CN111253658B - 一种具有水墨效果的滚塑制品及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及滚塑制品技术领域，为解决传统滚塑制品不能精细化模拟指定图案或使其具备特别的局部效果的问题，提供了一种具有水墨效果的滚塑制品及其制备方法，所述具有水墨效果的滚塑制品由以下质量百分含量的组分制成：白色聚乙烯粉末1~99%，黑色聚乙烯添加物1~99%。本发明的滚塑制品利用特定染料在聚乙烯高温熔体中存在的晕染现象，得到外表面具有水墨视觉效果；制备方法步骤简单，无需复杂设备，易实现工业化操作。
Description
技术领域
本发明涉及滚塑制品技术领域，尤其涉及一种具有水墨效果的滚塑制品及其制备方法。
背景技术
滚塑又称滚塑成型、旋转成型、回转成型等，是一种热塑性塑料中空成型方法。该方法是先将塑料原料加入模具中，然后模具沿两垂直轴不断旋转并使之加热，模内的塑料原料在重力和热能的作用下，逐渐均匀地涂布、熔融粘附于模腔的整个表面上，成型为所需要的形状，再经冷却定型而成制品。
和其他塑料加工方式，如注塑、吹塑等一样，正常工艺下生产的制品，颜色都是均一的，在同一个制品上实现多色、花纹或图案，都必须使用特殊的工艺。目前，已经有利用滚塑成型工艺制造混色、多色塑料制品，模拟岩石、大理石、自然景观等表面效果的现有技术，但目前技术条件下，仍然不能精细化模拟指定图案或使其具备特别的局部效果。
中国专利文献上公开了“一种获得表面效果的滚塑工艺”，申请公布号为CN105881794A，该发明利用滚塑工艺中粉末涂布模具的温度控制，可以通过一种先加热，后旋转的特殊的滚塑工艺，在滚塑制品的不同部分实现不同的颜色、花纹和图案，而不增加其他辅助材料。本发明的工艺加工出来的滚塑制品，外表面特殊效果良好，视觉感受突出。但是，该发明以不同颜色的聚乙烯为原料，获得的滚塑制品不存在晕染的画面感，不能实现的水墨效果。
发明内容
本发明为了克服传统滚塑制品不能精细化模拟指定图案或使其具备特别的局部效果的问题，提供了一种晕染效果好、极具美感的具有水墨效果的滚塑制品。
本发明还提供了一种具有水墨效果的滚塑制品的制备方法，步骤简单，无需复杂设备，易实现工业化操作。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种具有水墨效果的滚塑制品，由以下质量百分含量的组分制成：白色聚乙烯粉末1~99%，黑色聚乙烯添加物1~99%。所述黑色聚乙烯添加物可为粉末状、纤维状、微珠状或其他不规则形状。
作为优选，所述白色聚乙烯粉末由聚乙烯和钛白粉混合均匀后，经造粒、磨粉制得。
作为优选，所述聚乙烯和钛白粉的质量比为（95~100）：1。
作为优选，所述黑色聚乙烯添加物按照以下步骤制得：
（1）将聚乙烯与炭黑混合均匀后，加工成黑色聚乙烯；
（2）将黑色聚乙烯加入到黑色染料水溶液中，在50~90℃温度下，搅拌均匀20~60min，过滤、烘干，即得黑色聚乙烯添加物。该温度条件下，黑色染料在黑色聚乙烯表面的吸附性较佳。
作为优选，步骤（1）中，所述黑色聚乙烯的加工工艺为造粒、磨粉；步骤（2）中，所述黑色聚乙烯添加物为粉末状。所得滚塑制品表面具有点状的水墨视觉效果。
作为优选，步骤（1）中，所述黑色聚乙烯的加工工艺为纺丝、切碎，制得黑色短纤维；步骤（2）中，所述黑色聚乙烯添加物为纤维状。所得滚塑制品表面具有纤维状的水墨视觉效果。
作为优选，步骤（1）中，所述黑色聚乙烯的加工工艺为磨面挤出微珠；步骤（2）中，所述黑色聚乙烯添加物为微珠状。所得滚塑制品表面具有微珠状的水墨视觉效果。
