一种颜料功能母粒的制备方法及其产品和应用与流程

本发明涉及涉及微米级铝颜料与珠光颜料高性能化、多功能化包覆处理、相容性、分散性等改性
技术领域：
，具体涉及免喷涂高分散、无流痕效果颜料功能性母粒的制备方法及其产品和应用。
背景技术：
：铝颜料，又称铝银浆、铝银粉、片状铝粉，它具有平滑且极薄的鳞片状结构，是应用最多的金属效应颜料之一。铝颜料的结构呈鳞片状，其径厚比(直径与厚度之比)在40～200之间。片状铝颜料分散到涂料中，随着溶剂的挥发，铝颜料向落叶一样平铺于底材表面，众多的铝粒子互相连结，大小粒子之间相互填补形成连续的金属膜，遮盖了底材，具有很好的保护底材作用，所以铝颜料具有很好的防腐性能；铝颜料能反射可见光，具有银白色的金属光泽，同时随着角度的不同反射的光的强度也在变化，所以铝颜料具有很好的装饰效果；铝颜料也能反射红外光和紫外光，因而还具有保温性能和延缓涂层以及橡胶和塑料老化的作用。因此，铝颜料被广泛应用于涂料、油墨、塑料等行业。塑料制品因具有质轻、比强度高、耐化学腐蚀性好、易加工成型等优良特性，被广泛应用于航空航天、汽车、家电、建筑等领域。然而，塑料制品受到紫外光照射和热的辐射，容易老化，同时塑料制品没有金属光泽。随着人们对塑料制品外观要求越来越高，以及延长塑料制品的使用寿命，所以铝颜料在塑料行业中应用越来越受到推崇。但是目前铝颜料在塑料行业中应用主要为喷涂产品，其存在较大的环境污染问题，而随着近年来对环境保护的重视，可替代喷涂产品的免喷涂材料已受到家电、汽车、玩具等领域终端客户的不断亲睐，而相应的材料厂家则争先恐后进行免喷涂材料的研究和应用开发，如：各种珠光、幻彩效果、仿金属效果、苹果白效果等。不过由于免喷涂材料在注塑成型过程中样件表面易产生“熔接线和流痕”问题，因此目前相应的整机厂家多采用在样件表面进行喷涂、罩光、电镀等方式来实现珠光、金属烤漆等效果，其采用免喷涂技术实施难度较大，如：光泽度不够、外观质感不强烈、材料着色强度差等，尤其致命的缺点是材料表面易出现“流痕与结合线”外观问题，达不到众多客户的使用要求，因而严重影响免喷涂材料的使用与推广普及。技术实现要素：为解决上述问题，本发明的目的在于提供了一种颜料功能性母粒的制备方法，用于制备免喷涂高分散、无流痕效果的颜料功能性母粒。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。一种免喷涂效果颜料功能母粒的制备方法，包括如下步骤：(1)将质量份为30～40份的铝颜料、10～20份的珠光颜料、3～5份的纳米硅酸盐、3～5份的季戊四醇硬脂酸脂加入混料机中低速混合3～5分钟，以使纳米硅酸盐对铝颜料和珠光颜料形成包裹，其中所述聚乙烯树脂的熔融峰值温度121℃，熔融指数(mfr)为45～60g/10min(190℃/2.16kg)；所述铝颜料为多维立体结构，其平均粒径为30～80微米；所述珠光颜料为玻璃包覆型，其平均粒径为30～250微米；所述纳米硅酸盐的白度在92％以上，纯度在99％以上，平均粒径为500～600nm；所述季戊四醇硬脂酸脂的熔点50～65℃，耐温大于330℃，酸值≤5.0kohmg/g；(2)将质量份为50～60份的聚乙烯树脂加入混料机中低速混合2～3分钟，使聚乙烯树脂与铝颜料、珠光颜料、纳米硅酸盐、季戊四醇硬脂酸脂形成均匀混合物；(3)将所述混合物加入挤出机中，控制挤出机热温度为100～160℃，机头挤出温度为150～160℃，挤出机螺杆转速为30～40转/分，加料转速为20～35转/分，对所述混合物进行熔融共混、挤出造粒，得到免喷涂效果颜料功能母粒。进一步地，步骤(1)具体包括：将质量份为30～35份的铝颜料、10～15份的珠光颜料、2～4份的纳米硅酸盐、3～5份的季戊四醇硬脂酸脂加入混料机中低速混合3～5分钟，以使纳米硅酸盐对铝颜料和珠光颜料形成包裹。进一步地，步骤(2)具体包括：将质量份为50～55份的聚乙烯树脂加入混料机中低速混合2～3分钟，使聚乙烯树脂与铝颜料、珠光颜料、纳米硅酸盐、季戊四醇硬脂酸脂形成均匀混合物。本发明还提供了一种采用上述方法制得的免喷涂效果颜料功能母粒。为了解决在注塑成型过程中样件表面产生“熔接线和流痕”的问题，本发明还提供了一种利用免喷涂效果颜料功能母粒来制备仿金属免喷涂美学新材料的方法，其包括步骤：取质量份为100份的透明abs、4～8份的免喷涂色母、0.1份的紫外吸收剂和0.2份的抗氧化剂，加入混料机中低速混合均匀，控制混合时间2～3分钟，制得混合物；将所述混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出造粒，制得免喷涂美学新材料。进一步地，所述将所述混合物加入挤出机中进行熔融共混、挤出造粒的条件为：控制双螺杆挤出机螺杆转速35r/min，加料转速30r/min，加热温度段设定为：1段/190℃，2段/200℃，3段/210℃，4段/220℃，5段/230℃，6段/220℃，7段/210℃，8段/220℃，9段/230℃，机头挤出温度：235℃。进一步地，所述免喷涂色母的质量份为4份。进一步地，所述免喷涂色母的质量份为8份。本发明利用效果颜料特殊处理、包覆、分散技术，实现了免喷涂美学新材料用高分散、无流痕效果颜料功能性母粒的制备，以及利用制备母粒实现了仿金属免喷涂美学新材料的制备，并将该免喷涂美学新材料应用在家电、小家电等外观件，解决了目前免喷涂材料在注塑成型过程中样件表面易产生“熔接线和流痕”的问题，满足了用户的使用要求，大大降低了免喷涂美学新材料的运用瓶颈；而且采用本发明母粒制得的免喷涂材料，可以实现一次注塑达到类似喷漆的效果，不但降低了成本，提高了最终制品的良率，而且具有高环境友好性，易回收利用的优点。附图说明图1为本发免喷涂效果颜料功能母粒的图片示意图；图2为采用本发明仿金属免喷涂材料制作的注塑制件与现有免喷涂材料制作的注塑制件的图片对比示意图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明提供了一种免喷涂效果颜料功能母粒的制备方法，其包括如下步骤：先将铝颜料、珠光颜料、季戊四醇硬脂酸脂、纳米硅酸盐按照如下质量份依次加入混料机中进行低速混合均匀，混合时间为3～5分钟，让纳米级硅酸盐对效果颜料起包裹作用；其中铝颜料为多维立体结构，其平均粒径为30～80微米；珠光颜料为玻璃包覆型，其平均粒径为30～250微米；纳米硅酸盐的白度在92％以上，纯度在99％以上，平均粒径为500～600nm；季戊四醇硬脂酸脂的熔点50～65℃，耐温大于330℃，酸值≤5.0kohmg/g。然后将质量份为50～60份的聚乙烯树脂加入到混料机中跟上述混合物再次进行低速混合均匀，混合时间为2～3分钟；其中聚乙烯树脂的熔融峰值温度121℃，熔融指数(mfr)为45～60g/10min(190℃/2.16kg)。最后将加入聚乙烯树脂后形成的混合物在挤出机中进行熔融共混、挤出造粒，得到免喷涂效果颜料功能母粒。其中需要控制挤出机热温度为100～160℃，机头挤出温度为150～160℃，挤出机螺杆转速为30～40转/分，加料转速为20～35转/分。进一步地，本发明铝颜料、珠光颜料、季戊四醇硬脂酸脂、纳米硅酸盐、聚乙烯树脂可采用如下质量份：更具体的是：按照质量份为聚乙烯树脂55份、铝颜料35份、珠光颜料15份、纳米硅酸盐4份、季戊四醇硬脂酸脂5份采用上述步骤对应制得免喷涂效果颜料功能母粒(见图1所示)。本发明还提供了一种免喷涂效果颜料功能母粒的应用。本发明提供了一种利用上述免喷涂效果颜料功能母粒制备小家电用仿金属免喷涂美学新材料的方法，其具体包括步骤如下：取质量份为100份的透明abs、4～8份的免喷涂色母、0.1份的紫外吸收剂和0.2份的抗氧化剂，加入混料机中低速混合均匀，控制混合时间2～3分钟，制得混合物；将所述混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出造粒，控制双螺杆挤出机螺杆转速35r/min，加料转速30r/min，加热温度段设定为：1段/190℃，2段/200℃，3段/210℃，4段/220℃，5段/230℃，6段/220℃，7段/210℃，8段/220℃，9段/230℃，机头挤出温度：235℃，制得免喷涂美学新材料。下面将以加入了本发明免喷涂效果颜料功能母粒制得的小家电用仿金属免喷涂美学新材料与采用现有方式制得的免喷涂材料进行对比，其对应原料配比见表一及性能测试见表二，具体如下：表1免喷涂材料的原料配比单位：公斤组分实施例1实施例2对比例1对比例2透明abs100100100100铝颜料0011.5珠光颜料000.60.4本发明制备母粒4800紫外吸收剂0.10.10.10.1抗氧化剂1010/1680.20.20.20.2表2免喷涂美学新材料的性能测试采用同样的制备方法，按照表一中对应的配比制得免喷涂材料，实施例1为采用本发明母粒4质量份(公斤)制得的免喷涂材料，实施例2为采用本发明母粒8质量份(公斤)制得的免喷涂材料；而对比例1和对比例2则是采用现有方式对应添加铝颜料和珠光颜料制得的免喷涂材料。按照表一对应配比制造的免喷涂材料，其拉伸强度、断裂伸长率按照国标gb/t1040.2-2006进行测试；弯曲模量按照国标gb/t9341-2000进行测试；悬臂梁缺口冲击强度按照国标gb/t1843-2008进行测试；熔体流动速率按照国标gb/t3682-2000进行测试。表二中测试结果可知，采用本发明母粒对应制得的免喷涂材料与现有方式制得的免喷涂材料在上述各项性能指标上相差无几，由此可知，这几种材料的性能基本相同。按照上述配比制得的免喷涂材料在制得的产品上，是否有差别，则可按照如下方式分别制造对应外观件进行比较。首先将制备好免喷涂美学新材料abs放入烤箱，75～85℃烘烤3～4小时；然后将烘烤好材料注塑制件，注塑条件为：300吨海天注塑机，注塑温度210～230℃，模具温度70～90℃，注塑速度中低速，背压为注射压力60～80％，对应制得相应的注塑制件(具体见图2中实施例1和实施例2对应的产品)。采用同样的方式用对比例1和对比例2制得的免喷涂材料制得相应的注塑制件(具体见图2中对比例1和对比例2对应的产品)。由图2对比可知，实施例1、实施例2对应的产品其外观良好，而对比例1和对比例2对应的产品外观有明显流痕，无法满足使用要求。由此可知，添加本发明制备的高分散、无流痕效果颜料功能母粒，制备得到的免喷涂abs材料在注塑成型后，其对应产品具有良好的外观(无流痕)和力学性能(熔体流动速率28～40g/10min，缺口冲击强度10～15kj/m2)。需要说明的是，本发明提供的免喷涂美学新材料用高分散、无流痕效果颜料功能性母粒，由于其具有分散性能极好，流体涡流时不易产生流痕，因此能够很容易实现产品良好的外观；而且本发明还可根据用户的不同需求改变免喷涂色母而制备不同外观效果(不同色彩)的免喷涂美学材料，其容易着色，可以制备各种颜色与多种外观效果，从而满足小家电产品某些部件外观需求，并可根据产品的需求扩展到家电、汽车、3c、日化、健康环保等产品上。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12