī)生化試劑商店購買得到。
實施例1
本實施例提供一種免漆高分子材料組分,具體的說,免漆高分子材料組分包括質量份數(shù)分別為60份的abs樹脂,60份的pc樹脂,1份的珠光劑和1.2份的色粉。
其中珠光劑為云母粉,色粉為鈦白。
珠光劑,也叫做珠光片,在高分子材料中添加有珠光劑后可產生明顯的珠光效果。云母粉即為珠光劑的一種,云母粉是一種非金屬礦物,含有多種成分,其中主要有sio2,含量一般在49%左右,al2o3含量在30%左右,其余的還含有堿金屬氧化物和水。云母粉是一種層狀結構的硅酸鹽,結構由兩層硅氧四面體夾著一層鋁氧八面體構成的復式硅氧層,可劈成極薄的片狀,片厚可達1μm以下,徑厚比大,屬單斜晶體,晶體為鱗片狀,具絲絹光澤。
色粉是一種有顏色的粉末物質,與塑料混合后,經(jīng)加熱注塑制成各種不同顏色的塑料產品,它廣泛應用于塑料著色工藝中。鈦白是色粉的一種,呈白色粉末狀固體,是使用最為廣泛的白色顏料,其主要成分是tio2,是惰性顏料,無毒,不受氣候條件影響,有很強的覆蓋力。
實施例2
本實施例提供一種免漆高分子材料組分,具體的說,免漆高分子材料組分包括質量份數(shù)分別為90份的abs樹脂,40份的pc樹脂,12份的珠光劑和0.8份的色粉。
其中珠光劑為云母粉,色粉為炭黑,其中云母粉通過篩網(wǎng)篩選為粒徑3微米以下的云母粉。
炭黑是一種無定形碳,是一種輕、松而極細的黑色粉末,表面積非常大。炭黑作著色時,黑度主要基于對光的吸收,對于特定濃度的炭黑,炭黑越細小,則光吸收程度越高。黑度除了受炭黑內部的光吸收外,也受由于粒子表面幾何機構的影響而產生了具有增亮效應的光散射,這會降低黑度。隨著粒徑的減小,光散射程度降低。只有對于很細的炭黑,提高炭黑的濃度才能提高黑度,對于粗大的炭黑,具支配因素的光散射程度因炭黑數(shù)增加而提高,黑度反而相應降低。光會使塑料老化,尤其是陽光中的紫外線會加速塑料的老化,炭黑能夠吸收紫外線,故還具有延長塑料制品在戶外使用壽命的作用。
實施例3
本實施例提供一種免漆高分子材料組分,具體的說,免漆高分子材料組分包括質量份數(shù)分別為75份的abs樹脂,50份的pc樹脂,5份的珠光劑和1份的色粉。
其中珠光劑為云母粉,色粉為鈷藍,其中云母粉通過篩網(wǎng)篩選為粒徑4微米以下的云母粉。
鈷藍,也叫天藍色素,是一種帶綠光的藍色顏料,其主要成分是鋁酸鈷co(alo2)2,通過將氧化鈷、磷酸鈷等與氫氧化鋁或氧化鋁混合煅燒而制得。鈷藍是一種高性能的環(huán)保無毒無機顏料,其具有極好的遮蓋力、較強的著色力和分散性,優(yōu)異的戶外耐光性、耐侯性、耐高溫性,良好的耐酸、耐堿、耐各種溶劑及化學腐蝕性,并且具有無滲性,無遷移性,且與大多數(shù)熱塑性、熱固性塑料具有良好相容性,還具有反紅外功能,廣泛應用于卷鋼涂料、工程塑料、防偽涂料及屋頂隔熱涂料中。
實施例4
本實施例提供一種免漆高分子材料組分,具體的說,免漆高分子材料組分包括質量份數(shù)分別為75份的abs樹脂,50份的pc樹脂,2份的珠光劑和1份的色粉。
其中珠光劑為云母粉,色粉為質量比為1:1的鈷藍和鐵紅混合均勻而得的混合物,其中云母粉通過篩網(wǎng)篩選為粒徑4微米以下的云母粉。
鐵紅又名氧化鐵,化學式fe2o3,溶于鹽酸,為紅棕色粉末,是一種無機顏料。
實施例5
本實施例提供一種免漆高分子材料組分,具體的說,免漆高分子材料組分包括質量份數(shù)分別為75份的abs樹脂,50份的pc樹脂,3份的珠光劑和1份的色粉。
其中珠光劑為云母粉,色粉為質量比為1:1:1的鈷藍、鐵紅和鎘黃混合均勻而得的混合物,其中云母粉通過篩網(wǎng)篩選為粒徑4微米以下的云母粉。
