一种环保免喷涂ABS/PLA合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种环保免喷涂ABS/PLA合金材料及其制备方法，其由以下原料制备而成：MMA

【技术实现步骤摘要】
一种环保免喷涂ABS/PLA合金材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料领域，具体涉及一种环保免喷涂ABS/PLA合金材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯(ABS)的光泽高，并具有良好的耐化学稳定性和加工性，且价格低廉，被广泛应用于家用电器、厨房电器、电子电器、汽车、玩具等领域。为了美观，通常会对ABS进行染色或喷涂或电镀后使用，但其生产过程的溶剂、粉尘对环境及人体的危害较大。
[0003]聚乳酸PLA是一种环保的可生物降解材料，其合成单体可通过玉米、淀粉及秸秆等生物质原料经过发酵后获得，使用寿命结束后可被微生物分解成水和二氧化碳，对环境无毒无害。
[0004]全球二氧化碳不断排放，温室效应逐渐加强，在面临全球气候问题的背景下，合成1KG ABS树脂的二氧化碳排放量约3.12KG，而合成1KG PLA的二氧化碳排放量仅0.5KG，故将PLA添加至ABS可降低材料的碳排放。
[0005]目前，现有技术对ABS/PLA材料做了一些研究，例如：中国专利CN 102617977A公布了一种性能优异的生物塑料合金材料，重量百分比为：ABS树脂50％～70％，PMMA树脂5％～30％，PLA树脂5％～70％，热氧稳定剂0.5％～2％，润滑剂0.5％～1％，通过PMMA作为ABS及PLA制件的桥梁提高合金材料的相容性得到兼具ABS/PMMA/PLA三组分优点的复合材料。
[0006]中国专利CN 104945837A公开了一种用于3D打印的ABS/PLA合金树脂组合物，由质量比ABS树脂30～70份，PLA树脂30～70份，交联剂0.1～1.0份，加工助剂0.5～1.5份组成，其通过过氧化物产生的活性自由基在挤出过程中与ABS及PLA反应，改善ABS与PLA之间的相容性。
[0007]中国专利CN 105001586A公开了一种3D打印导线用导电ABS/PLA复合材料，按重量百分数计本体法ABS 15～30％；乳液法ABS 15～30％；苯乙烯
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丙烯腈
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甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物1～10％；丁基三苯基溴化膦0.01～0.05％；金属镍粉5～15％；聚乳酸30～50％；多壁碳纳米管1～5％；石墨烯微片1～5％组成；其通过镍粉、碳纳米管微片及石墨烯片提高ABS/PLA材料的导电性的用于3D打印的复合材料。
[0008]中国专利CN 103965599A公开了一种聚乳酸/ABS合金材料及其制备方法聚乳酸占聚乳酸与ABS总质量的质量百分比为5～95％，ABS占聚乳酸与ABS总质量的质量百分比为95～5％，第三组分质量为聚乳酸与ABS总质量的0.5～15％，通过第三组分线形共聚物或梳形接枝共聚物提高两组分的相容性及韧性。
[0009]但上述专利是通过添加如PMMA、过氧化物、环氧类化合物、线性或梳形共聚物等第三组分改善ABS及PLA两组分的相容性，但第三组分增容存在加工过程中的分散及反应交联较难控制，生产工艺较为复杂加工困难等缺点。

