專(zhuān)利名稱：一種具有金屬裝飾效果的耐候型彩色共擠專(zhuān)用料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于用于PVC的耐候型彩色共擠專(zhuān)用料及其制備方法，特別屬于具有金屬裝飾效果的耐候型彩色共擠專(zhuān)用料及其制備方法。
背景技術(shù)：
受能源短缺影響，建筑節(jié)能備受關(guān)注，門(mén)窗節(jié)能是其中的重要組成部分。PVC塑料門(mén)窗異型材，因其PVC材質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)極低，與木材相仿，故在相同的結(jié)構(gòu)下，其成品門(mén)窗的節(jié)能效果要明顯優(yōu)于其他材質(zhì)門(mén)窗，并且成本低。塑料門(mén)窗的用量在逐年増加，PVC塑料門(mén)窗異型材也得到飛速的發(fā)展。 隨著生活水平的提高，人們對(duì)減少現(xiàn)有產(chǎn)品同質(zhì)化特征、増加個(gè)性化特征的需求日趨增加。在塑料建材領(lǐng)域，這種個(gè)性化需求表現(xiàn)在對(duì)建筑門(mén)窗、屋面瓦、外墻掛板等產(chǎn)品的色彩差異化和表面質(zhì)感差異化等方面。PVC塑料有很多優(yōu)點(diǎn)，比如剛性好、強(qiáng)度高、成本低，使得它很適合生產(chǎn)塑料門(mén)窗異型材，為其提供優(yōu)異力學(xué)性能。但是PVC塑料門(mén)窗異型材的缺點(diǎn)也很明顯，那就是黃變現(xiàn)象。黃變現(xiàn)象由PVC材質(zhì)本身固有缺陷導(dǎo)致的，究其原因是PVC在合成過(guò)程中產(chǎn)生許多不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，例如頭頭結(jié)構(gòu)、支鏈、叔基氯等，這種不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)在紫外光的作用下，容易生成自由基，導(dǎo)致分子鏈斷裂，不飽和雙鍵的增加，宏觀表現(xiàn)為黃變現(xiàn)象，同時(shí)制品表面出現(xiàn)粉化。PVC塑料門(mén)窗異型材的另ー個(gè)不足之處是，產(chǎn)品的色相単一，以白色為主，裝飾效果差，無(wú)法適應(yīng)裝飾多祥化的需求，這一點(diǎn)鋁合金門(mén)窗型材做得很好，它們通過(guò)電泳噴涂、靜電噴涂等技術(shù)使型材表面擁有豐富的色彩；如果對(duì)PVC塑料異型材進(jìn)行通體著色，他將面臨ー個(gè)行業(yè)內(nèi)一直無(wú)法克服的問(wèn)題，就是褪色，越是鮮艷的顔色褪色發(fā)生就越快，建設(shè)部已經(jīng)規(guī)定，限制通體著色PVC塑料異型材的戶外應(yīng)用。以至于，在中國(guó)，塑料門(mén)窗一直是“低檔門(mén)窗”的代名詞。
共擠技術(shù)的發(fā)展為解決PVC塑料門(mén)窗異型材的彩色化提供了契機(jī)。通過(guò)在PVC塑料異型材表面共擠出ー層耐候性較好的材質(zhì)，來(lái)解決其本身耐候性較差的問(wèn)題。有研究表明，PVC塑料門(mén)窗異型材受日光老化部分只發(fā)生在表面的O. 3_以內(nèi)，如何提高該薄層的耐老化性能成為解決問(wèn)題的關(guān)鍵。當(dāng)前常用共擠材料的解決方案有2種。第一種，PVC改性耐候材料粒子。通過(guò)在配方中增加金紅石型鈦白粉的比例、額外添加光穩(wěn)定劑、抗氧化劑等進(jìn)一步提高PVC的耐候性，這種方法適合在白色制品中應(yīng)用，能夠在一定程度上解決PVC塑料門(mén)窗制品的黃變現(xiàn)象。然而，由于大量鈦白粉的添加，使得PVC彩色化變得困難，無(wú)法得到滿意的色彩方案，若是不使用鈦白粉，僅僅通過(guò)提高光穩(wěn)定劑和抗氧化劑的含量，得到的彩色PVC材料仍然無(wú)法長(zhǎng)期保持色彩穩(wěn)定，即使使用耐候性好的顔料也無(wú)濟(jì)于事，主要是材質(zhì)本身發(fā)生黃變褪色粉化等現(xiàn)象。
第二種，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) \丙烯腈-苯こ烯-丙烯酸橡膠共聚物(ASA)改性高耐候粒子。PMMA\ASA與PVC材質(zhì)本身的溶解度參數(shù)接近，共擠方法能夠使二者很好的結(jié)合在一起，而且PMMA\ASA本身的耐候性均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于PVC，耐熱性好，長(zhǎng)期戶外使用不會(huì)發(fā)生變色現(xiàn)象。而且PMMA\ASA本身容易著色，通過(guò)添加經(jīng)過(guò)篩選的耐候性顔料，可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期戶外使用無(wú)明顯變色的效果。仿金屬效果是藝術(shù)性彩色化效果的一大類(lèi)，在涂料和油漆等領(lǐng)域都得到很好的應(yīng)用，但是在彩色耐候粒子這ー領(lǐng)域，尚無(wú)較好的應(yīng)用。