鎘黃,其純品為cds或(cd/zn)s,主要由硫化鎘cds和硫酸鋇baso4組成的填充型為cds-baso4或(cd/zn)s-baso4,又稱作鎘鋇黃。其為粉末狀物質,無臭無味,難溶于水,難溶于丙酮,難溶于乙醇,不溶于酸堿,無爆炸危險性,有毒顏料,非易燃,非腐蝕性。顏色鮮明飽和,其色譜范圍從淡黃經(jīng)正黃直至紅光黃,含硫化鋅的鎘黃,其黃色度隨硫化鋅固溶量的增加而變淺,直至淡黃。填充型鎘黃不但降低了成本,而且某些性能有所改善,如比重和吸油量降低,在有機介質中分散性更好。
實施例6
本實施例提供一種免漆高分子材料組分,具體的說,免漆高分子材料組分包括質量份數(shù)分別為75份的abs樹脂,50份的pc樹脂,4份的珠光劑和1份的色粉。
其中珠光劑為云母粉,色粉為酞菁藍,其中云母粉通過篩網(wǎng)篩選為粒徑4微米以下的云母粉。
酞菁藍(cas:147-14-8),密度1.31-1.46g/cm3,比表面積36-52m2/g,吸油量32-39g/l00g,其為艷藍色粉末,色澤鮮艷,著色力強,不溶于水及有機溶劑,各項性能優(yōu)異,在非極性溶劑中不產生結晶增大,是一種較好的有機顏料。
實施例7
本實施例提供一種免漆高分子材料組分,具體的說,免漆高分子材料組分包括質量份數(shù)分別為75份的abs樹脂,50份的pc樹脂,6份的珠光劑和1份的色粉。
其中珠光劑為云母粉,色粉為質量比為1:1的酞菁藍和酞菁紅混合均勻而得的混合物,其中云母粉通過篩網(wǎng)篩選為粒徑4微米以下的云母粉。
酞菁紅(cas:1047-16-1),也稱喹吖啶酮,為紅色粉末,密度1.48g/cm3,色澤鮮艷,各項牢度性能優(yōu)異,耐有機溶劑和耐熱性高,與四氟乙烯混合、經(jīng)430℃高溫擠壓不變色,并在各種塑料中不遷移,耐曬性和耐氣候性優(yōu)良,即使高度稀釋仍不降低其牢度。
實施例8
本實施例提供一種免漆高分子材料組分,具體的說,免漆高分子材料組分包括質量份數(shù)分別為75份的abs樹脂,50份的pc樹脂,8份的珠光劑和1份的色粉。
其中珠光劑為云母粉,色粉為質量比為1:1:1的酞菁藍、酞菁紅和酞菁綠混合均勻而得的混合物,其中云母粉通過篩網(wǎng)篩選為粒徑4微米以下的云母粉。
酞菁綠(cas:1328-53-6),酞菁綠外觀為黃光綠色粉末,耐光、耐候性好,著色力強,色澤鮮艷,色差小,展色性和流動性好,不溶于水、乙醇和有機溶劑。密度為2.69-2.72g/cm3,吸油量為35%±5%,耐光性為7-8級,耐熱性小于或等于200℃。
實施例9
本實施例提供一種免漆高分子材料組分,具體的說,免漆高分子材料組分包括質量份數(shù)分別為75份的abs樹脂,50份的pc樹脂,10份的珠光劑和1份的色粉。
其中珠光劑為云母粉,色粉為永固黃,其中云母粉通過篩網(wǎng)篩選為粒徑4微米以下的云母粉。
永固黃(cas:5468-75-7),其為黃色粉末狀固體,不溶于水,溶于丁醇、甲苯,色澤鮮艷,著色能力強,耐熱性好,主要用于塑料和橡膠制品的著色,也適用于聚氨酯合成革、高檔油墨和涂料的著色。
實施例10
本實施例提供一種免漆高分子材料,包括實施例1-9任意一項的免漆高分子材料組分。
其中,免漆高分子材料組分還包括有質量份數(shù)為5份的相容劑,其中相容劑為以poe為基體樹脂的馬來酸酐接枝共聚物。
相容劑又稱增容劑,是指借助于分子間的鍵合力,促使不相容的兩種聚合物結合在一體,進而得到穩(wěn)定的共混物的助劑。添加相容劑后,能夠起到(1)降低兩種聚合物之間的表面張力,促進相的分散,阻止分散相的并聯(lián);(2)增加界面層的厚度,增加相間的粘結力,改善熱穩(wěn)定性,增加應力傳遞效率;(3)降低分散相的粒徑,形成穩(wěn)定相結構,為材料提供均一穩(wěn)定的性能的效果。
