專利名稱:一種夜光工程塑料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種夜光工程塑料及其制備方法。
背景技術(shù)：
PC(聚碳酸酯)是分子鏈中含有碳酸酯的一類聚合物，它是五大通用工程塑料之一，其產(chǎn)量和消費(fèi)量?jī)H次于尼龍工程塑料，居第二位。PC/ABS(聚碳酸酯/丙稀腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)合金是PC合金的主要品種，也是一種重要的工程塑料合金。PC/ABS合金是世界上銷售量最大的商業(yè)化聚合物合金。改性PC具有優(yōu)異的綜合性能，廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、電子電氣工業(yè)、機(jī)械工業(yè)等領(lǐng)域。
現(xiàn)有的塑料材料雖具有較好的物理化學(xué)性能，但都沒有夜間發(fā)光的功能。傳統(tǒng)的夜光塑料多在塑料制品上涂覆夜光涂料，或是采用加工溫度低的通用塑料與以硫化物為基質(zhì)的夜光粉復(fù)合制備，發(fā)光時(shí)間短，亮度??；而且硫化物系列發(fā)光材料本身具有毒性，不符合環(huán)保要求，通用塑料的性能低，不適用于工程構(gòu)件。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種工程塑料，可以在暗處長(zhǎng)時(shí)間發(fā)光，并且符合環(huán)保要求，保證塑料原有的優(yōu)異性能。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種夜光工程塑料，其組成按重量配比為(％)工程塑料60-90％；增韌劑6-10％；夜光粉3-30％；抗氧劑0.1-1％；擴(kuò)散劑0.1-1％；其它助劑0.1-2％。
其中，所述工程塑料為PC或者質(zhì)量比為1-9的PC/ABS合金。
其中，所述PC為分子量為20000-30000的雙酚A型PC。
其中，所述ABS中重量配比為橡膠含量5-30％，苯乙烯含量40-70％，丙烯腈含量10-30％。
其中，所述增韌劑為MBS(丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)核-殼型抗沖擊改性劑或者ABS高膠粉類。
其中，所述發(fā)光粉為無毒性和無放射性的稀土類發(fā)光粉，該發(fā)光粉以堿土金屬的鋁酸鹽或硅酸鹽為基質(zhì)，以一種稀土離子或多種稀土離子的復(fù)合為激活劑，其發(fā)光顏色為藍(lán)紫、藍(lán)綠或黃綠，發(fā)光粉的粒徑為200-300目。
其中，所述抗氧劑為四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯主抗氧劑和亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)輔抗氧劑的復(fù)配。
其中，所述擴(kuò)散劑為礦物油。
其中，所述其他助劑包括紫外光吸收劑、潤(rùn)滑劑和各種顏色添加劑。
所述夜光工程塑料的制備方法，包括步驟a將PC于120℃下烘3-10小時(shí)，夜光粉于80℃下烘3-10小時(shí)；b按重量比稱取PC或PC/ABS與擴(kuò)散劑；c將PC或PC/ABS與擴(kuò)散劑投入混合器中混合均勻；d稱取剩余材料投入到混合器中混合3-5min直至夜光粉均勻的附于PC或PC/ABS顆粒的表面；e將d中混合好的原料投入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗，經(jīng)熔融擠出，造粒。加工工藝如下雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度230-250℃，二區(qū)溫度240-260℃，三區(qū)溫度230-250℃，四區(qū)溫度230-250℃，機(jī)頭235-245℃，停留時(shí)間1-2min，壓力為12-16MPa。
本發(fā)明具有以下有益效果1由于使用的是余輝時(shí)間長(zhǎng)、安全無毒的稀土類夜光粉，所制得的材料具有光致發(fā)光的特性，并且無毒環(huán)保；2本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)在同一光線、相同光照時(shí)間條件下相比，其亮度更高，持續(xù)發(fā)光時(shí)間更長(zhǎng)，而且，光照時(shí)間越長(zhǎng)，亮度越大、發(fā)光持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)；3本發(fā)明保證了工程塑料在具有夜光特性的同時(shí)，仍保持原有各項(xiàng)優(yōu)異的物理力學(xué)性能；4制備工藝簡(jiǎn)單。
