CN113024948A - 一种铝银条母粒及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种铝银条母粒及其制备方法与应用，属于高分子材料技术领域。所述铝银条母粒按重量份数计，由包括如下组分的原料制备得到：聚丙烯60～70份、铝银浆20～30份、硅酮母粒1～2份和助剂1～2份。本发明提供的铝银条母粒是以铝银浆为效果颜料，并辅助添加硅酮母粒和助剂将其均匀分散至聚丙烯中制成的母粒；其中硅酮母粒主要起到润滑和分散的作用，能够和助剂协同作用，使造粒而成的母粒在免喷涂材料的制备过程中能够更好的稀释和分散，从而使制成的免喷涂材料的颜色更加均匀，金属质感更强。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种铝银条母粒及其制备方法与应用。
背景技术
铝粉因具有银白色金属光泽，所以俗称铝银粉或银粉，被用作免喷涂材料的效果颜料。现有免喷涂材料多数采用的是将金属铝条、铝粉、珠光粉等效果颜料直接与基体树脂进行共混后经双螺杆挤出造粒，但效果颜料添加比例较小时，由于其与基体树脂比重差异大，在下料过程中存在严重不匀现象，致使生产的材料颜色深浅不一且金属质感弱；而如果添加量太大又不容易均匀分散至浆料中，且附着力差，制品容易出现刮擦，影响外观。
目前，在较高的铝粉添加量下，通常需要加入防刮擦剂，或者注塑后在制品表面再造一层光油，又或者采用特殊的工艺对铝粉进行表面改性(例如公开号为CN110437576A的专利)。但是，这些措施仍无法较大程度的改善铝粉颜料的分散性，导致免喷涂材料的金属质感和遮盖力仍无法达到较高水平。因此，有必要提供一种易分散的铝银条母粒材料，使其添加至免喷涂材料后得到的注塑成制品能够具有更佳的外观效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝银条母粒及其制备方法与应用。本发明提供的母粒材料在基体树脂中的分散度高，制成的免喷涂材料的颜色更加均匀，金属质感更强。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种铝银条母粒，按重量份数计，由包括如下组分的原料制备得到：聚丙烯60～70份、铝银浆20～30份、硅酮母粒1～2份和助剂1～2份。
优选的，所述铝银浆中的铝粉的质量百分比为70～80％。
优选的，所述助剂包括自润滑剂、偶联剂和抗氧剂。
优选的，所述自润滑剂、偶联剂和抗氧剂的质量比为(0.5～2.5)：(0.5～2.5)：(0.5～2.5)。
本发明还提供了上述技术方案所述的铝银条母粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚丙烯、铝银浆、硅酮母粒和助剂共混，得到混合原料；
(2)将所述步骤(1)得到的混合原料挤出造粒，得到铝银条母粒。
优选的，所述步骤(1)中共混的转速为20～35r/min，共混的时间为4～8min。
优选的，所述步骤(2)中挤出造粒的温度为180～220℃。
优选的，所述步骤(2)中挤出造粒的主机转速为150～250r/min。
本发明还提供了上述技术方案所述的铝银条母粒或上述技术方案所述的制备方法制备得到的铝银条母粒在制备免喷涂材料中的应用。
优选的，所述铝银条母粒在免喷涂材料中的添加量为3～5wt％。
本发明提供了一种铝银条母粒，按重量份数计，由包括如下组分的原料制备得到：聚丙烯60～70份、铝银浆20～30份、硅酮母粒1～2份和助剂1～2份。本发明提供的铝银条母粒是以铝银浆为效果颜料，并辅助添加硅酮母粒和助剂将其均匀分散至聚丙烯中制成的母粒；其中硅酮母粒主要起到润滑和分散的作用，能够和助剂协同作用，使造粒而成的母粒在免喷涂材料的制备过程中能够更好的稀释和分散，从而使制成的免喷涂材料的颜色更加均匀，金属质感更强。
具体实施方式
本发明提供了一种铝银条母粒，按重量份数计，由包括如下组分的原料制备得到：聚丙烯60～70份、铝银浆20～30份、硅酮母粒1～2份和助剂1～2份。
按重量份数计，制备本发明所述铝银条母粒的原料包括聚丙烯60～70份，优选为63～70份，更优选为66～70份。本发明以聚丙烯为基体树脂，能够使制备而成的铝银条母粒与免喷涂材料的基体树脂材料有更好的相容性，更有利于母粒中的颜料在免喷涂材料更好的分散均匀。
以聚丙烯的重量份数为60～70份计，制备本发明所述铝银条母粒的原料包括铝银浆20～30份，优选为23～30份，更优选为26～30份。本发明以铝银浆作为颜料来源，其具有优异的光反射能力和金属光泽，能够在较低添加量下达到良好的颜料效果。
在本发明中，所述铝银浆中的铝粉的质量百分比优选为70～80％，更优选为75～80％，最优选为75～77％。本发明通过选择铝银浆中的铝粉含量，能够确定铝粉在免喷涂材料中的添加量，从而使低含量的颜料能够更精确的均匀分散至免喷涂材料中。