poe是乙烯和辛烯原位聚合的熱塑性彈性體,其特點是:(1)辛烯的柔軟鏈卷曲結構和結晶的乙烯鏈作為物理交聯(lián)點,使它既有優(yōu)異的韌性又有良好的加工性;(2)poe塑料分子結構中沒有不飽和雙鍵,具有優(yōu)良的耐老化性能;(3)poe塑料分子量分布窄,具有較好的流動性,與聚烯烴相容性好;(4)良好的流動性可改善填料的分散效果,同時也可提高制品的熔接痕強度。以poe為基體樹脂的馬來酸酐接枝共聚物,在非極性的分子主鏈上引入了強極性的側基,故其可以成為增進極性材料與非極性材料粘接性和相容性的橋梁,因此可作為很好的增韌劑和相容劑來使用。
實施例11
本實施例提供一種免漆高分子材料,包括實施例1-9任意一項的免漆高分子材料組分。
其中,免漆高分子材料組分還包括有質量份數(shù)為10份的相容劑,其中相容劑為以poe為基體樹脂的馬來酸酐接枝共聚物。
實施例12
本實施例提供一種免漆高分子材料,包括實施例1-9任意一項的免漆高分子材料組分。
其中,免漆高分子材料組分還包括有質量份數(shù)為8份的相容劑,其中相容劑為以poe為基體樹脂的馬來酸酐接枝共聚物。
實施例13
本實施例提供一種免漆高分子材料,包括實施例1-9任意一項的免漆高分子材料組分。
其中,免漆高分子材料組分還包括有質量份數(shù)為20份的填充劑,填充劑為納米硫酸鋇。
填充劑又名填料、填加劑、填充物,加入物料中可以改善物料性能,或能增容、增重,降低物料的成本。通常不含水,中性,不與物料組分起不良作用的有機物、無機物、金屬或非金屬粉末等均可作為填充劑。在本免漆高分子材料中加入填充劑不僅具有增強增韌的作用,還能改善顏料的分散性,從而起到提高顏料的著色性能的作用。納米baso4具有化學惰性強,穩(wěn)定性好,耐酸堿,硬度適中,高比重,高白度,能吸收有害射線等優(yōu)點,是一種具有環(huán)保功能的材料,研究表明平均粒徑為0.29m的硫酸鋇產品,由于其具有良好的分散性,可有效地用于有色顏料中作分散劑,使涂料、印刷、油墨等色調更為鮮明,更富于光澤。
實施例14
本實施例提供一種免漆高分子材料,包括實施例1-9任意一項的免漆高分子材料組分。
其中,免漆高分子材料組分還包括有質量份數(shù)為40份的填充劑,填充劑為納米碳酸鈣。
納米碳酸鈣又稱超微細碳酸鈣,是一種超細固體粉末材料,其粒度介于0.01~0.1μm之間,用作塑料填料具有增韌補強的作用,提高塑料的彎曲強度和彎曲彈性模量,熱變形溫度和尺寸穩(wěn)定性,同時還賦予塑料滯熱性。
實施例15
本實施例提供一種免漆高分子材料,包括實施例1-9任意一項的免漆高分子材料組分。
其中,免漆高分子材料組分還包括有質量份數(shù)為30份的填充劑,填充劑為質量比為1:1的納米碳酸鈣和納米硫酸鋇混合均勻而得的混合物。
實施例16
本實施例提供一種免漆高分子材料,包括實施例1-9任意一項的免漆高分子材料組分。
其中,免漆高分子材料組分還包括有質量份數(shù)為10份的強度增強纖維,其中強度增強纖維為玻璃纖維,玻璃纖維可以是已經(jīng)商品化的普通玻璃纖維,其長度可以是幾個毫米,例如2-10mm。
玻璃纖維是一種性能優(yōu)異的無機非金屬材料,其具有絕緣性好、耐熱性強、抗腐蝕性好,機械強度高等眾多優(yōu)點,但缺點是性脆,耐磨性較差。它是以玻璃球或廢舊玻璃為原料經(jīng)高溫熔制、拉絲、絡紗、織布等工藝制造成的,其單絲的直徑為幾個微米到二十幾個微米,相當于一根頭發(fā)絲的1/20-1/5,每束纖維原絲都由數(shù)百根甚至上千根單絲組成。
