具有特殊美学效果的免喷涂尼龙树脂组合物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种具有特殊美学效果的免喷涂尼龙树脂 组合物及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 随着人们对环境问题越来越重视和关注，免喷涂特殊效果材料产品正逐步显示出 其竞争力，免喷涂美学树脂可以复制喷漆生产出的艳丽多彩的色调及珠光、闪光效果、金属 光泽和质感等特殊效果，从而满足多样化、差别化的客户需求，而且在生产过程中可以真正 实现节能减排，可广泛应用于工艺品、玩具、家电、汽车、电子产品、体育用品和办公用品等 领域。
[0003] 目前，免喷涂树脂较为通常的制备方法是在树脂材料中添加金属粉、珠光粉等具 有特殊色彩和光泽的效果粉。通过将特殊效果粉分散到基体树脂中，特殊效果粉之间互相 连接，形成连续的特殊效果的膜，遮盖了基材，呈现出特殊效果质感，尽管通过将特殊效果 粉直接加入树脂基料中，可以实现特殊光泽的效果，但是基体树脂与特殊效果粉的相容性 差，在挤出或注塑的强压力和强剪切条件下，特殊效果粉与基体树脂材料很难达到流动性 一致，特别是结构复杂的制品，沿着流动方向取向的特殊效果粉发生并出现熔体流动转向、 流速不稳定，熔体汇合等现象，引起特殊效果粉在熔体中分布不均匀，容易在制品表面形成 流痕和熔接线等缺陷，严重阻止和限制了该类免喷涂材料的市场推广和应用。
【发明内容】
[0004] 为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种无流痕、轻熔 接线的具有特殊美学效果的免喷涂尼龙树脂组合物。
[0005] 本发明的再一目的在于提供上述具有特殊美学效果的免喷涂尼龙树脂组合物的 制备方法。
[0006] 本发明是通过以下技术方案实现的： 具有特殊美学效果的免喷涂尼龙树脂组合物，按重量百分比计，包括如下组分： 尼龙树脂 70_98wt% 聚合物包覆特殊效果粉微球 l-25wt% 相容剂 0-1 Owt% 抗氧剂 0. 1-lwt% 加工助剂 0? 1-0. 5wt% ; 其中，所述的聚合物包覆特殊效果粉微球，按重量百分比计，包括如下组分： 水性聚合物分散液 18-90wt% 抗氧缓蚀剂 0-5wt% 特殊效果粉，或者水性特殊效果粉浆料 5-80wt% 固化剂 0? 2-10wt%。
[0007] 所述尼龙树脂包括 PA6、PA66、PA10、PA12、PA11、PA610、PA6T、PA10T、PA46、PA1010、 PA1212或PA9T中的一种或几种的混合。
[0008] 所述水性聚合物分散液选自水性三聚氰胺及其醚化树脂、水性酚醛树脂、水性脲 醛树脂、聚氨酯乳液、丙烯酸酯乳液及其改性物的一种或者多种。
[0009] 所述水性聚合物分散液的固含量为10-60wt%。
[0010] 所述相容剂选自PE接枝马来酸酐、POE接枝马来酸酐、环氧丙烯酸酯共聚物中的 一种或几种； 所述抗氧剂为包括受阻酚类抗氧剂、亚磷酸脂类抗氧剂、胺类抗氧剂、含硫类抗氧剂或 金属盐类抗氧剂中的一种或几种； 所述加工助剂为硅酮类润滑剂、酰胺类润滑剂、硬脂酸类润滑剂、聚烯烃类润滑剂或 酯类润滑剂中的一种或几种。
[0011] 所述抗氧缓蚀剂选自苯丙三氮唑、植酸、植酸盐、8-羟基喹啉、有机磷化物、磷酸及 其衍生物或焦性没食子酸中的一种或几种的混合。
[0012] 所述的特殊效果粉包括金属粉或珠光粉中的一种或多种。
[0013] 所述金属粉选自铝粉、铜粉、金粉、银粉、锌粉、锡粉、铁粉、镍粉中的一种或几种； 所述水性特殊效果粉浆料是在特殊效果粉中加入水和水溶性溶剂，如异丙醇、乙醇等 及其他助剂，其固含量为10-80wt%，优选20-70wt%。