技术实现思路

[0010]基于此，有必要提供一种ABS/PLA材料，能够兼具ABS良好的光泽度、耐热性与流动性，PMMA高硬度，高光泽及PLA低碳、高刚性，且无需添加第三组分相容剂的的复合材料，可应用于家电，电子电器，玩具外壳等领域。
[0011]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0012]一种环保免喷涂ABS/PLA合金材料，按重量份数计，其由以下原料制备得到：
[0013][0014]进一步方案优选的是，按重量份数计，其由以下原料制备得到：
[0015][0016]进一步方案，所述的有机化金属效果色粉为金属效果色粉被硅烷偶联剂改性所得。其中硅烷偶联剂水解后生成硅醇，可与金属粉或珠光粉表面的羟基形成氢键并缩合成
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SiO
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键，硅烷偶联剂的另一端不饱和键可与PLA树脂的端羧基反应，即不饱和双键可与树脂形成交联点，从而提高金属效果色粉与树脂的相容性。
[0017]优选的，所述金属效果色粉包括铝粉、铜粉、锌粉、珠光颜料；所述硅烷偶联剂为γ－缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)或γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)。
[0018]进一步方案，所述的MMA
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ABS树脂为甲基丙烯酸甲酯
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丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯共聚物，其制备步骤如下：
[0019](1)将苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯逐一加入到溶剂中混合，再将丁二烯橡胶剪碎后加入，搅拌至完全溶解；
[0020](2)将引发剂过、链转移剂分别加入到步骤(1)的混合液中，通氮气保护后密封，在循环油浴条件下搅拌反应；
[0021](3)反应结束后的产物过滤后经双螺杆挤出机挤出造粒，再用真空烘箱脱挥，即得到MMA
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ABS树脂。
[0022]MMA
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ABS中的MMA链段与PLA有较好的形容性，从而提高PLA及ABS树脂间的相容性。
[0023]其特征在于，苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯的质量比为6.5～8：20.5～23：57.5
～64.5，苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯的总质量与溶剂的质量比为7：3，丁二烯橡胶的质量比为5～15％；
[0024]步骤(2)中所述引发剂为过氧化二叔丁基，其加入量为0.05～0.1wt％，所述链转移剂为叔十二碳硫醇，其加入量为0.15～0.3wt％
[0025]循环油浴是以2～5℃/min升温至130℃，并保持100～200r/min搅拌反应4
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8h；
[0026]步骤(3)中真空烘箱脱挥是指用真空烘箱在温度80～90℃/真空度
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0.06～
‑
1MPa条件下脱挥12～20h。
[0027]更进一步方案优选的，苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯的质量比为7.5：22.5：63，苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯的总质量与溶剂的质量比为7：3，丁二烯橡胶的质量比为7％；
[0028]步骤(2)中所述引发剂为过氧化二叔丁基，其加入量为0.05wt％，所述链转移剂为叔十二碳硫醇，其加入量为0.15wt％
[0029]循环油浴是以2℃/min升温至130℃，并保持150r/min搅拌反应4
‑
8h；
[0030]步骤(3)中真空烘箱脱挥是指用真空烘箱在温度85℃/真空度
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1MPa条件下脱挥12h。
[0031]进一步方案，所述的聚乳酸树脂的熔点为140℃
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150℃、结晶度在0
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20％；本申请选择低光纯PLA结晶度低，透明性及光泽度更佳，分子链规整度低，与其他树脂复合更容易提高其相容性。
[0032]所述的分散本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保免喷涂ABS/PLA合金材料，其特征在于，按重量份数计，其由以下原料制备得到：2.根据权利要求1所述的一种环保免喷涂ABS/PLA合金材料，其特征在于，按重量份数计，其由以下原料制备得到：3.根据权利要求1或2所述的一种环保免喷涂ABS/PLA合金材料，其特征在于，所述的有机化金属效果色粉为金属效果色粉被硅烷偶联剂改性所得。4.根据权利要求3所述的一种环保免喷涂ABS/PLA合金材料，其特征在于，所述金属效果色粉包括铝粉、铜粉、锌粉、珠光颜料；所述硅烷偶联剂为γ－缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。5.根据权利要求1或2所述的一种环保免喷涂ABS/PLA合金材料，其特征在于，所述的MMA
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ABS树脂为甲基丙烯酸甲酯
‑
丙烯腈
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丁二烯
‑
苯乙烯共聚物，其制备步骤如下：(1)将苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯逐一加入到溶剂中混合，再将丁二烯橡胶剪碎后加入，搅拌至完全溶解；(2)将引发剂过、链转移剂分别加入到步骤(1)的混合液中，通氮气保护后密封，在循环油浴条件下搅拌反应；(3)反应结束后的产物过滤后经双螺杆挤出机挤出造粒，再用真空烘箱脱挥，即得到MMA
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ABS树脂。6.根据权利要求5所述的一种环保免喷涂ABS/PLA合金材料，其特征在于，苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯的质量比为6.5～8：20.5～23：57.5～64.5，苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯的总质量与溶剂的质量比为7：3，丁二烯橡胶的质量比为5～15％；步骤(2)中所述引发剂为过氧化二叔丁基，其加入量为0.05～0.1wt％，所述链转移剂为叔十二碳硫醇，其加入量为0.15～0.3wt％循环油浴是以2～5℃/min升温至130℃，并保持100～200r/min搅拌反应4
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8h；
步骤(3)中真空烘箱脱挥是指用真空烘箱在温度80～90℃/真空度
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0.06～
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1MPa条件下脱挥12～20h。7.根据权利要求1或2所述的一种环保免喷涂ABS/PLA合金材料，其特征在于，所述的聚乳酸树脂的熔点为140℃～150℃、结晶度在0～20％；所述的分散剂为季戊四醇硬脂酸酯；所述抗氧剂为β
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(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸正十八碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄浩，刘小文，李鹏，
申请(专利权)人：会通新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：