具體實(shí)施方式本發(fā)明提供的夜光工程塑料，其組成(重量％)為工程塑料60-90％，增韌劑6-10％，夜光粉3-30％，抗氧劑0.1-1％，擴(kuò)散劑0.1-1％，其它助劑0.1-2％。
其中，工程塑料為PC或者質(zhì)量比為1-9的PC/ABS合金，PC為分子量為20000-30000的雙酚A型PC，ABS中重量配比為橡膠含量5-30％，苯乙烯含量40-70％，丙烯腈含量10-30％；增韌劑為MBS核-殼型抗沖擊改性劑或者ABS高膠粉類；發(fā)光粉為無毒性和無放射性的稀土類發(fā)光粉，該發(fā)光粉以堿土金屬的鋁酸鹽或硅酸鹽為基質(zhì)，以多種稀土離子如銪、鏑、釹等中的一種或多種復(fù)合為激活劑，其發(fā)光顏色為藍(lán)紫、藍(lán)綠、黃綠等，綜合發(fā)光效果及其對(duì)制品性能影響兩方面的考慮，選用發(fā)光粉的粒徑為200-300目，最佳添加量為3-10質(zhì)量份；抗氧劑為四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯主抗氧劑和亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)輔抗氧劑的復(fù)配；擴(kuò)散劑為礦物油；其他助劑包括紫外光吸收劑、潤(rùn)滑劑和各種顏色添加劑等，可根據(jù)不同需要添加。
在上述夜光工程塑料的制備過程中，先將PC于120℃下烘3-10小時(shí)，夜光粉于80℃下烘3-10小時(shí)；按重量比稱取PC或PC/ABS與擴(kuò)散劑，將PC或PC/ABS與擴(kuò)散劑投入混合器中混合均勻；再稱取剩余材料投入到混合器中混合3-5min直至夜光粉均勻的附于PC或PC/ABS顆粒的表面；最后將混合好的原料投入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗，經(jīng)熔融擠出，造粒。加工工藝如下雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度230-250℃，二區(qū)溫度240-260℃，三區(qū)溫度230-250℃，四區(qū)溫度230-250℃，機(jī)頭235-245℃，停留時(shí)間1-2min，壓力為12-16MPa。
為便于對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步理解，現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述
在下列實(shí)施例的復(fù)合材料配方中，抗氧劑為四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)，選用Ciba公司生產(chǎn)，商品牌號(hào)分別為Irganox1010和Irganox168。夜光粉選用鋁酸鹽系列蓄光型發(fā)光材料或硅酸鹽系列蓄光型發(fā)光材料中的一種或兩種復(fù)合使用，綜合發(fā)光效果和材料的物理力學(xué)性能，選用的夜光粉的粒經(jīng)在200-300目左右。增韌劑選用MBS核-殼型抗沖擊改性劑，如日本三菱麗陽(yáng)株式會(huì)社生產(chǎn)，商品牌號(hào)C223A，或Rohm Haas公司生產(chǎn)，商品牌號(hào)為EXL-2691A等，或選用ABS高膠粉，如GE公司生產(chǎn)，商品牌號(hào)B338等。
實(shí)施例1將PC重量比為57.3％、ABS 28％、PC/ABS相容劑0.5％和白礦油1％在混合器中在室溫狀態(tài)下混合至均勻，再將夜光粉5％、B338 8％、1010 0.1％、168 0.1％加入到混合器中，繼續(xù)在室溫狀態(tài)下混合4分鐘，之后，將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)230℃；二區(qū)235℃；三區(qū)235℃；四區(qū)230℃；機(jī)頭230℃；停留時(shí)間1-2min。壓力為15MPa。
實(shí)施例2將PC重量比為89.8％和白礦油1％在混合器中在室溫狀態(tài)下混合至均勻，再將夜光粉3％、C223A 6％、1010 0.1％、168 0.1％加入到混合器中，繼續(xù)在室溫狀態(tài)下混合4分鐘，之后，將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)240℃；二區(qū)250℃；三區(qū)250℃；四區(qū)240℃；機(jī)頭245℃；停留時(shí)間1-2min。壓力為15MPa。
