專利名稱：一種珠光樹脂的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種熱塑性樹脂的制備方法，特別是一種珠光樹脂的制備方法。
背景技術：
近幾十年來，塑料工業(yè)在世界上的應用發(fā)展十分迅速。在我國的國民經(jīng)濟中也占有重要的地位，隨著塑料成型加工手段的改進和發(fā)展，塑料產(chǎn)品日漸豐富多彩。高性能、功能化塑料新品種相繼研制成功并產(chǎn)業(yè)化，新工藝、新設備也不斷被開發(fā)和應用，這些都對塑料行業(yè)的發(fā)展起到了推動作用。目前，人們不僅對塑料產(chǎn)品的性能提出了更高的要求，而且對其外觀質(zhì)量和效果也有著更高的要求。一些能夠改善塑料制品外觀的技術成為研究熱點，因其不僅能拓寬塑料原料的應用領域，而且能較大幅度地提高產(chǎn)品的附加值。
珠光塑料因其具有絢麗多彩的珍珠光澤，裝飾性強，被廣泛地應用于化妝品洗發(fā)用品的包裝容器、文具玩具、鈕扣、衛(wèi)浴用品和家居裝飾等，具有極強的市場應用前景。“珠光制品的生產(chǎn)”(廣東塑料，1993(2))一文中將珠光樹脂的制備方法總結如下(1)添加珠光顏料；(2)用含有發(fā)泡劑的組成物，在成型時形成許多氣泡；(3)先將添加助劑的聚合物制成片材，再將其拉伸；(4)將高熔點的聚合物分散在結晶性聚丙烯中。
其中，生產(chǎn)中最常用的方法是向樹脂中添加珠光顏料。珠光顏料是在天然云母表面鍍覆具有高折射率的二氧化鈦薄膜制成的，其高折射率是由云母片表面上所形成的薄膜厚度決定的。珠光顏料一般價格比較高，同時在使用過程中還存在其它不足之處。珠光顏料通常是干粉狀態(tài)，顆粒尺寸一般在5μm～150μm，在加工過程中會遇到諸如固體流動性差、易受剪切力破壞、分散不均等問題，另外粉塵容易飛揚，惡化了加工場所的衛(wèi)生狀況。在應用珠光顏料時，塑料的選擇也有一定的局限性。由于珠光顏料本身呈半透明，且需要依靠外來的光線反射才能達到良好的珠光效果，所以在選擇塑料時，應盡量采用透明度比較好的材料。一些不透明的塑料如HIPS，ABS等，雖然也能應用珠光顏料，但用量較大，生產(chǎn)成本高，珠光效果也不是十分理想。應用珠光顏料生成珠光塑料制品的另外一個不足之處就是，制品在使用過程中容易變黃。這是由于珠光顏料外層包覆有二氧化鈦，二氧化鈦與塑料中的抗氧劑(如BHT等)會發(fā)生化學反應，生成黃變物質(zhì)。另外，二氧化鈦具有較強的光化活性，當其吸收紫外光時，能使電子激發(fā)，從而形成電子空穴對，引發(fā)周圍介質(zhì)發(fā)生化學變化，出現(xiàn)珠光效應減弱，變色等現(xiàn)象。
除了添加珠光顏料生產(chǎn)珠光樹脂的方法外，其它三種方法也都存在不足之處，例如，添加發(fā)泡劑法很難達到均勻發(fā)泡；添加無機填充劑并拉伸法具有所得的成型品光澤度低，表面粗化，而且珠光感差，耐沖擊性也低等缺點。
國內(nèi)對于珠光樹脂的研制工作的文獻和專利并不多，而且多集中在珠光顏料的研制開發(fā)和應用?！案邼舛戎楣馑芰夏噶５难兄啤?化工新型材料，27(3))一文中針對珠光顏料堆體積大，添加困難和晶片結構容易被破壞等問題，通過對珠光顏料進行處理以及調(diào)整生產(chǎn)工藝制備出高濃度珠光母粒。CN1261388A中對添加珠光顏料容易使制品泛黃提出了解決方法，將云母顆粒上焙燒一層外涂層以防止制品泛黃，但制備工藝比較麻煩。CN1174855A中介紹了一種可控生物降解聚烯烴型珠光樹脂及其制備方法，該發(fā)明也是通過添加珠光母料來制備珠光樹脂薄膜。另外，也有一些文獻和專利討論了通過拉伸使制品中形成空隙，從而產(chǎn)生珠光效果。CN1497339A中介紹了一種珠光聚酯片的生產(chǎn)方法，該聚酯片中含有長高比大于9∶1，長度為5-100微米的空隙，在垂直方向的空隙數(shù)目大于6。CN1407398A涉及一種包含空隙化聚合物層的珠光成像元件，其形成珠光效果的原理同上。