玻璃纖維通常用作復合材料中的增強材料,并且玻璃纖維對塑料的增強作用非常明顯,這是因為玻璃纖維本身的模量很高,且玻璃纖維沿機體內部生長,受到外力時外力擴散與整個材料,抗沖擊及彎曲性能提高。
具體的說,當復合材料受到外界力的作用時,無論是橫向力還是縱向力,無論是拉伸力還是擠壓力,復合材料內部都會產生一個應力。當復合材料中添加有玻璃纖維時,應力借助復合材料基體相與玻璃纖維間優(yōu)良的界面結合力得以很好地分散,使性能優(yōu)異的纖維承擔了大部分應力,從而改善了復合材料的綜合性能。已有實驗結果可以表明,當復合材料受到沿玻璃纖維縱向的力時,應力集中產生在玻璃纖維的兩端,且在玻璃纖維周圍存在應力低于平均應力的橢圓形區(qū)域,這樣玻璃纖維通過降低復合材料基體相的平均應力從而達到了增強效果;當復合材料受到沿玻璃纖維橫向的力時,復合材料基體由于外力的影響發(fā)生形變,基體的模量比玻璃纖維的模量要小,而兩者又結合較為緊密,因而玻璃纖維制約了基體形變并且將載荷傳至玻璃纖維上,這樣載荷就由基體和玻璃纖維共同承擔,由于玻璃纖維的剛度和強度都遠高于基體,因此玻璃纖維的加入改善了材料的力學性能。
實施例17
本實施例提供一種免漆高分子材料,包括實施例1-9任意一項的免漆高分子材料組分。
其中,免漆高分子材料組分還包括有質量份數(shù)為20份的強度增強纖維,其中強度增強纖維為碳纖維。
碳纖維,是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料,它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成,經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維“外柔內剛”,質量比金屬鋁輕,但強度卻高于鋼鐵,并且具有耐腐蝕、高模量的特性,在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代增強纖維。碳纖維具有許多優(yōu)良性能,碳纖維的軸向強度和模量高,密度低、比性能高,無蠕變,非氧化環(huán)境下耐超高溫,耐疲勞性好,比熱及導電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性,在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹,耐蝕性突出,x射線透過性好,良好的導電導熱性能、電磁屏蔽性好等。
實施例18
本實施例提供一種免漆高分子材料,包括實施例1-9任意一項的免漆高分子材料組分。
其中,免漆高分子材料組分還包括有質量份數(shù)為15份的強度增強纖維,其中強度增強纖維為質量比為1:1的玻璃纖維和碳纖維混合均勻而得的混合物。
實施例19
本實施例提供一種免漆高分子材料,包括實施例1-9任意一項的免漆高分子材料組分。
其中,免漆高分子材料組分還包括有質量份數(shù)為5份的阻燃劑,其中阻燃劑為十溴二苯乙烷。
阻燃劑是抑制聚合物燃燒性的一類助劑,它們大多是元素周期表中第ⅴ、ⅶ和ⅲ族元素的化合物,特別是磷、溴、氯、銻和鋁的化合物。阻燃劑分添加型和反應型兩大類,添加型阻燃劑主要是磷酸酯和含鹵磷酸酯、鹵代烴、氧化銻、氫氧化鋁等,使用方便、適應性強。反應型阻燃劑實際上是含阻燃元素的單體,常見的反應型阻燃劑,如用于聚酯的鹵代酸酐、用于環(huán)氧樹脂的四溴雙酚a和用于聚氨酯的含磷多元醇等。