以聚丙烯的重量份数为60～70份计，制备本发明所述铝银条母粒的原料包括硅酮母粒1～2份，优选为1.2～2份，更优选为1.5～2份。本发明通过添加少量的硅酮母粒，可以与助剂协同作用，有效提高母粒加工过程的流动性，同时将加有硅酮的母粒制备免喷涂材料还能够提高产品的表面光洁度，金属质感更强。
在本发明中，所述硅酮母粒中硅酮的质量百分比优选为30～80％，更优选为40～80％，最优选为50～70％。在本发明中，所述硅酮母粒的载体优选为聚丙烯。本发明通过选用以聚丙烯为载体，可以与铝银条母粒的树脂基体具有更好的相容性，并提高颜料的分散性。在本发明中，所述硅酮母粒的具体来源优选为浙江佳华HG-650、道康宁HBM-0221或重庆宝篆BP-301。
以聚丙烯的重量份数为60～70份计，制备本发明所述铝银条母粒的原料包括助剂1～2份，优选为1.2～2份，更优选为1.5～2份。
在本发明中，所述助剂优选包括自润滑剂、偶联剂和抗氧剂。本发明通过添加多种助剂能够有效提高铝银条母粒材料的流动性、稳定性，改善各原料之间的界面状态，提高颜料的分散性。
在本发明中，所述自润滑剂、偶联剂和抗氧剂的质量比优选为(0.5～2.5)：(0.5～2.5)：(0.5～2.5)，更优选为(1～2)：(1～2)：(1～2)。本发明通过调整各添加助剂的配比，更有利于提高铝银条母粒的性能，改善颜料的分散性。
在本发明中，所述自润滑剂优选为乙撑双硬脂酰胺；所述偶联剂优选为硼酸酯偶联剂；所述抗氧剂优选为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂。
本发明提供的铝银条母粒是以铝银浆为效果颜料，并辅助添加硅酮母粒和助剂将其均匀分散至聚丙烯中制成的母粒；其中硅酮母粒主要起到润滑和分散的作用，能够和助剂协同作用，使造粒而成的母粒在免喷涂材料的制备过程中能够更好的稀释和分散，从而使制成的免喷涂材料的颜色更加均匀，金属质感更强。
本发明还提供了上述技术方案所述的铝银条母粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚丙烯、铝银浆、硅酮母粒和助剂共混，得到混合原料；
(2)将所述步骤(1)得到的混合原料挤出造粒，得到铝银条母粒。
本发明将聚丙烯、铝银浆、硅酮母粒和助剂共混，得到混合原料。
本发明对所述共混的设备没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的混合物料的设备即可。
在本发明中，所述共混的转速优选为20～35r/min，更优选为25～35r/min，最优选为30r/min；所述共混的时间优选为4～8min，更优选为4～6min，最优选为5min。本发明通过选择所述共混的转速和时间，更有利于提高各原料的混合均匀性，提高颜料在树脂体系中的分散性。
得到混合原料后，本发明将所述混合原料挤出造粒，得到铝银条母粒。
在本发明中，所述挤出造粒的温度优选为180～220℃，更优选为200～220℃，最优选为220℃。本发明通过控制挤出造粒的温度，可以使混合原料在所述的挤出温度下获得更适宜的流动性，避免混合原料在高温下氧化分解。
在本发明中，所述挤出造粒的主机转速优选为150～250r/min，更优选为180～250r/min，最优选为200～250r/min。本发明通过控制挤出造粒的主机转速，可以使制品获得更佳的成型效果，使铝银条母粒的粒度更加均匀，更有利于其在免喷涂材料的树脂基体中均匀分散。
在本发明中，所述挤出造粒的设备优选为双螺杆挤出机或单螺杆挤出机。本发明通过选用双螺杆挤出机或单螺杆挤出机，可以减少对铝银浆中铝粉的剪切力，使其在后续添加使用时，保持较好的金属效果和减少色差，并进一步提高母粒中颜料的分散性，造粒而成的母粒的粒度更加均匀。
本发明提供的所述的铝银条母粒的制备方法，不仅更有利于获得颜料分散性好、粒度更加均匀的铝银条母粒，而且工艺简单，更容易操作，成本低，更适用于大批量生产。
本发明还提供了上述技术方案所述的铝银条母粒或上述技术方案所述的制备方法制备得到的铝银条母粒在制备免喷涂材料中的应用。
在本发明中，所述铝银条母粒在免喷涂材料中的添加量优选为3～5wt％，更优选为3～4.5wt％，最优选为3.5～4.5wt％。本发明通过将铝银浆制成母粒的形式添加至免喷涂材料中，可以在上述较低的颜料添加占比下获得更加均匀的颜料分散效果，金属质感更强。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例制备的铝银条母粒，按重量份数计，由如下组分的原料制备得到：聚丙烯68份、铝银浆28份、硅酮母粒2份和助剂2份。
本实施例所述铝银浆中的铝粉的质量百分比为75％。
本实施例所述助剂采用自润滑剂、偶联剂和抗氧剂，且自润滑剂、偶联剂和抗氧剂的质量比为1：1.5：1；其中自润滑剂选用乙撑双硬脂酰胺，偶联剂选用硼酸酯偶联剂，抗氧剂选用IU1U抗氧剂。