JP6136214介紹了一種珍珠光澤樹脂組成物的制備，是將甲基丙烯酸-α甲基苯乙烯共聚物、聚碳酸酯和苯乙烯丁二烯嵌段共聚物三種樹脂按照一定比例共混，得到一種熱性能、韌性和機械性能優(yōu)異，而且具有珍珠光澤的樹脂。由于該專利中所用原料不是通用樹脂，所以生產(chǎn)成本比較高。
JP55161837中用通用聚苯乙烯(GPPS)、高抗沖聚苯乙烯(HIPS)、聚丙烯(PP)和苯乙烯丁二烯共聚物(SBS)進行共混，生產(chǎn)出具有珍珠光澤且機械強度高的產(chǎn)品，其中SBS中的S和B可以是多種共聚形式。但是，該專利組成成份比較復雜，制品的最終性能比較難控制。
JP6192501將聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)和氫化丁苯嵌段共聚物(SEBS)按一定比例共混，其中SEBS作為PS和PP的相容劑，加工出來的產(chǎn)品外表面具有珍珠光澤。但是，該專利的局限性比較大，例如混合物結構只能是PS作為分散相PP為連續(xù)相，且分散相的粒徑要在一定范圍內(nèi)，否則產(chǎn)品外表面無珍珠光澤，這無疑對加工工藝提出了較高的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對傳統(tǒng)珠光樹脂生產(chǎn)方法的不足，通過將兩種樹脂在單螺桿或雙螺桿擠出機中共混造粒的方法，得到一種珠光樹脂。
本發(fā)明一種珠光樹脂的制備方法如下采用普通單螺桿或雙螺桿擠出機，將樹脂A和樹脂B進行共混并造粒，其中樹脂A占樹脂A和樹脂B總重量的1wt％～99wt％，樹脂B占樹脂A和樹脂B總重量的1wt％～99wt％，樹脂A和樹脂B折射率之差在0.01～0.30之間，熔融指數(shù)之差在2.0～8.0g/10min之間；擠出機從加料口到口模各加熱段的溫度為120～280℃，轉(zhuǎn)速為100～300rpm，牽引速度為20～100rpm，經(jīng)擠出造粒得到珠光樹脂粒料。
本發(fā)明使用的樹脂A選自聚丙烯(PP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)、高抗沖聚苯乙烯(HIPS)、聚乙烯(PE)或尼龍(PA)樹脂或其混合物。
本發(fā)明使用的樹脂B選自通用聚苯乙烯(GPPS)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或苯乙烯-丁二烯共聚物(SBC)。
樹脂A和樹脂B的折射率之差應在0.01～0.30之間，熔融指數(shù)之差應在2.0～8.0g/10min之間，才能得到具有明顯珠光效果的制品。若在上述范圍之外，得到的制品則無珠光效果。其原因在于只有當兩種樹脂的折射率和流動性存在一定的差異時，在成型時受到剪切力的作用，才能形成交替層狀的獨特結構，使光線發(fā)生折射、散射、反射、分光、干涉等現(xiàn)象，從而產(chǎn)生象珍珠一樣的光澤。
本發(fā)明采用將兩種樹脂直接在擠出機中共混的方法制備珠光樹脂，與通過添加珠光顏料制備珠光樹脂相比，具有安全無毒、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、珠光效果明顯等優(yōu)點。又由于所用原料是常用樹脂，并且對加工設備及工藝無特殊要求，所以生產(chǎn)方法簡單、成本較低。該珠光樹脂適用于擠出、注塑、吹塑等多種成型加工方法。
具體實施方法下面實施例是對本發(fā)明的進一步說明，而不是限制本發(fā)明的范圍。
實施例1將60wt％的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)與40wt％的通用聚苯乙烯(GPPS)均勻混合，用雙螺桿擠出機對其進行熔融共混并擠出。ABS和GPPS的折光率分別為1.41和1.59，熔融指數(shù)分別為4.5和8.0g/10min。螺桿轉(zhuǎn)速為150rpm，料筒從加料口到口模各加熱段的溫度分別為180℃，210℃，225℃，225℃，225℃，225℃，220℃，220℃，物料在料筒中的停留時間約為2.0min，經(jīng)擠出造粒得到的粒料在真空烘箱中100℃干燥12hr，得到粒狀珠光樹脂。