十溴二苯乙烷(cas:84852-53-9)是一種使用范圍廣泛的廣譜添加型阻燃劑,其溴含量高,熱穩(wěn)定性好,抗紫外線性能佳,較其他溴系阻燃劑的滲出性低,特別適用于生產電腦、傳真機、電話機、復印機、家電等的高檔材料的阻燃。十溴二苯乙烷熱裂解或燃燒時不產生有毒的多溴代二苯并二惡烷及多溴代二苯并呋喃,用它阻燃的材料完全符合歐洲關于二惡英條例的要求,對環(huán)境不造成危害。十溴二苯乙烷無任何毒性,也不會對生物產生任何致畸性,對水生物如魚等無副作用,可以說符合環(huán)保的要求。十溴二苯乙烷在使用的體系中相當穩(wěn)定,用它阻燃的熱塑性塑料可以循環(huán)使用。
實施例20
本實施例提供一種免漆高分子材料,包括實施例1-9任意一項的免漆高分子材料組分。
其中,免漆高分子材料組分還包括有質量份數(shù)為1份的阻燃劑,其中阻燃劑為十溴二苯醚。
十溴二苯醚(cas:1163-19-5)是一種高效廣譜添加劑阻燃劑,白色或淡黃色粉末狀固體,熔點大于300℃,無腐蝕性,不溶于水、乙醇、丙酮、苯等溶劑,微溶于氯代芳烴,穩(wěn)定性良好,廣泛應用于橡膠、塑料、纖維等材料。
實施例21
本實施例提供一種免漆高分子材料,包括實施例1-9任意一項的免漆高分子材料組分。
其中,免漆高分子材料組分還包括有包括有主抗氧劑和輔助抗氧劑,主抗氧劑為抗氧劑1010,其在免漆高分子材料中的重量百分比為0.3%;輔助抗氧劑為抗氧劑168,其在免漆高分子材料中的重量百分比為0.2%。
抗氧劑主要分為兩大類,一類是主抗氧劑,主要是受阻酚類抗氧劑,其通過捕獲塑料降解過程中產生的自由基而長期持續(xù)性發(fā)揮抗氧作用;一類是輔助抗氧劑,主要是亞磷酸酯類、硫代酯類抗氧劑,其通過分解塑料進一步降解所產生的過氧化物從而達到抗氧化目的,主要提供熱加工穩(wěn)定性。主抗氧劑和輔助抗氧劑共同使用可以產生協(xié)同效應。
抗氧劑1010即為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(cas:6683-19-8),能有效地防止聚合物材料在長期使用過程中熱氧化降解。
抗氧劑168即為三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯(cas:31570-04-4),可有效地防止合金材料在基礎注塑中的熱降解,給聚合物額外的長效保護。
實施例22
本實施例提供一種免漆高分子材料,包括實施例1-9任意一項的免漆高分子材料組分。
其中,免漆高分子材料組分還包括有包括有主抗氧劑和輔助抗氧劑,主抗氧劑為抗氧劑1076,其在免漆高分子材料中的重量百分比為0.3%;輔助抗氧劑為抗氧劑168,其在免漆高分子材料中的重量百分比為0.2%。
抗氧劑1076即為β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯(cas:2082-79-3),可有效抑制聚合物的熱降解和氧化降解。
實施例23
本實施例提供一種免漆高分子材料的制備方法,具體的說,包括以下步驟:
步驟一:取若干質量鈷藍,初步碾磨,得碾磨后鈷藍;
步驟二:取碾磨后鈷藍0.8-1.2份,納米硫酸鋇4份,將碾磨后鈷藍加入適量蒸餾水中,以能均勻分散為限,分散均勻后用砂磨機碾磨30h,砂磨機攪拌速度為450r/min,再將4份納米硫酸鋇加入其中;
步驟三:將砂磨機中的混合液轉移至一敞口容器中,自然風干至蒸餾水完全揮發(fā),得鈷藍粉末備用;
步驟四:取若干重量的abs樹脂和pc樹脂,將abs樹脂置于鼓風干燥箱中90℃鼓風干燥3h,得干燥后的abs樹脂,將pc樹脂置于鼓風干燥箱中120℃鼓風干燥3h,得干燥后的pc樹脂;
步驟五:取干燥后的abs樹脂60-90份,干燥后的pc樹脂40-60份,云母粉1-12份,納米硫酸鋇16-36份,十溴二苯乙烷1-5份、馬來酸酐接枝poe5-10份、少量的主抗氧劑1010、少量的輔助抗氧劑168和步驟三中所制得的色粉粉末于攪拌機中,攪拌2h,得預混合物;
