本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，尤其涉及一種PETG與AS共混復合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著人們環(huán)保意識的不斷增強，免噴涂特效質(zhì)感樹脂材料越來越受到人們的重視，為了使樹脂材料具有金屬質(zhì)感，在對普通的樹脂原料進行改性時，加入金屬鋁粉是目前較為通用的做法，鋁粉實際上是微小的鋁片，其分散到基體樹脂中，與底材平行，眾多的鋁粉互相連接，大小粒子相互填補形成連續(xù)的金屬膜，遮蓋了底材，材料呈現(xiàn)出金屬質(zhì)感，如果同時加入珠光顏料能夠使樹脂表面的金屬質(zhì)感更加明顯，這是因為珠光顏料具有特殊的物理結(jié)構(gòu)，在受到光線照射時，會通過多重反射和干涉體現(xiàn)出珠光效果，使得材料表面的反射光更接近金屬質(zhì)感。目前，常見的免噴涂材料是以聚酯材料為基材，在聚酯材料上包覆金屬鋁粉、珠光顏料，使得材料表面具有良好的金屬質(zhì)感。
授權(quán)公告號CN 103073829 B的發(fā)明專利公開了一種免噴涂金屬質(zhì)感PMMA改性材料及其制備方法，本發(fā)明以PMMA為基體樹脂原料，以MBS、MABS、ACR為增韌劑，以MS為加工改性助劑，加入能使材料產(chǎn)生金屬質(zhì)感的包覆金屬鋁粉、珠光顏料，并輔以一定量的分散劑，少量的抗氧劑、潤滑劑、顏料等，按照一定比例混合均勻后，經(jīng)平行雙螺桿擠出機混煉，得到免噴涂金屬質(zhì)感PMMA改性材料，采用該材料與PVC共混擠出，所得制品表面具有良好的金屬質(zhì)感，由于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一種非結(jié)晶型聚酯，而PETG全稱聚對苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環(huán)己烷二甲醇酯，它是由對苯二甲酸(TPA)、乙二醇(EG)和1,4-環(huán)己烷二甲醇(CHDM)三種單體用酯交換法縮聚的產(chǎn)物，也是一種非結(jié)晶型聚酯，因此考慮將PETG作為一種免噴涂材料，但是由于PETG結(jié)晶速率慢且容易造成結(jié)晶不完整和不均勻，導致其表面粗糙無光澤，將PETG單獨作為一種免噴涂材料時，其金屬質(zhì)感不強，嚴重限制了PETG的進一步推廣應用。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明為了解決PETG單獨作為一種免噴涂材料時，其金屬質(zhì)感不強的問題，提供一種PETG與AS共混復合材料及其制備方法。
為了達到上述目的，本發(fā)明的第一基礎(chǔ)方案提供一種PETG與AS共混復合材料，由如下原料制成：
本基礎(chǔ)方案的原理在于：PETG是由對苯二甲酸、乙二醇和1,4-環(huán)己烷二甲醇三種單體用酯交換法縮聚的產(chǎn)物，AS樹脂是一種丙烯腈-苯乙烯共聚物，由丙烯腈與苯乙烯共聚而成的高分子化合物；該發(fā)明的配方以PETG為基體樹脂原料，加入能增強PETG表面光澤度、耐熱性和耐化學性的AS樹脂，通過AS樹脂的優(yōu)異性能來改良PETG基體樹脂的性能，再加入適當配比的顏料母粒、增韌劑、相容劑、潤滑劑、抗氧劑和耐刮擦劑，其中顏料母粒能夠改善PETG與AS復合材料的金屬光澤，增韌劑能夠增強PETG與AS復合材料的韌性，相容劑增強了PETG與AS復合材料的結(jié)合能力，潤滑劑改善了PETG與AS復合材料之間的流動性和潤滑性，抗氧劑延長了PETG與AS復合材料的使用壽命。
本基礎(chǔ)方案的有益效果在于：1、該發(fā)明的基體樹脂材料PETG中加入AS樹脂，將AS樹脂上的苯乙烯官能團引入至PETG的分子鏈上，增強了PETG基體樹脂的表面光澤度和熱塑性；2、PETG基體樹脂材料與AS共混后的復合材料中加入顏料母粒能夠?qū)⒃摴不鞆秃喜牧细男?，使得該復合材料能夠作為一種免噴涂材料，進一步擴展了該復合材料的應用范圍，且這種PETG與AS樹脂共混復合材料作為一種免噴涂材料，具有良好的金屬質(zhì)感，使得制備出的材料外觀多樣化，色澤鮮亮。
