一种增强UV真空镀膜的热塑性树脂及其制备方法与流程

一种增强uv真空镀膜的热塑性树脂及其制备方法
技术领域
[0001]
本发明属于真空镀膜领域，特别涉及一种增强uv真空镀膜的热塑性树脂及其制备方法。


背景技术：

[0002]
真空镀膜相比传统的电镀，具有装饰效果好、金属感强、成本低、污染小和易于操作等优点，特别是在非金属物件的应用上，有着传统电镀无法比拟的优势。真空镀膜的原理是金属在高真空状态下受热汽化，再以分子或原子形态沉积在基材表面，从而在镀件表面形成一层金属膜。在真空镀膜前，会在基材表面涂覆上镀膜漆，镀膜漆起着牢固基材和金属膜的作用，通常使用的是uv光老化固化漆。聚碳酸酯具有良好的硬度、耐热性和机械性能，目前应用于各种塑料制品中，但是普通涂料对pc或是pc/abs底材的附着效果通常较差，uv漆容易出现缩膜现象，进一步导致真空镀层流平、连续性差，影响美观。
[0003]
目前为提高pc与涂层之间的结合力，在pc表面制备镀层前，均会pc表面进行活化，包括等离子体、紫外臭氧法、化学氧化法或偶联法等。近几年的技术集中在等离子体(张官理,伍建华,张振,et al.低能离子束表面改性对聚碳酸酯(pc)粘接性能的影响[j].材料工程,2009,28(012):42-44.)、铬酸(张旋,钟艳莉,颜悦.聚碳酸酯表面铬酸预处理对涂层附着性能影响[j].材料科学与工艺,2019.)和表面激光(王素焕.激光表面改性对双酚a型聚碳酸酯材料表面性能的影响[d].2014.)等表面处理技术上。另外油漆方面有较多研究进展(章颂云.一种真空镀膜用紫外光固化涂料组合物；阿米特
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s
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库尔卡尼，托马斯
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杜尔米奇，杰弗里
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埃谢瑙尔.具有改善的电镀物附着力的聚碳酸酯共混物；林晓君,赖明正,杨丽君,et al.附着增进剂对塑料涂料在聚碳酸酯底材上应用的影响[j].中国涂料,2012,27(002):57-59.)。但是，上述技术存在加工成本高、影响生产效率、对环境污染严重等缺点。
[0004]
在底材树脂方面，目前通过改变树脂成分来改善提升与油漆的附着，尤其应用于真空镀膜方面还未见有报道。