步驟六:將預混合物加入分段式雙螺桿擠出機中,200℃加熱熔融混合,混合為均一一相后再加入10-20份玻璃纖維;60min后擠出造粒,擠出溫度為220℃,螺桿轉速為350r/min,擠出樣條在空氣中冷卻后切粒得免漆高分子材料。
為了使塑料著色均勻,必須滿足兩個條件:(1)顏料顆粒充分細化;(2)均勻地分布到塑料中。這里的細化分散是將顏料的凝聚體或團聚體破碎,并使其粒徑減至最小的過程,一般,顏料的均勻分布并不困難,關鍵在于分散。顏料的分散不僅影響著色制品的外觀(斑點、條痕、光澤、色澤及透明度)、加工性,也直接影響著色制品的質量,如強度、伸長率、耐老化性和電阻率等。隨著顏料粒徑增大,制品的沖擊強度和伸長率下降,顏料分散后的粒徑多大為宜,可用下述數(shù)據(jù)加以說明:
當顏料粒徑大于30μm時,制品表面產生斑點、條痕;
當顏料粒徑為5-30μm時,制品表面無光澤;
當顏料粒徑小于5μm時,對于一般制品,可以滿足使用;
對于纖維(單根絲直徑為20-30μm)和超薄薄膜(小于10μm),則顏料粒徑應小于1μm。
一般情況下,顏料粒徑愈細,它的著色力愈高。
從顏料分散理論上講,顏料顆粒狀態(tài)有原生顆粒、凝聚體和團聚體。顏料在樹脂中的分散過程可以用下列三個步驟表示:首先是樹脂熔體潤濕顏料團聚體表面,并滲透至內部孔隙中,使顏料之問的凝聚力減?。黄浯问窃谕饧蛹羟辛皖伭狭W又g的相互沖擊碰撞作用下團聚體破碎;最后是新生成的顏料粒子被樹脂熔體潤濕包覆,降低新形成的界面表面能,使細化后的顏料粒子穩(wěn)定而不再團聚。這三個步驟可簡單地表示潤濕——細化——細化后的穩(wěn)定化。
顏料的細化是將團聚體顆粒破碎,它主要靠顏料顆粒之間的自由運動和顏料團聚體通過周圍介質的應力來完成。顏料經(jīng)細化后,粒徑減小,表面積增大,顏料表面自由能也增加,造成了細化了的顏料的不穩(wěn)定性。為此顏料細化后,其表面應吸附一層包覆層,使顏料的表面能降低,當帶有包覆層顏料的結合體再度碰撞就不會凝聚起來。
故在本免漆高分子材料的制備方法中,先將色粉分散在液體介質中,后用砂磨機研磨,此時液體介質會傳遞剪切力從而使色粉的團聚體破碎。經(jīng)分散細化后,顏料粒徑減小,表面積增大,色粉表面自由能也增加,所以經(jīng)細化的色粉呈現(xiàn)不穩(wěn)定態(tài),機械研磨能去除后,色粉顆粒會在一定時間內再次凝聚起來。故在停止碾磨后加入一定量的納米級填充劑,此時納米級填充劑會吸附在色粉顆粒表面,形成一個包覆層,使其表面能降低,這樣帶有包覆層的色粉顆粒相互碰撞就不會再次凝聚起來,從而達到穩(wěn)定細化色粉的作用。
實施例24
本實施例提供一種免漆高分子材料的制備方法,具體的說,包括以下步驟:
步驟一:取若干質量酞菁綠,初步碾磨,得碾磨后酞菁綠;
步驟二:取碾磨后酞菁綠0.8-1.2份,納米碳酸鈣4份,將碾磨后酞菁綠加入適量乙醇中,以能均勻分散為限,分散均勻后用砂磨機碾磨20h,砂磨機攪拌速度為400r/min,再將4份納米碳酸鈣加入其中;
步驟三:將砂磨機中的混合液轉移至一敞口容器中,自然風干至乙醇完全揮發(fā),得酞菁綠粉末備用;
步驟四:取若干重量的abs樹脂和pc樹脂,將abs樹脂置于鼓風干燥箱中80℃鼓風干燥2h,得干燥后的abs樹脂,將pc樹脂置于鼓風干燥箱中100℃鼓風干燥2h,得干燥后的pc樹脂;
步驟五:取干燥后的abs樹脂60-90份,干燥后的pc樹脂40-60份,云母粉1-12份,納米碳酸鈣16-36份,十溴二苯醚1-5份、馬來酸酐接枝poe5-10份、少量的主抗氧劑1076、少量的輔助抗氧劑168和步驟三中所制得的色粉粉末于攪拌機中,攪拌2h,得預混合物;