方案二：此為基礎(chǔ)方案的優(yōu)選，顏料母粒是有載體的金屬銀粉、鋅粉中的至少一種，顏料母粒載體為粉狀均聚聚丙烯樹脂、聚氨酯中的至少一種。有益效果：金屬顏料可以使得PETG、AS與聚丙烯(或者聚氨酯)實現(xiàn)最大均勻分散，從而最終消除大型產(chǎn)品表面流紋、熔接線、虎皮紋等外觀表面缺陷，使免噴涂制件外觀無限接近于噴漆效果。
方案三：此為基礎(chǔ)方案的優(yōu)選，增韌劑為乙烯-辛烯共聚物(POE)、三元乙丙橡膠(EPDM)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、丙烯-α烯烴共聚物中的至少一種。有益效果：乙烯-辛烯共聚物(POE)、三元乙丙橡膠(EPDM)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)和丙烯-α烯烴共聚物是常見的增韌劑，能夠?qū)ETG與AS樹脂共混的基體材料起到增韌的作用。
方案四：此為方案二或三的優(yōu)選，相容劑為SBS接枝馬來酸酐、SEBS接枝馬來酸酐、PP接枝馬來酸酐或丙烯酸酯共聚物的至少一種。有益效果：SBS接枝馬來酸酐、SEBS接枝馬來酸酐、PP接枝馬來酸酐或丙烯酸酯共聚物作為相容劑能夠增強PETG基體樹脂與AS樹脂的相容性。
方案五：此為方案四的優(yōu)選，潤滑劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂中的至少一種。有益效果：潤滑劑能降低PETG樹脂粒子、樹脂熔體和加工設(shè)備之間以及樹脂熔體內(nèi)分子摩擦，改善成型的流動性。
方案六：此為方案五的優(yōu)選，抗氧劑為受阻酚類抗氧劑或亞磷酸酯類抗氧劑。有益效果：抗氧劑能夠抑制聚合物樹脂的熱氧化以及聚合物樹脂的降解，進而提高其復合材料的使用壽命。
本發(fā)明的第二基礎(chǔ)方案提供一種PETG與AS共混復合材料的制備方法，具體步驟為：
第一步：將PETG 20-70份，AS 30-80份，顏料母粒1-5份，增韌劑4-35份，相容劑2-8份，潤滑劑0.2-1.2份，抗氧劑0.2-0.8份，耐刮擦劑1-5份加入高速混合機中混合3-6min，獲得預混料；
第二步：將第一步中的預混料置于干燥箱中干燥，干燥后的預混料加入至雙螺桿擠出機中，在雙螺桿擠出機中混煉、擠出，再經(jīng)過牽條、冷卻、干燥、切粒，得到免噴涂金屬質(zhì)感PETG與AS共混復合材料。
有益效果：通過該制備方法制備的PETG與AS共混復合材料具有良好的金屬質(zhì)感，且拉伸強度、彎曲強度，沖擊性能得到了明顯提高，而且相對傳統(tǒng)噴涂方法具有噴涂成本低、環(huán)境友好、耐劃傷、可循環(huán)使用等優(yōu)點，該混合物噴涂的制品表面具有良好的金屬質(zhì)感。
方案八：此為第二基礎(chǔ)方案的優(yōu)選，干燥箱的溫度為100℃時，干燥3～6h，干燥箱的溫度為150℃時，干燥1～3h。有益效果：在干燥箱的溫度為100℃時，預混料干燥3～6h，在干燥箱的溫度為150℃時，干燥1～3h，能夠使得預混料充分脫水、干燥，有助于預混料的擠出、造粒。
方案九：此為方案八的優(yōu)選，雙螺桿擠出機螺桿的長徑比為36:1～44:1，加工溫度為180℃～240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為200～600轉(zhuǎn)/分，高速混合機轉(zhuǎn)速為100-300轉(zhuǎn)/分，混合時間為2-10分鐘。有益效果：雙螺桿擠出機的物料溫度要控制在240℃以下，當溫度高于240℃時，會引起樹脂的熱分解。
方案十：此為方案九的優(yōu)選，雙螺桿擠出機噴嘴直徑為3mm。有益效果：雙螺桿擠出機噴嘴直徑為3mm可以限制擠出物料的粒徑，為了防止噴嘴堵塞，擠出機的噴嘴孔應該盡量短。
具體實施方式
下面通過具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明：
實施例1
本實施例提供一種PETG與AS共混復合材料的制備方法，其制備方法包括以下步驟：
步驟1：按以下組分及重量備料：稱取PETG 7000g、AS8000g、顏料母粒500g、增韌劑(POE)3500g、SBS接枝馬來酸酐800g、硬脂酸鎂120g、亞磷酸酯類抗氧劑80g及耐刮擦劑500g；
顏料母粒為：聚氨酯DP 2784A改性包覆銀粉，銀粉粉粒徑為50-100微米
步驟2：將步驟一中稱量好的物料在溫度為100℃干燥箱中，干燥6h，加入高混機中高速混合2分鐘后，將混合均勻的混合物放入到雙螺桿擠出機的喂料料斗中，將混好的各組分投入平行雙螺桿擠出機中熔融，擠出造粒，擠出機的機筒溫度為240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為600r/min，熔體壓力為1.5MPa，真空度為-0.05MPa，即得到免噴涂高韌性PETG與AS共混復合材料；其性能見表1。
實施例2
本實施例提供一種PETG與AS共混復合材料的制備方法，其制備方法包括以下步驟：
步驟1：按以下組分及重量備料：稱取PETG 6500g、AS7000g、顏料母粒400g、增韌劑(EPDM)3000g、PP接枝馬來酸酐700g、硬脂酸鈣100g、亞磷酸酯類抗氧劑60g及耐刮擦劑400g；
顏料母粒為：聚氨酯DP 2784A改性包覆銀粉，銀粉粉粒徑為50-100微米
步驟2：將步驟一中稱量好的物料在溫度為100℃干燥箱中，干燥5h，加入高混機中高速混合2分鐘后，將混合均勻的混合物放入到雙螺桿擠出機的喂料料斗中，將混好的各組分投入平行雙螺桿擠出機中熔融，擠出造粒，擠出機的機筒溫度為240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為500r/min，熔體壓力為1.5MPa，真空度為-0.05MPa，即得到免噴涂高韌性PETG與AS共混復合材料；其性能見表1。
實施例3
本實施例提供一種PETG與AS共混復合材料的制備方法，其制備方法包括以下步驟：
步驟1：按以下組分及重量備料：稱取PETG 5500g、AS6000g、顏料母粒3.500g、增韌劑(SBS)3500g、SEBS接枝馬來酸酐700g、硬脂酸鋅90g、亞磷酸酯類抗氧劑50g及耐刮擦劑500g；
顏料母粒為：聚氨酯DP 2784A改性包覆銀粉，銀粉粉粒徑為50-100微米
步驟2：將步驟一中稱量好的物料在溫度為120℃干燥箱中，干燥4h，加入高混機中高速混合2分鐘后，將混合均勻的混合物放入到雙螺桿擠出機的喂料料斗中，將混好的各組分投入平行雙螺桿擠出機中熔融，擠出造粒，擠出機的機筒溫度為240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為450r/min，熔體壓力為1.5MPa，真空度為-0.05MPa，即得到免噴涂高韌性PETG與AS共混復合材料；其性能見表1。
對比例
本對比例提供一種PETG與添加劑混合的復合材料制備方法，其制備方法包括以下步驟：
步驟1：按以下組分及重量備料：稱取PETG 7000g、增韌劑(POE)3500g、SBS接枝馬來酸酐800g、硬脂酸鎂120g、亞磷酸酯類抗氧劑80g份及耐刮擦劑500g；
步驟2：將步驟一中稱量好的物料在溫度為100℃干燥箱中，干燥6h，加入高混機中高速混合2分鐘后，將混合均勻的混合物放入到擠出機的喂料料斗中，將混好的各組分投入平行雙螺桿擠出機中熔融，擠出造粒，擠出機的機筒溫度為300℃，螺桿轉(zhuǎn)速為550r/min，熔體壓力為1.5MPa；真空度為-0.05MPa，即得到PETG與添加劑混合的復合材料。其性能見表1。
表1.材料的性能表
從以上實施例可以看出實施例1至實施例3中都有顏料母粒的填充，顏料母粒的填充使得PETG與AS共混復合材料的拉伸強度和缺口沖擊強度都得到了提高，顏料母粒對PETG與AS共混復合材料起到了增韌的作用，且通過該共混材料噴涂出的制品，金屬質(zhì)感強，且無流痕、毛刺、裂紋等不良外觀，噴涂效果鮮艷；這種復合材料極大的拓展了PETG共聚物的應用領(lǐng)域。
以上所述的僅是本發(fā)明的實施例，方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識在此未作過多描述。應當指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應該視為本發(fā)明的保護范圍，這些都不會影響本發(fā)明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護范圍應當以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準，說明書中的具體實施方式等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。