實(shí)施例3將PC重量比為87.8％和白礦油1％在混合器中在室溫狀態(tài)下混合至均勻，再將夜光粉5％、C223A 6％、1010 0.1％、168 0.1％加入到混合器中，繼續(xù)在室溫狀態(tài)下混合4分鐘，之后，將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)240℃；二區(qū)250℃；三區(qū)250℃；四區(qū)240℃；機(jī)頭245℃；停留時(shí)間1-2min。壓力為15MPa。
實(shí)施例4將PC重量比為82.8％和白礦油1％在混合器中在室溫狀態(tài)下混合至均勻，再將夜光粉10％、C223A 6％、1010 0.1％、168 0.1％加入到混合器中，繼續(xù)在室溫狀態(tài)下混合4分鐘，之后，將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)240℃，二區(qū)250℃，三區(qū)250℃，四區(qū)240℃，機(jī)頭245℃，停留時(shí)間1～2min，壓力為15MPa。
實(shí)施例5將PC重量比為77.8％和白礦油1％在混合器中在室溫狀態(tài)下混合至均勻，再將夜光粉15％、C223A 6％、1010 0.1％、168 0.1％加入到混合器中，繼續(xù)在室溫狀態(tài)下混合4分鐘，之后，將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)240℃；二區(qū)250℃；三區(qū)250℃；四區(qū)240℃；機(jī)頭245℃；停留時(shí)間1-2min。壓力為15MPa。
實(shí)施例6將PC重量比為62.8％和白礦油1％在混合器中在室溫狀態(tài)下混合至均勻，再將夜光粉30％、C223A 6％、1010 0.1％、168 0.1％加入到混合器中，繼續(xù)在室溫狀態(tài)下混合4分鐘，之后，將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)240℃，二區(qū)250℃，三區(qū)250℃，四區(qū)240℃，機(jī)頭245℃，停留時(shí)間1～2min，壓力為15MPa。
對(duì)比例1將PC重量比62.3％、ABS 28％、PC/ABS相容劑0.5％和白油1％投入混合器中混合2min，然后將B338 8％、1010 0.1％、168 0.1％投入到混合器內(nèi)，繼續(xù)在室溫狀態(tài)下混合4min。之后，將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度230℃，二區(qū)235℃，三區(qū)235℃，四區(qū)230℃，機(jī)頭230℃，停留時(shí)間1-2min，壓力為15MPa。
對(duì)比例2將pC 92.8％和白礦油1％投入混合器中混合2min，然后將C223A 6％、10100.1％、168 0.1％投入到混合器內(nèi)，繼續(xù)在室溫狀態(tài)下混合4min。之后，將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度240℃；二區(qū)250℃；三區(qū)250℃；四區(qū)240℃；機(jī)頭245℃；停留時(shí)間1～2min。壓力為15MPa。
性能測(cè)試?yán)鞆?qiáng)度按GB/T 1040標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。試樣類型為I型，樣條尺寸(mm)170(長(zhǎng))×(20±0.2)(端部寬度)×(4±0.2)(厚度)，拉伸速度為50mm/min；彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按GB 9341/T標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。試樣類型為試樣尺寸(mm)(80±2)×(10±0.2)×(40.2)，彎曲速度為20mm/min；缺口沖擊強(qiáng)度按GB/T 1043標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。試樣類型為I型，試樣尺寸(mm)(80±2)×(10±0.2)×(4±0.2)；缺口類型為A類，缺口剩余厚度為3.2mm。
夜光余輝測(cè)試條件在1.5米距離，40W日光燈照射20分鐘，測(cè)試材料在暗處的發(fā)光時(shí)間。
實(shí)施例1～6配方及材料性能見表1表1
對(duì)比例1-2的配方及材料性能見表2表2
從實(shí)施例1與對(duì)比例1看，夜光粉的加入對(duì)材料的物理力學(xué)性能基本上無影響。從實(shí)施例2-4和5-6與對(duì)比例2看，夜光粉的加入量低于10％時(shí)，對(duì)材料的物理力學(xué)性能基本上無影響，超過10％材料的沖擊性能下降較明顯，但材料的發(fā)光時(shí)間大，可用來做夜光母粒。由此可見，夜光粉的最佳添加量為3-10％，可根據(jù)需求確定添加量。