步驟六:將預混合物加入分段式雙螺桿擠出機中,180℃加熱熔融混合,混合為均一一相后再加入10-20份碳纖維;30min后擠出造粒,擠出溫度為200℃,螺桿轉速為300r/min,擠出樣條在空氣中冷卻后切粒得免漆高分子材料。
實施例25
本實施例提供一種免漆高分子材料的制備方法,具體的說,包括以下步驟:
步驟一:取若干質量鎘黃,初步碾磨,得碾磨后鎘黃;
步驟二:取碾磨后鎘黃0.8-1.2份,納米硫酸鋇4份,將碾磨后鎘黃加入適量丙酮中,以能均勻分散為限,分散均勻后用砂磨機碾磨25h,砂磨機攪拌速度為430r/min,再將4份納米硫酸鋇加入其中;
步驟三:將砂磨機中的混合液轉移至一敞口容器中,自然風干至丙酮完全揮發(fā),得鎘黃粉末備用;
步驟四:取若干重量的abs樹脂和pc樹脂,將abs樹脂置于鼓風干燥箱中85℃鼓風干燥2.5h,得干燥后的abs樹脂,將pc樹脂置于鼓風干燥箱中110℃鼓風干燥2.5h,得干燥后的pc樹脂;
步驟五:取干燥后的abs樹脂60-90份,干燥后的pc樹脂40-60份,云母粉1-12份,納米硫酸鋇16-36份,十溴二苯乙烷1-5份、馬來酸酐接枝poe5-10份、少量的主抗氧劑1010、少量的輔助抗氧劑168和步驟三中所制得的色粉粉末于攪拌機中,攪拌2h,得預混合物;
步驟六:將預混合物加入分段式雙螺桿擠出機中,190℃加熱熔融混合,混合為均一一相后再加入10-20份玻璃纖維;45min后擠出造粒,擠出溫度為240℃,螺桿轉速為320r/min,擠出樣條在空氣中冷卻后切粒得免漆高分子材料。
應用例1
取質量份數(shù)分別為75份的abs樹脂,50份的pc樹脂,4份的云母粉,1份的鈷藍,10份的馬來酸酐接枝poe,20份的納米硫酸鋇,10份的玻璃纖維,1份的十溴二苯乙烷,重量百分比為0.2%的抗氧劑168,重量百分比為0.3%的抗氧劑1010,按實施例23中記載的方法制得高分子材料1。
取質量份數(shù)分別為75份的abs樹脂,50份的pc樹脂,5份的云母粉,1份的鈷藍,8份的馬來酸酐接枝poe,30份的納米硫酸鋇,15份的玻璃纖維,3份的十溴二苯乙烷,重量百分比為0.2%的抗氧劑168,重量百分比為0.3%的抗氧劑1010,按實施例23中記載的方法制得高分子材料1。
取質量份數(shù)分別為75份的abs樹脂,50份的pc樹脂,6份的云母粉,1份的鈷藍,5份的馬來酸酐接枝poe,40份的納米硫酸鋇,20份的玻璃纖維,5份的十溴二苯乙烷,重量百分比為0.2%的抗氧劑168,重量百分比為0.3%的抗氧劑1010,按實施例23中記載的方法制得高分子材料1。
分別對高分子材料1、2和3的光澤度、彎曲強度、彎曲模量、拉伸強度、熔融指數(shù)、熱變形溫度和阻燃性能進行測定,結果如下表所示:
以上實驗數(shù)值,均通過利用所述儀器,平行三次實驗取平均值。
光澤度檢測數(shù)據(jù)來自深圳市威福光電科技有限科技有限公司生產的光澤度儀;彎曲強度、彎曲模量和拉伸強度檢測數(shù)據(jù)來自上海松頓儀器制造有限公司生產的萬能材料試驗機;熔融指數(shù)檢測數(shù)據(jù)來自承德市科承試驗機有限公司生產的xnr-400gm熔體流動速率測定儀;熱變形溫度檢測數(shù)據(jù)來自上海標卓科學儀器有限公司生產的熱變形溫度測定儀;阻燃性能檢測數(shù)據(jù)來自莫帝斯燃燒技術(中國)有限公司生產的ul94水平垂直燃燒測試儀。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代,但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。