本实施例所述硅酮母粒选自浙江佳华HG-650型号。
所述的铝银条母粒的制备方法，具体由以下步骤组成：
(1)将聚丙烯、铝银浆、硅酮母粒和助剂在30r/min的转速下共混5min，得到混合原料；
(2)将所述步骤(1)得到的混合原料在双螺杆挤出机中于210℃、主机转速为230r/min条件下挤出造粒，得到铝银条母粒。
实施例2
本实施例制备的铝银条母粒，按重量份数计，由如下组分的原料制备得到：聚丙烯70份、铝银浆25份、硅酮母粒1.5份和助剂2份。
本实施例所述铝银浆中的铝粉的质量百分比为75％。
本实施例所述助剂采用自润滑剂、偶联剂和抗氧剂，且自润滑剂、偶联剂和抗氧剂的质量比为1：1.5：1；其中自润滑剂选用乙撑双硬脂酰胺，偶联剂选用硼酸酯偶联剂，抗氧剂选用IU1U抗氧剂。
本实施例所述硅酮母粒选自道康宁HBM-0221型号。
所述的铝银条母粒的制备方法，具体由以下步骤组成：
(1)将聚丙烯、铝银浆、硅酮母粒和助剂在30r/min的转速下共混5min，得到混合原料；
(2)将所述步骤(1)得到的混合原料在双螺杆挤出机中于210℃、主机转速为230r/min条件下挤出造粒，得到铝银条母粒。
实施例3
本实施例制备的铝银条母粒，按重量份数计，由如下组分的原料制备得到：聚丙烯70份、铝银浆30份、硅酮母粒1.8份和助剂2份。
本实施例所述铝银浆中的铝粉的质量百分比为75％。
本实施例所述助剂采用自润滑剂、偶联剂和抗氧剂，且自润滑剂、偶联剂和抗氧剂的质量比为1：1.5：1；其中自润滑剂选用乙撑双硬脂酰胺，偶联剂选用硼酸酯偶联剂，抗氧剂选用IU1U抗氧剂。
本实施例所述硅酮母粒选自重庆宝篆BP-301型号。
所述的铝银条母粒的制备方法，具体由以下步骤组成：
(1)将聚丙烯、铝银浆、硅酮母粒和助剂在30r/min的转速下共混5min，得到混合原料；
(2)将所述步骤(1)得到的混合原料在双螺杆挤出机中于210℃、主机转速为230r/min条件下挤出造粒，得到铝银条母粒。
应用例1
将实施例1所得铝银条母粒用于制备免喷涂材料，其中铝银条母粒在免喷涂材料中的添加量为3wt％。
应用例2
将实施例1所得铝银条母粒用于制备免喷涂材料，其中铝银条母粒在免喷涂材料中的添加量为4wt％。
应用例3
将实施例1所得铝银条母粒用于制备免喷涂材料，其中铝银条母粒在免喷涂材料中的添加量为5wt％。
对比例1
将添加量为4wt％的铝粉直接用于制备免喷涂材料。
本发明实施例1～3制备得到的铝银条母粒的颗粒粒度和颜色效果均匀，将实施例1～3制备得到的铝银条母粒用于制备免喷涂材料(即应用例1～3)，经颜色效果检测方法采用色差仪测试总色差ΔE，对比例1采用直接添加铝粉的方式ΔE为2，应用例1～3采用铝条母粒的方式获得的免喷涂材料，其中，应用例1的ΔE1为0.55，应用例2的ΔE2为0.5，应用例3的ΔE3为0.45。可见，本发明技术方案制备得到的铝银条母粒在免喷涂材料中分散度更高，更有利于获得颜色效果均匀的免喷涂材料。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种铝银条母粒，按重量份数计，由包括如下组分的原料制备得到：聚丙烯60～70份、铝银浆20～30份、硅酮母粒1～2份和助剂1～2份。
2.根据权利要求1所述的铝银条母粒材料，其特征在于，所述铝银浆中的铝粉的质量百分比为70～80％。
3.根据权利要求1所述的铝银条母粒，其特征在于，所述助剂包括自润滑剂、偶联剂和抗氧剂。
4.根据权利要求3所述的铝银条母粒，其特征在于，所述自润滑剂、偶联剂和抗氧剂的质量比为(0.5～2.5)：(0.5～2.5)：(0.5～2.5)。
5.一种如权利要求1～4任一项所述的铝银条母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚丙烯、铝银浆、硅酮母粒和助剂共混，得到混合原料；
(2)将所述步骤(1)得到的混合原料挤出造粒，得到铝银条母粒。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中共混的转速为20～35r/min，共混的时间为4～8min。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中挤出造粒的温度为180～220℃。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中挤出造粒的主机转速为150～250r/min。
9.一种如权利要求1～4任意一项所述的铝银条母粒或如权利要求5～8任意一项所述的制备方法制备得到的铝银条母粒在制备免喷涂材料中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述铝银条母粒在免喷涂材料中的添加量为3～5wt％。
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