技术实现要素：

[0005]
本发明所要解决的技术问题是提供一种增强uv真空镀膜的热塑性树脂及其制备方法，从树脂方向改善了pc表面油漆附着效果差的问题，省略了对素材表面粗化处理的过程，大大节省了加工成本且避免了对环境的污染，扩大了热塑性树脂的工程化应用。
[0006]
本发明提供了一种增强uv真空镀膜的热塑性树脂，按重量份计，包括如下组分：
[0007]
所述pc树脂为粘均分子量10000～40000的芳香族聚碳酸酯中的至少一种。
[0008]
所述苯乙烯-丙烯腈共聚物为苯乙烯-丙烯腈二元共聚物、苯乙烯-丙烯腈与丁二烯或丙烯酸酯的三元共聚物中的至少一种，其中优选为苯乙烯-丙烯腈的二元共聚物。
[0009]
所述反应性共聚物为乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、马来酸酐功能化的乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、苯乙烯-n-苯基马来酰亚胺-马来酸酐中的至少一种，其中优选为苯乙烯-n-苯基马来酰亚胺-马来酸酐。
[0010]
所述表面调整剂为有机磷酸酯，包括双酚a双(磷酸二苯酯)(bdp)、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(rdp)、磷酸三苯酯(tpp)和对苯二酚双(二苯基磷酸酯)(px-220)中的至少一种，其中优选为对苯二酚双(二苯基磷酸酯)(px-220)。
[0011]
所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、、丙烯酸类增韧剂、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物和有机硅橡胶接枝物增韧剂中的至少一种。更优选为所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物增韧剂。
[0012]
所述抗氧剂为丙酸酯类抗氧剂，比如十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯，其他合适的抗氧化剂还包括但不限于有机亚磷酸酯如三(壬基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯；烷基化的单酚或多酚；多酚与二烯的烷基化的反应产物，如四[亚甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷；对甲酚或二环戊二烯的丁基化的反应产物；烷基化的对苯二酚；羟基化的硫代二苯醚；烷叉基双酚；苄基化合物；β-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸与一元或多元醇的酯；β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)-丙酸与一元或多元醇的酯；硫代烷基或硫代芳基化合物的酯，如二硬脂基硫代丙酸酯、二月桂基硫代丙酸酯、二十三烷基硫代二丙酸酯、季戊四醇基-四[3-(3,5-二-叔丁基4-羟基苯基)丙酸酯；β-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸的酰胺，或上述抗氧化剂的组合。
[0013]
本发明还提供了一种增强uv真空镀膜的热塑性树脂的制备方法，包括：
[0014]
按配比，将原料依次投入混合机中共混至均匀，得到预混物；然后将预混物投入双螺杆挤出机中进行熔融混合并挤出造粒，制得增强uv真空镀膜的热塑性树脂；其中，双螺杆挤出机的螺杆长径比为40:1，螺筒温度为240～260℃，螺杆转速为400～500rpm。
[0015]
本发明还提供了一种增强uv真空镀膜的热塑性树脂的应用。特别适用于使用环境
要求比较高的场合，尤其是球压温度需求在125℃以上且需要真空镀膜的家用电器、工业机器等领域。
[0016]
有益效果
[0017]
本发明在pc树脂中加入苯乙烯-丙烯腈共聚物，提升了pc材料的流动性，另外加入反应性共聚物，保持耐热温度的同时提升材料的流动性能和表面能；通过加入附着增进剂和表面调整剂，大幅提升树脂基材与uv漆的黏合力，彻底改变了底材的表面性质，底材无需粗化等处理即可涂覆uv漆，漆膜涂覆均匀无收缩现象发生。本发明从树脂方向改善了pc表面油漆附着效果差的问题，省略了对素材表面粗化处理的过程，大大节省了加工成本且避免了对环境的污染，扩大了热塑性树脂的工程化应用。
具体实施方式
[0018]
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0019]
实施例和对比例中所采用的原材料的型号和来源：
[0020]
pc树脂选用粘均分子量为22000的pc s-2000f(日本三菱)；苯乙烯-丙烯腈共聚物选用nf2200(台化，苯乙烯-丙烯腈二元共聚物)，其他苯乙烯-丙烯腈共聚物为pa-757(奇美，苯乙烯-丙烯腈-丁二烯三元共聚物)；反应性共聚物选用ms-l2a(日本电气，苯乙烯-n-苯基马来酰亚胺-马来酸酐)，其他反应性共聚物选用ptw(杜邦，乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物)；附着促进剂选用kf-027(绍兴佳华)；表面调整剂选用浙江万盛的px-220，其他表面调整剂选用fp-600(艾迪科)；增韧剂选用钟源化学的m-701；抗氧剂选用chinox 1076，即β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(cas no.：〔2082-79-3〕)，市售。
[0021]
对实施例和对比例中制得的热塑性树脂分别测试了缺口悬臂梁冲击强度、耐热性和uv漆涂覆均匀，并对挤出过程进行记录，测试所参照标准或方法如下所述。
[0022]
(1)悬臂梁冲击强度的测定方法(常温)：使用3.2mm厚的模制缺口悬臂梁冲击棒测定缺口悬臂梁冲击强度。根据astm d256测定缺口悬臂梁冲击强度，以j/m记录结果，测试于室温(23℃)下进行。
[0023]
(2)熔体流动速率(mfr)的测定方法。让塑料粒在一定时间(10分钟)内、一定温度及压力下(各种材料标准不同)融化成塑料流体，然后测量通过一直径为2.1mm圆管所流出的克数。流出的克数值越大，表示该塑胶材料的加工流动性越佳，反之则越差；本文中采用测试标准是iso 1133，单位：g/10min。采用测试条件为：在260℃、5kg载荷下的熔体流动速率(mfr)。
[0024]
(3)耐热性：使用125℃球压测试表示，测定方法：注塑成4mm
×
60mm
×
60mm方板，根据iec695-10-2测试125℃的球压痕，试验温度下的球压痕小于2mm，则判断为通过，否则为不通过。(4)uv漆涂覆均匀性：注塑成4mm
×
60mm
×
60mm方板，在方板表面喷涂uv光固化漆，涂层厚度10um
±
4um，80℃烘烤5-10min后再经过紫外光uv固化设备。室温放置一天后进行肉眼观察，根据uv漆露底材的大小面积进行评判，“*”越多代表露底材越小，漆膜涂覆的均
匀性越好，其中“*****”代表完全无露底材现象。
[0025]
表1实施例和对比例原料的用量(重量份)和测试结果
[0026]
[0027][0028]
由表1可以看出，对比例1和2未加入苯乙烯-丙烯腈共聚物和反应性共聚物甚至未加入附着促进剂和表面调整剂，得到的热塑性树脂流动性差，且uv漆涂覆均匀性也很差。对比例3添加其他苯乙烯-丙烯腈共聚物，虽然流动性有所改善，但是uv漆涂覆均匀性仍然达不到要求。由对比例4和5可以看出，附着促进剂和表面调整剂需要同时加入才能使得uv漆涂覆均匀性达到要求。由对比例6可以看出，使用其他表面调整剂虽然uv漆涂覆均匀性有所改善，但是效果并不理想。由对比例7可以看出，采用大量苯乙烯-丙烯腈共聚物和反应性共聚物，热塑性树脂流动性非常好，但是球压测试不能通过。由对比例8可以看出，使用其他反应性共聚物，热塑性树脂不仅流动性无法改善，且球压测试也不能通过。由对比例9可以看出，未加入反应性共聚物，uv漆的涂覆均匀性较差。由对比例10可以看出，未加入苯乙烯-丙烯腈共聚物，树脂流动性较差，另外缺少苯乙烯-丙烯腈共聚物，反应性共聚物无法发挥效力，uv漆的涂覆均匀性也较差。

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