該發(fā)明制得的發(fā)光工程塑料復(fù)合材料是一類含有發(fā)光劑的高分子復(fù)合物，經(jīng)外來光源(自然光、熒光燈、白熾燈等)照射后可以發(fā)光。塑料發(fā)光材料屬于蓄光型發(fā)光材料，本身不發(fā)光，因而只有在外來光源照射時(shí)會(huì)吸收其能量?jī)?chǔ)存起來，當(dāng)外來光源撤離后，在所存儲(chǔ)的能量激發(fā)下可以發(fā)光。
以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種夜光工程塑料及其制備方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種夜光工程塑料，其特征在于，其組成按重量配比為(％)工程塑料60-90％；增韌劑6-10％；夜光粉3-30％；抗氧劑0.1-1％；擴(kuò)散劑0.1-1％；其它助劑0.1-2％。
2.如權(quán)利要求
1所述的夜光工程塑料，其特征在于所述工程塑料為PC或者質(zhì)量比為1-9的PC/ABS合金。
3.如權(quán)利要求
2所述的夜光工程塑料，其特征在于所述PC為分子量為20000-30000的雙酚A型PC。
4.如權(quán)利要求
2所述的夜光工程塑料，其特征在于所述ABS中重量配比為橡膠含量5-30％，苯乙烯含量40-70％，丙烯腈含量10-30％。
5.如權(quán)利要求
1所述的夜光工程塑料，其特征在于所述增韌劑為MBS核-殼型抗沖擊改性劑或者ABS高膠粉類。
6.如權(quán)利要求
1所述的夜光工程塑料，其特征在于所述發(fā)光粉為無毒性和無放射性的稀土類發(fā)光粉；該發(fā)光粉以堿土金屬的鋁酸鹽或硅酸鹽為基質(zhì)，以多種稀土離子中的一種或多種復(fù)合為激活劑，其發(fā)光顏色為藍(lán)紫、藍(lán)綠、黃綠；其粒徑為200-300目。
7.如權(quán)利要求
1所述的夜光工程塑料，其特征在于所述抗氧劑為四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯主抗氧劑和亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)輔抗氧劑的復(fù)配。
8.如權(quán)利要求
1所述的夜光工程塑料，其特征在于所述擴(kuò)散劑為礦物油。
9.如權(quán)利要求
1所述的夜光工程塑料，其特征在于所述其他助劑包括紫外光吸收劑、潤(rùn)滑劑和各種顏色添加劑。
10.一種如權(quán)利要求
1所述夜光工程塑料的制備方法，其特征在于，包括步驟a將PC于120℃下烘3-10小時(shí)，夜光粉于80℃下烘3-10小時(shí)；b按重量比稱取PC或PC/ABS與擴(kuò)散劑；c將PC或PC/ABS與擴(kuò)散劑投入混合器中混合均勻；d稱取剩余材料投入到混合器中混合3-5min直至夜光粉均勻的附于PC或PC/ABS顆粒的表面；e將d中混合好的原料投入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗，經(jīng)熔融擠出，造粒。加工工藝如下雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度230-250℃，二區(qū)溫度240-260℃，三區(qū)溫度230-250℃，四區(qū)溫度230-250℃，機(jī)頭235-245℃，停留時(shí)間1-2min，壓力為12-16MPa。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種夜光工程塑料及其制備方法，其組成按重量配比為(％)工程塑料60－90％；增韌劑6－10％；夜光粉3－30％；抗氧劑0.1－1％；擴(kuò)散劑0.1－1％；其它助劑0.1－1％。該發(fā)明采用工程塑料PC或PC/ABS合金為基體，與稀土類夜光粉、增韌劑、抗氧劑和其他助劑，通過熔融共混，擠出造粒。由于采用的稀土類夜光粉余輝時(shí)間長(zhǎng)、無毒無放射性，本發(fā)明制成的工程塑料可在暗處長(zhǎng)時(shí)間發(fā)光，并且保證了材料的各項(xiàng)物理力學(xué)性能優(yōu)異，符合環(huán)保要求。
文檔編號(hào)C08L55/02GK1995139SQ200610157755
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年12月28日
發(fā)明者徐東, 賀永, 李紅敏 申請(qǐng)人:深圳市科聚新材料有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan