本發(fā)明涉及高分子材料加工領(lǐng)域,尤其涉及一種ABS樹脂著色的新工藝。
背景技術(shù):
ABS樹脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的簡(jiǎn)稱,具有優(yōu)異的綜合性能,如良好的硬度,韌性、耐化學(xué)腐蝕性和加工性能,這些特性使其廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電器、交通等諸多領(lǐng)域。為美化產(chǎn)品外觀,增加產(chǎn)品附加值,著色是必不可少的工序。色母粒法是ABS的常用著色工藝,即預(yù)先把超常量的顏料分散于聚合物載體之中制得色母粒,通過將色母粒與樹脂混合,從而達(dá)到對(duì)樹脂著色的目的。然而,在色母粒的使用過程中,存在顏料分散不均的問題,使顏料著色力降低,甚至產(chǎn)生流紋和色斑,影響產(chǎn)品的美觀。
著色劑可分為顏料和染料。顏料不溶于或難溶于水、油等溶劑,也不溶于樹脂,而是以細(xì)小顆粒分散到樹脂中使樹脂著色;染料則可溶于水,并能以分子狀態(tài)溶于樹脂。與顏料相比,染料具有色彩鮮艷、色譜齊全、著色力強(qiáng)和用量少等優(yōu)點(diǎn),但在使用過程中存在耐遷移性差等問題。
貝殼作為一類重要的生物礦化材料,其化學(xué)組成中碳酸鈣約占95%,其余約5%為蛋白質(zhì)、多糖等有機(jī)基質(zhì)。貝殼獨(dú)特的有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合結(jié)構(gòu)使貝殼粉體表面存在大量氨基、酰胺基、羧基、羥基等活性官能團(tuán),這些官能團(tuán)使得貝殼粉體天然具有良好的有機(jī)親和性和與高分子材料的相容性。因此,可將貝殼粉體用作染料的載體,通過將染料負(fù)載后的貝殼粉添加到ABS樹脂中,達(dá)到對(duì)樹脂均勻著色的目的。同時(shí),由于貝殼粉與染料的緊密結(jié)合,染料的耐遷移性也得以提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是利用貝殼粉體的有機(jī)親和性和染料著色的優(yōu)勢(shì),克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足,提供一種ABS樹脂著色的新工藝。
一種ABS樹脂著色的新工藝,包括以下步驟:
1)將貝殼洗凈,去除殘余肉質(zhì);
2)將去除肉質(zhì)的貝殼低溫煅燒,粉碎,制備貝殼粉體;
3)將相當(dāng)于粉體質(zhì)量0.01%~10%的染料與貝殼粉體混合;
4)加水使染料濃度達(dá)到0.1g/L~100g/L,攪拌,制成料漿,靜置;
5)過濾,水洗,干燥,粉碎,得到新型貝殼基色粉。
6)按一定質(zhì)量配比,將ABS樹脂,色粉,分散劑,抗氧劑和潤(rùn)滑劑在高速攪拌機(jī)中混合均勻;
7)擠出造粒,注塑成型,制得著色的ABS材料。
上述技術(shù)方案還可以提供若干如下優(yōu)選方式:
步驟2)中所述煅燒溫度為150℃~400℃。
步驟3)中所述染料為直接染料,酸性染料或堿性染料。
步驟4)中所述靜置方法為在室溫~90℃下靜置1h~24h。
步驟6)中所述質(zhì)量配比為:ABS樹脂36%~97.8%,色粉1%~50%,分散劑1%~10%,抗氧劑0.1%~2%,潤(rùn)滑劑0.1%~2%。
步驟6)中所述分散劑為聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、氧化聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂或硬脂酸鋅。
所述貝殼為珍珠貝殼、貽貝殼、牡蠣殼、文蛤殼、扇貝殼或河蚌殼。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是原料來(lái)源廣泛,無(wú)需有毒有害試劑,工藝簡(jiǎn)單,操作條件溫和,設(shè)備投資和能耗小,成本低廉,著色得到的ABS材料顏色表現(xiàn)優(yōu)異,具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中著色得到的ABS材料的照片(色粉添加量為2wt.%~15wt.%)。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中著色得到的ABS材料的斷面掃面電鏡圖(圖a的添加量為2wt.%;圖b的添加量為10wt.%)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
1)將珍珠貝殼洗凈,去除殘余肉質(zhì);
2)將去除肉質(zhì)的珍珠貝殼在190℃下煅燒,粉碎,制備珍珠貝殼粉體;
3)將相當(dāng)于粉體質(zhì)量1%的直接大紅與珍珠貝殼粉體混合;
4)加水使直接大紅濃度達(dá)到0.5g/L,攪拌,制成料漿,在室溫下靜置5h;
5)過濾,水洗,干燥,粉碎,得到新型貝殼基色粉。
6)將ABS樹脂,色粉,聚乙烯蠟,抗氧劑和潤(rùn)滑劑在高速攪拌機(jī)中混合均勻。質(zhì)量配比為:ABS樹脂81.9%~94.9%,色粉2%~15%,聚乙烯蠟2%,抗氧劑0.1%,潤(rùn)滑劑1%。
7)擠出造粒,注塑成型,制得系列紅色的ABS材料。
從表觀特性來(lái)看,本發(fā)明制得的貝殼基色粉具有較深的顏色,且色彩均勻。從圖1可以看到用此色粉著色得到的系列ABS材料顏色分布均勻(色粉添加量為2wt.%~15wt.%),表面均未出現(xiàn)流紋或色斑等缺陷。從圖2的材料斷面的掃描電鏡圖顯示,色粉在ABS樹脂基質(zhì)中分散均勻。因此,本發(fā)明提供的新工藝對(duì)ABS樹脂具有優(yōu)異的著色效果,工藝具備可行性。
實(shí)施例2:
1)將貽貝殼洗凈,去除殘余肉質(zhì);
2)將去除肉質(zhì)的貽貝殼在150℃下煅燒,粉碎,制備貽貝殼粉體;
3)將相當(dāng)于粉體質(zhì)量0.01%的酸性橙與貽貝殼粉體混合;
4)加水使酸性橙濃度達(dá)到0.1g/L,攪拌,制成料漿,在40℃下靜置24h;
5)過濾,水洗,干燥,粉碎,得到新型貝殼基色粉。
6)將ABS樹脂,色粉,聚丙烯蠟,抗氧劑和潤(rùn)滑劑在高速攪拌機(jī)中混合均勻。質(zhì)量配比為:ABS樹脂97.8%,色粉1%,聚丙烯蠟1%,抗氧劑0.1%,潤(rùn)滑劑0.1%。
7)擠出造粒,注塑成型,制得橙色的ABS材料,色粉在ABS樹脂基質(zhì)中分散均勻,ABS材料未出現(xiàn)流紋或色斑等缺陷。
實(shí)施例3:
1)將牡蠣殼洗凈,去除殘余肉質(zhì);
2)將去除肉質(zhì)的牡蠣殼在400℃下煅燒,粉碎,制備牡蠣殼粉體;
3)將相當(dāng)于粉體質(zhì)量10%的直接綠與牡蠣殼粉體混合;
4)加水使直接綠濃度達(dá)到100g/L,攪拌,制成料漿,在90℃下靜置1h;
5)過濾,水洗,干燥,粉碎,得到新型貝殼基色粉。
6)將ABS樹脂,色粉,氧化聚乙烯,抗氧劑和潤(rùn)滑劑在高速攪拌機(jī)中混合均勻。質(zhì)量配比為:ABS樹脂36%,色粉50%,氧化聚乙烯10%,抗氧劑2%,潤(rùn)滑劑2%。
7)擠出造粒,注塑成型,制得綠色的ABS材料,色粉在ABS樹脂基質(zhì)中分散均勻,ABS材料未出現(xiàn)流紋或色斑等缺陷。
實(shí)施例4:
1)將文蛤殼洗凈,去除殘余肉質(zhì);
2)將去除肉質(zhì)的文蛤殼在300℃下煅燒,粉碎,制備文蛤殼粉體;
3)將相當(dāng)于粉體質(zhì)量5%的直接藍(lán)3B與文蛤殼粉體混合;
4)加水使直接藍(lán)3B濃度達(dá)到40g/L,攪拌,制成料漿,在60℃下靜置7h;
5)過濾,水洗,干燥,粉碎,得到新型貝殼基色粉。
6)將ABS樹脂,色粉,乙烯-乙酸乙烯共聚物,抗氧劑和潤(rùn)滑劑在高速攪拌機(jī)中混合均勻。質(zhì)量配比為:ABS樹脂73%,色粉20%,乙烯-乙酸乙烯共聚物5%,抗氧劑1%,潤(rùn)滑劑1%。
7)擠出造粒,注塑成型,制得藍(lán)色的ABS材料,色粉在ABS樹脂基質(zhì)中分散均勻,ABS材料未出現(xiàn)流紋或色斑等缺陷。
實(shí)施例5:
1)將扇貝殼洗凈,去除殘余肉質(zhì);
2)將去除肉質(zhì)的扇貝殼在250℃下煅燒,粉碎,制備扇貝殼粉體;
3)將相當(dāng)于粉體質(zhì)量2%的直接紫N與扇貝殼粉體混合,
4)加水,使直接紫N濃度為25g/L,攪拌,制成料漿,在50℃下靜置10h;
5)過濾,水洗,干燥,粉碎,得到新型貝殼基色粉。
6)將ABS樹脂,色粉,硬脂酸鈣,抗氧劑和潤(rùn)滑劑在高速攪拌機(jī)中混合均勻。質(zhì)量配比為:ABS樹脂84.5%,色粉10%,硬脂酸鈣4%,抗氧劑0.5%,潤(rùn)滑劑1%。
7)擠出造粒,注塑成型,制得紫色的ABS材料,色粉在ABS樹脂基質(zhì)中分散均勻,ABS材料未出現(xiàn)流紋或色斑等缺陷。
實(shí)施例6:
1)將河蚌殼洗凈,去除殘余肉質(zhì);
2)將去除肉質(zhì)的河蚌殼在170℃下煅燒,粉碎,制備河蚌殼粉體;
3)將相當(dāng)于粉體質(zhì)量3%的亞甲基藍(lán)與河蚌殼粉體混合;
4)加水,使亞甲基藍(lán)濃度為40g/L,攪拌,制成料漿,在55℃下靜置8h;
5)過濾,水洗,干燥,粉碎,得到新型貝殼基色粉。
6)將ABS樹脂,色粉,硬脂酸鋅,抗氧劑和潤(rùn)滑劑在高速攪拌機(jī)中混合均勻。質(zhì)量配比為:ABS樹脂64.8%,色粉25%,硬脂酸鋅8%,抗氧劑0.2%,潤(rùn)滑劑2%。
7)擠出造粒,注塑成型,制得藍(lán)色的ABS材料,色粉在ABS樹脂基質(zhì)中分散均勻,ABS材料未出現(xiàn)流紋或色斑等缺陷。
以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案,然其并非用以限制本發(fā)明。有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下,還可以做出各種變化和變型。因此凡采取等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案,均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。