作为优选，步骤（1）中，所述聚乙烯与炭黑的质量比为（95~100）：1。
作为优选，步骤（2）中，所述黑色染料的熔点不大于滚塑过程中的模具内的最高温度，所述黑色染料的耐温性不小于滚塑过程中的模具内的最高温度。本发明在黑色聚乙烯添加物组分中加入具有上述特性的黑色染料，该特性的黑色染料在滚塑加热过程中会不断在聚乙烯高温熔体中晕染，使得最终所得的滚塑制品产生水墨效果。黑色染料的熔点若高于模具内最高温度，不会产生晕染现象；若耐温性小于膜具内最高温度，则易分解、脱色，不会产生水墨效果。
作为优选，步骤（2）中，所述黑色染料为直接耐晒黑G。
作为优选，步骤（2）中，所述黑色染料水溶液的浓度为1~5wt%。作为优选，步骤（2）中，所述黑色聚乙烯在黑色染料水溶液中的添加量为35~45wt%。该黑色染料水溶液浓度下，黑色染料的分散性较好，该黑色聚乙烯添加量下，黑色染料能够较均匀的吸附在黑色聚乙烯表面，有利于滚塑工艺中发生晕染现象，获得的水墨效果较佳。
一种具有水墨效果的滚塑制品的制备方法，按照上述配比，分别称取白色聚乙烯粉末和黑色聚乙烯添加物，放置在滚塑模具的不同部位，合模后静置状态送入滚塑机中进行加热，当模具外表温度达到120~130℃时开始旋转模具，当模具内最高温度达到180~190℃时停止加热，取出冷却至70~80℃时，脱模取出，即制得具有水墨效果的滚塑制品。
因此，本发明具有如下有益效果：
（1）本发明的滚塑制品利用特定染料在聚乙烯高温熔体中存在的晕染现象，得到外表面具有水墨视觉效果；
（2）本发明的制备方法步骤简单，无需复杂设备，易实现工业化操作。
附图说明
图1是实施例1制得的滚塑制品的实物图。
图2是实施例2制得的滚塑制品的实物图。
图3是实施例3制得的滚塑制品的实物图。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
在本发明中，若非特指，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
实施例1
（1）将聚乙烯（UR644，韩国三星）99Kg，钛白粉（R103，杜邦）1kg，混合均匀后，通过双螺杆挤出机造粒，塑料磨粉机磨粉，制得白色聚乙烯粉末；
（2）将聚乙烯（UR644，韩国三星）99Kg，炭黑（R660，美国卡博特）1kg，混合均匀后通过双螺杆挤出机造粒，塑料磨粉机磨粉，制作成黑色聚乙烯粉末；
（3）将黑色染料（直接耐晒黑G，山东卓越）0.1Kg溶于10Kg的水中，将4Kg的步骤（2）制得的黑色聚乙烯粉末倒入黑色染料水溶液中，在85℃下搅拌40min，过滤水分后，烘干，得黑色聚乙烯添加物；黑色染料的熔点不大于滚塑过程中的模具内的最高温度，所述黑色染料的耐温性不小于滚塑过程中的模具内的最高温度；
（4）分别称量9.5Kg步骤（1）得到的白色聚乙烯粉末和0.5Kg步骤（3）得到的黑色聚乙烯添加物，放置在滚塑模具的不同部位，合模后静置状态送入滚塑机中进行加热，当模具外表温度达到130℃时开始旋转模具，当模内最高温度达到190℃时停止加热，取出冷却至80℃时脱模取出，即得具有点状的水墨效果的滚塑制品，其实物图如图1所示。
实施例2
（1）将聚乙烯（UR644，韩国三星）95Kg，钛白粉（R103，杜邦）1kg，混合均匀后，通过双螺杆挤出机造粒，塑料磨粉机磨粉，制得白色聚乙烯粉末；