實施例2將40wt％的聚丙烯(PP)和30wt％的聚乙烯(PE)與30wt％的聚碳酸酯(PC)均勻混合，用雙螺桿擠出機對其進行熔融共混并擠出。前兩者共混物和PC的折光率分別為1.49和1.59，熔融指數(shù)分別為6.0和3.2g/10min。螺桿轉(zhuǎn)速為300rpm，料筒從加料口到口模各加熱段的溫度分別為220℃，230℃，235℃，235℃，235℃，235℃，230℃和225℃，物料在料筒中的停留時間約為1.5min，經(jīng)擠出造粒得到的粒料在真空烘箱中80℃干燥24hr，得到粒狀珠光樹脂。
實施例3將90wt％的聚乙烯(PE)和10wt％的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBC)均勻混合，用雙螺桿擠出機對其進行熔融共混并擠出。PE和SBC的折光率分別為1.49和1.62，熔融指數(shù)分別為5.5和8.0g/10min。螺桿轉(zhuǎn)速為300rpm，料筒從加料口到口模各加熱段的溫度分別為120℃，140℃，150℃，150℃，150℃，150℃，140℃和135℃，物料在料筒中的停留時間約為1.5min，經(jīng)擠出造粒得到的粒料在真空烘箱中60℃干燥12hr，得到粒狀珠光樹脂。
對比例將90％的聚乙烯(PE)和10wt％的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBC)均勻混合，用雙螺桿擠出機對其進行熔融共混并擠出，加工工藝同實施例3。PE和SBC的折光率分別為1.45和1.50，熔融指數(shù)分別為7.5和8.0g/10min。得到的粒狀樹脂并無珠光效果。
現(xiàn)將以上各實例所用原料性能和實驗結果列表如下

*用肉眼觀察制品的珠光效果從上表可以看出，當樹脂A和樹脂B滿足折射率之差在0.01～0.30之間，熔融指數(shù)之差在2.0～8.0g/10min之間的條件時，都可得到珠光效果比較好的制品。而當樹脂A和樹脂B不能滿足上述條件時，得到的制品看不出珠光效果。
權利要求
1.一種珠光樹脂的制備方法，其特征是采用普通單螺桿或雙螺桿擠出機，將樹脂A和樹脂B進行熔融共混并擠出造粒，其中樹脂A占樹脂A和樹脂B總重量的1wt％～99wt％，樹脂B占樹脂A和樹脂B總重量的1wt％～99wt％，樹脂A和樹脂B折射率之差在0.01～0.30之間，熔融指數(shù)之差在2.0～8.0g/10min之間，擠出機從加料口到口模各加熱段的溫度為120～280℃，轉(zhuǎn)速為100～400rpm，牽引速度為20～100rpm；其中樹脂A選自聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、高抗沖聚苯乙烯、聚乙烯或尼龍或其混合物，樹脂B選自通用聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯-丁二烯共聚物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種珠光樹脂的制備方法，將折射率之差在0.01～0.30之間，熔融指數(shù)之差在2.0～8.0g/10min之間的兩種樹脂在擠出機中熔融共混并擠出造粒，擠出機料筒溫度為120～280℃，轉(zhuǎn)速為100～400rpm，擠出得到的珠光樹脂可直接用于生產(chǎn)珠光塑料制品。本發(fā)明與傳統(tǒng)的添加珠光顏料制備珠光樹脂的方法相比，具有珠光效果明顯、方法簡單、成本較低、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、安全無毒、適用于擠出、注塑、吹塑等多種成型加工方法等優(yōu)點，有著廣闊的應用前景。
文檔編號B29K25/00GK1864971SQ20061002799
公開日2006年11月22日 申請日期2006年6月22日 優(yōu)先權日2006年6月22日
發(fā)明者田敬華, 周持興, 楊斌, 劉青 申請人:上海交通大學