究其原因是，由于配方中添加大量的鋁銀粉，鋁銀粉與樹(shù)脂基材的界面結(jié)合力較差，在擠出過(guò)程中，很容易從樹(shù)脂中析出，黏附在模具表面，時(shí)間ー長(zhǎng)，就會(huì)導(dǎo)致制品的表面有明顯劃傷現(xiàn)象，其連續(xù)生產(chǎn)彩色型材的時(shí)間只有2-3小時(shí)，鋁銀粉被破壞的較嚴(yán)重，以至于最后的仿金屬效果并不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的第I個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種鋁銀粉不易析出、金屬效果好的耐候型彩色共擠專(zhuān)用料。本發(fā)明所要解決的第2個(gè)技術(shù)問(wèn)題上述專(zhuān)用料的制備方法。本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案為ー種具有金屬裝飾效果的耐候型彩色共擠專(zhuān)用料，由以下重量份的物質(zhì)組成
基料95-85
顏料1-5
穩(wěn)定劑2-4
紫外吸收劑0.5-2
抗氧化劑1-3
相容劑0.5-1。所述的基料為丙烯腈-苯こ烯-丙烯酸橡膠共聚物(ASA)樹(shù)脂，型號(hào)為L(zhǎng)I970(韓國(guó)LG)所述的顏料為預(yù)處理的鋁銀粉、鈦白粉、碳黑、鈦黃粉、酞菁藍(lán)ー種或數(shù)種的混合物；所述的預(yù)處理的鋁銀粉通過(guò)以下方法制備用丙烯酸酯類(lèi)加工助劑作為載體，對(duì)鋁銀粉進(jìn)行包覆預(yù)處理，即將丙烯酸酯類(lèi)加工助劑與鋁銀粉室溫下混合均勻即可，其中丙烯酸酯類(lèi)加工助劑占總重量的百分比為20-30% ;所述的丙烯酸酯類(lèi)加工助劑的型號(hào)為PA21 (日本鐘淵)。所述的穩(wěn)定劑為受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑，型號(hào)為UV770DF (德國(guó)BASF)。所述的紫外吸收劑為苯并三唑類(lèi)紫外線吸收劑，型號(hào)為UV326 (德國(guó)BASF)。所述的抗氧化劑為多元受阻酚類(lèi)抗氧劑與亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑復(fù)配而成的抗氧化劑，型號(hào)為B215 (德國(guó)BASF)。
所述的相容劑為液體相容劑，其型號(hào)為K175 (法國(guó)阿柯瑪)。本發(fā)明的制備方法，包括以下步驟(I)稱量步驟按照配方稱取基料、顔料、穩(wěn)定劑、紫外吸收劑、抗氧化劑和相容劑；(2)混合步驟為使其混合均勻，先將顏料、穩(wěn)定劑、紫外吸收劑、抗氧化劑和相容劑混合均勻后，再加入基料攪拌混合至均勻。
(3)造粒步驟將均勻混合物擠出造粒，制得具有金屬裝飾效果的耐候型彩色共擠專(zhuān)用料。所述的混合步驟中，攪拌混合所采用的機(jī)器為低速攪拌器，混合時(shí)間10 15min。所述的造粒步驟中擠出造粒所采用的機(jī)器為單螺桿擠出機(jī)，其螺桿轉(zhuǎn)速為200 350rpm，擠出溫度為230 250°C，切粒機(jī)轉(zhuǎn)速為600 1500rpm。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過(guò)對(duì)鋁銀粉進(jìn)行預(yù)處理，能夠連續(xù)生產(chǎn)48小時(shí)以上，生產(chǎn)出來(lái)的型材表面具有金屬質(zhì)感強(qiáng)、耐候性高特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。實(shí)施例I :本實(shí)施例提供ー種具有金屬銀色裝飾效果的耐候型彩色共擠專(zhuān)用料，其包含組份的重量百分比為L(zhǎng)I970ASA樹(shù)脂91. 7%，鋁銀粉(預(yù)處理)I. 3%，UV770DF光穩(wěn)定劑3%，UV326紫外線吸收劑1%，B215復(fù)配抗氧劑2%，K175相容劑1%。上述具有金屬銀色裝飾效果的耐候型彩色共擠專(zhuān)用料的制備方法，包括以下步驟(I)稱量按照配方稱取基料、顔料、穩(wěn)定劑、紫外吸收劑、抗氧化劑和相容劑。(2)混合為使其混合均勻，先將顏料、穩(wěn)定劑、紫外吸收劑、抗氧化劑和相容劑混合均勻后，再加入基料在低速攪拌器中混合均勻，混合時(shí)間為l(Tl5min。(3 )將均勻混合物加入單螺桿擠出機(jī)，在轉(zhuǎn)速為20(T350rpm，擠出溫度為23(T250°C，切粒機(jī)轉(zhuǎn)速為60(Tl500rpm的條件下，擠出造粒，制得具有金屬銀色裝飾效果的耐候型彩色共擠專(zhuān)用料。其技術(shù)指標(biāo)如下①外觀呈現(xiàn)銀白色，金屬質(zhì)感強(qiáng)，能夠的觀察到表面星星點(diǎn)點(diǎn)的金屬顆粒；②使用該粒子能夠連續(xù)生產(chǎn)彩色型材48h以上；③老化后色差ΛE ^ 5,Δ b ^ 3 (GB/T 16422. 2—1999 中 A 法，進(jìn)行 6000h 試驗(yàn))。實(shí)施例2本實(shí)施例提供ー種具有金屬香檳色裝飾效果的耐候型彩色共擠專(zhuān)用料及其制備方法，其包含組份的重量百分比為L(zhǎng)I970ASA樹(shù)脂90%，顏料3. 2%，UV770DF光穩(wěn)定劑3%，UV326紫外線吸收劑1%，B215復(fù)配抗氧劑2%，K175相容劑O. 8%。具體的顏料重量百分比為鈦白粉37. 9%，碳黑I. 7%，鈦黃粉44. 2%，鋁銀粉(預(yù)處理)16. 2%ο
將上述原料在單螺桿擠出機(jī)上擠出造粒，即可制得具有金屬香檳色裝飾效果的耐候型彩色共擠專(zhuān)用料。生產(chǎn)エ序與エ藝與實(shí)例I基本相同。其技術(shù)效果如下①外觀呈現(xiàn)鮮艷的香檳色，金屬質(zhì)感強(qiáng)，能夠的觀察到表面星星點(diǎn)點(diǎn)的金屬顆粒;②使用該粒子能夠連續(xù)生產(chǎn)彩色型材48h以上；③老化后色差ΛE ^ 5,Δ b ^ 3 (GB/T 16422. 2—1999 中 A 法，進(jìn)行 6000h 試 驗(yàn))。
權(quán)利要求
1.ー種具有金屬裝飾效果的耐候型彩色共擠專(zhuān)用料，由以下重量份的物質(zhì)組成 基料95-85 顏料1-5 穩(wěn)定劑2-4 紫外吸收劑0.5-2 抗氧化劑 1-3 相容劑 0.5-し
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種具有金屬裝飾效果的耐候型彩色共擠專(zhuān)用料，其特征在于 所述的基料為丙烯腈-苯こ烯-丙烯酸橡膠共聚物樹(shù)脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種具有金屬裝飾效果的耐候型彩色共擠專(zhuān)用料，其特征在于所述的顏料為預(yù)處理的鋁銀粉、鈦白粉、碳黑、鈦黃粉、酞菁藍(lán)ー種或數(shù)種的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種具有金屬裝飾效果的耐候型彩色共擠專(zhuān)用料，其特征在于 所述的預(yù)處理的鋁銀粉通過(guò)以下方法制備用丙烯酸酯類(lèi)加工助劑作為載體，對(duì)鋁銀粉進(jìn)行包覆預(yù)處理，其中丙烯酸酯類(lèi)加工助劑占總重量的百分比為20-30%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種具有金屬裝飾效果的耐候型彩色共擠專(zhuān)用料，其特征在于 所述的穩(wěn)定劑為受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種具有金屬裝飾效果的耐候型彩色共擠專(zhuān)用料，其特征在于 所述的紫外吸收劑為苯并三唑類(lèi)紫外線吸收劑。
7.權(quán)利要求I所述的專(zhuān)用料的制備方法，包括以下步驟 (1)稱量步驟按照配方稱取基料、顔料、穩(wěn)定劑、紫外吸收劑、抗氧化劑和相容劑； (2)混合步驟為使其混合均勻，先將顏料、穩(wěn)定劑、紫外吸收劑、抗氧化劑和相容劑混合均勻后，再加入基料攪拌混合至均勻；(3)造粒步驟將均勻混合物擠出造粒，制得具有金屬裝飾效果的耐候型彩色共擠專(zhuān)用料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的專(zhuān)用料的制備方法，其特征在于 所述的混合步驟中，攪拌混合所采用的機(jī)器為低速攪拌器，混合時(shí)間10 15min。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的專(zhuān)用料的制備方法，其特征在于 所述的造粒步驟中擠出造粒所采用的機(jī)器為單螺桿擠出機(jī)，其螺桿轉(zhuǎn)速為200 350rpm，擠出溫度為230 250°C，切粒機(jī)轉(zhuǎn)速為600 1500rpm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有金屬裝飾效果的耐候型彩色共擠專(zhuān)用料及其制備方法，所述的專(zhuān)用料包括基料、顏料、穩(wěn)定劑、紫外吸收劑、抗氧化劑和相容劑。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過(guò)對(duì)鋁銀粉進(jìn)行預(yù)處理，型材能夠連續(xù)生產(chǎn)48小時(shí)以上，生產(chǎn)出來(lái)的型材表面具有金屬質(zhì)感強(qiáng)、耐候性高特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C08K3/04GK102690474SQ20121018499
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者吳鐵恒, 李昆明, 賈仁廣 申請(qǐng)人:蕪湖創(chuàng)科塑料科技有限公司