（2）将聚乙烯（UR644，韩国三星）95Kg，炭黑（R660，美国卡博特）1kg，混合均匀后通过双螺杆挤出机造粒，塑料磨粉机磨粉，制作成黑色聚乙烯粉末；
（3）将黑色染料（直接耐晒黑G，山东卓越）0.1Kg溶于9.9Kg的水中，将3.5Kg的步骤（2）制得的黑色聚乙烯粉末倒入黑色染料水溶液中，在90℃下搅拌20min，过滤水分后，烘干，得黑色聚乙烯添加物；黑色染料的熔点不大于滚塑过程中的模具内的最高温度，所述黑色染料的耐温性不小于滚塑过程中的模具内的最高温度；
（4）分别称量9.9Kg步骤（1）得到的白色聚乙烯粉末和0.1Kg步骤（3）得到的黑色聚乙烯添加物，放置在滚塑模具的不同部位，合模后静置状态送入滚塑机中进行加热，当模具外表温度达到120℃时开始旋转模具，当模内最高温度达到180℃时停止加热，取出冷却至70℃时脱模取出，即得具有点状的水墨效果的滚塑制品，其实物图如图2所示。
实施例3
（1）将聚乙烯（UR644，韩国三星）100Kg，钛白粉（R103，杜邦）1kg，混合均匀后，通过双螺杆挤出机造粒，塑料磨粉机磨粉，制得白色聚乙烯粉末；
（2）将聚乙烯（UR644，韩国三星）100Kg，炭黑（R660，美国卡博特）1kg，混合均匀后通过双螺杆挤出机造粒，塑料磨粉机磨粉，制作成黑色聚乙烯粉末；
（3）将黑色染料（直接耐晒黑G，山东卓越）5Kg溶于9.5Kg的水中，将4.5Kg的步骤（2）制得的黑色聚乙烯粉末倒入黑色染料水溶液中，在50℃下搅拌60min，过滤水分后，烘干，得黑色聚乙烯添加物；黑色染料的熔点不大于滚塑过程中的模具内的最高温度，所述黑色染料的耐温性不小于滚塑过程中的模具内的最高温度；
（4）分别称量0.1Kg步骤（1）得到的白色聚乙烯粉末和9.9Kg步骤（3）得到的黑色聚乙烯添加物，放置在滚塑模具的不同部位，合模后静置状态送入滚塑机中进行加热，当模具外表温度达到125℃时开始旋转模具，当模内最高温度达到185℃时停止加热，取出冷却至75℃时脱模取出，即得具有点状的水墨效果的滚塑制品，其实物图如图3所示。
实施例4
（1）将聚乙烯（UR644，韩国三星）100Kg，钛白粉（R103，杜邦）1kg，混合均匀后，通过双螺杆挤出机造粒，塑料磨粉机磨粉，制得白色聚乙烯粉末；
（2）将聚乙烯（UR644，韩国三星）100Kg，炭黑（R660，美国卡博特）1kg，混合均匀后纺丝、切碎，制得黑色短纤维；
（3）将黑色染料（直接耐晒黑G，山东卓越）5Kg溶于9.5Kg的水中，将4.5Kg的步骤（2）制得的黑色短纤维倒入黑色染料水溶液中，在50℃下搅拌60min，过滤水分后，烘干，得纤维状的黑色聚乙烯添加物；黑色染料的熔点不大于滚塑过程中的模具内的最高温度，所述黑色染料的耐温性不小于滚塑过程中的模具内的最高温度；
（4）分别称量0.1Kg步骤（1）得到的白色聚乙烯粉末和9.9Kg步骤（3）得到的纤维状的黑色聚乙烯添加物，放置在滚塑模具的不同部位，合模后静置状态送入滚塑机中进行加热，当模具外表温度达到125℃时开始旋转模具，当模内最高温度达到185℃时停止加热，取出冷却至75℃时脱模取出，即得具有纤维状状的水墨效果的滚塑制品。
实施例5
（1）将聚乙烯（UR644，韩国三星）100Kg，钛白粉（R103，杜邦）1kg，混合均匀后，通过双螺杆挤出机造粒，塑料磨粉机磨粉，制得白色聚乙烯粉末；
（2）将聚乙烯（UR644，韩国三星）100Kg，炭黑（R660，美国卡博特）1kg，混合均匀后磨面挤出微珠，得黑色聚乙烯微珠；