[0014] 所述铝粉中A1元素的含量不少于60wt%，同时含有Zn、Sn、Ni、Pb、Fe、Mg、Si、Mn、 Be、Cu、Ti或稀土元素的一种或多种；所述铝粉的形状为球形、花瓣形、树枝形、雪花形、玉 米片形、银元形或半银元形的一种或者多种；其粒径为3-200 iim，优选5-100 iim。
[0015] 为了避免铝粉在加工过程中易爆炸，易氧化，不好球磨分散等缺陷，本发明所用的 铝粉是加入表面处理剂如润滑剂等经过表面处理，然后球磨成的片状铝粉。
[0016] 所述铜粉中Cu元素的含量不少于60wt%，同时含有Zn、Sn、Ni、Be、Al、Mn、Fe、Pb、 Si、P、B、Ti或稀土元素的一种或多种；所述铜粉的形状为球形、树枝状或片状，其粒径为 3-200 u m，优选 5-100 u m。
[0017] 所述珠光粉其横断面具有类似于珍珠的物理结构，内核是低光学折射率的物质， 包覆在外层的是高折射率的金属氧化物，其种类具体包括云母涂覆珠光粉、氯氧化铋结晶 珠光粉、二氧化硅涂覆珠光粉、硅酸铝盐涂覆珠光粉、硼酸铝盐涂覆珠光粉、氧化铋涂覆珠 光粉中的一种或几种；所述珠光粉表面至少包覆一层金属氧化物，所述金属氧化物为氧 化铝、二氧化锡、二氧化钛、氧化铁、氧化锑或氧化锌的一种或几种；所述珠光粉的粒径为 5-500 u m，优选为 5-200 u m。
[0018] 本发明加入珠光粉能够使塑料表面的金属质感更加明显，这是因为珠光粉具有特 殊的物理结构，在受到光线照射时，会通过多重反射和干涉体现出珠光效果，使得材料表面 的反射光更接近金属质感。
[0019] 所述固化剂选自六次甲基四胺、氯化铵、多异氰酸酯及其低聚物、氨基树脂、有机 硅氧烷、氮丙啶及其衍生物、聚碳化二亚胺的一种或者多种。
[0020] 本发明所述的聚合物包覆特殊效果粉微球还可以根据实际需要加入其他助剂，如 消泡剂、分散剂、防沉剂等，其用量为常规用量。
[0021] 所述聚合物包覆特殊效果粉微球的粒径为10-1000 um，优选10-300 ilm ;其中特 殊效果粉占微球的重量百分比含量为5-80wt%，优选5-50wt%。
[0022] 本发明所述的聚合物包覆特殊效果粉微球的制备方法，具体包括以下步骤： a) 首先，常温下在水性聚合物分散液中加入抗氧缓蚀剂，搅拌分散10_30min，得到分散 液；在搅拌情况下，向分散液中缓慢加入特殊效果粉，或者水性特殊效果粉浆料，然后边搅 拌边加入固化剂，并继续搅拌30-120min，使特殊效果粉充分分散并被分散液包覆，最后制 得聚合物包覆特殊效果粉的复合分散液； b) 将复合分散液干燥处理，得到聚合物包覆特殊效果粉微球。
[0023] 优选的，其中步骤（b)中所述的干燥为喷雾干燥，所述喷雾干燥过程的进风口温度 为 150-300°C，优选 170-250°C，出风口温度为 50-130°C，优选 70-100°C。
[0024] 本发明所述的具有特殊美学效果的免喷涂尼龙树脂组合物的制备方法，包括如下 步骤：将各原料按上述比例置入高速混合机混合均匀；将得到的混合物置入双螺杆挤出机 中混炼，冷却后切粒、包装，即得。
[0025] 本发明所述的具有特殊美学效果的免喷涂尼龙树脂组合物可在电子电器、体育用 品、办公用品、交通运输领域中得到广泛应用。
[0026] 本发明与现有技术相比，具有如下有益效果： 本发明通过将特殊效果粉用水性聚合物分散液包覆成微球后再分散到尼龙树脂类树 脂中，可以明显改善特殊效果粉与尼龙树脂类树脂的相容性，提高了特殊效果粉的耐剪切 性及其在挤出或注塑过程中与熔体的流动一致性，从而消除制品表面的流痕、减轻熔接线， 制备得到的免喷涂尼龙树脂组合物具有较明显的金属质感或特殊的美学效果，大大提高了 免喷涂材料