（3）将黑色染料（直接耐晒黑G，山东卓越）5Kg溶于9.5Kg的水中，将4.5Kg的步骤（2）制得的黑色聚乙烯微珠倒入黑色染料水溶液中，在50℃下搅拌60min，过滤水分后，烘干，得微珠状的黑色聚乙烯添加物；黑色染料的熔点不大于滚塑过程中的模具内的最高温度，所述黑色染料的耐温性不小于滚塑过程中的模具内的最高温度；
（4）分别称量0.1Kg步骤（1）得到的白色聚乙烯粉末和9.9Kg步骤（3）得到的微珠状的黑色聚乙烯添加物，放置在滚塑模具的不同部位，合模后静置状态送入滚塑机中进行加热，当模具外表温度达到125℃时开始旋转模具，当模内最高温度达到185℃时停止加热，取出冷却至75℃时脱模取出，即得具有微珠状的水墨效果的滚塑制品。
对比例1 （黑色染料的耐温性太差）
对比例1与实施例1的区别在于，步骤（3）中，所述黑色染料为酸性黑，其余工艺完全相同。所得滚塑制品的表面只有白色，无黑色或晕染区域，无水墨效果，这是因为该黑色染料耐温性太差，在滚塑过程中，发生分解。
对比例2 （黑色染料的熔点过高）
对比例2与实施例1的区别在于，步骤（3）中，所述黑色染料为炭黑，其余工艺完全相同。所得滚塑制品的表面只有黑白两色，无晕染区域，无水墨效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (8)
1.一种具有水墨效果的滚塑制品，其特征在于，由以下质量百分含量的组分制成：白色聚乙烯粉末1~99%，黑色聚乙烯添加物1~99%；
所述白色聚乙烯粉末由聚乙烯和钛白粉混合均匀后，经造粒、磨粉制得；
所述黑色聚乙烯添加物按照以下步骤制得：
（1）将聚乙烯与炭黑混合均匀后，加工成黑色聚乙烯；
（2）将黑色聚乙烯加入到黑色染料水溶液中，在50~90℃温度下，搅拌均匀，过滤、烘干，即得黑色聚乙烯添加物；
所述黑色染料的熔点不大于滚塑过程中的模具内的最高温度，所述黑色染料的耐温性不小于滚塑过程中的模具内的最高温度。
2.根据权利要求1所述的一种具有水墨效果的滚塑制品，其特征在于，所述聚乙烯和钛白粉的质量比为（95~100）：1。
3.根据权利要求1所述的一种具有水墨效果的滚塑制品，其特征在于，步骤（1）中，所述黑色聚乙烯的加工工艺为造粒、磨粉；步骤（2）中，所述黑色聚乙烯添加物为粉末状。
4.根据权利要求1所述的一种具有水墨效果的滚塑制品，其特征在于，步骤（1）中，所述黑色聚乙烯的加工工艺为纺丝、切碎，制得黑色短纤维；步骤（2）中，所述黑色聚乙烯添加物为纤维状。
5.根据权利要求1所述的一种具有水墨效果的滚塑制品，其特征在于，步骤（1）中，所述黑色聚乙烯的加工工艺为磨面挤出微珠；步骤（2）中，所述黑色聚乙烯添加物为微珠状。
6.根据权利要求1所述的一种具有水墨效果的滚塑制品，其特征在于，步骤（1）中，所述聚乙烯与炭黑的质量比为（95~100）：1。
7.根据权利要求1所述的一种具有水墨效果的滚塑制品，其特征在于，步骤（2）中，所述黑色染料为直接耐晒黑G；所述黑色染料水溶液的浓度为1~5wt%；所述黑色聚乙烯在黑色染料水溶液中的添加量为35~45wt%。
8.一种如权利要求1-7任一所述的具有水墨效果的滚塑制品的制备方法，其特征在于，按照上述配比，分别称取白色聚乙烯粉末和黑色聚乙烯添加物，放置在滚塑模具的不同部位，合模后静置状态送入滚塑机中进行加热，当模具外表温度达到120~130℃时开始旋转模具，当模具内最高温度达到180~190℃时停止加热，取出冷却至70~80℃时，脱模取出，即制得具有水墨效果的滚塑制品。
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