[发明专利]一种具有免喷涂金属效果树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于树脂制备工艺领域，尤其涉及一种具有免喷涂金属效果树脂的制备方法。

背景技术

特效颜料(SpecialEffectPigments)是一类具有特殊效果的片状颜料。和普通颜料相比，特效颜料不仅具有色彩，还赋予涂膜特殊的质地效果、随角异色效果、甚至其他功能性效果。特效颜料主要包括金属颜料(含彩色金属颜料)、高档珠光颜料、新型晶片颜料、玻璃颜料等。其中最具市场价值的特效颜料是金属颜料；而最具市场价值的金属颜料是铝颜料。铝颜料是经研磨而成的微米尺寸的铝薄片。其特点是表面光滑平整，粒度分布集中，形状规则，具有优异的光反射能力和金属光泽，装饰效果非常华丽美观。铝颜料可以单独使用或与透明颜料混合使用，形成各种颜色辉度的视觉效果。金属颜料广泛的应用于汽车涂料、塑料涂装、和高档印刷行业。但是在传统塑料加工工艺中，目前还是主要采用喷涂或电镀方法在材料表面产生金属效果。传统的塑料涂装采用的金属效果漆都是溶剂型的，挥发性有机物含量较高，是造成大气污染的一个主要污染源。电镀工艺产生有毒的废水废液，容易造成水体污染等环境问题。

目前，随着环境问题越来越受到人们的关注，免喷涂金属效果树脂产品正逐步显示出其竞争力。通常的做法是在高光树脂材料中添加金属颜料。常见的可制备免喷涂金属效果的树脂有PP、ABS、PMMA、ABS/PMMA、PC、PC/ABS、ASA、聚酯、PS等。免喷涂金属效果树脂可帮助客户应对多样化、差别化的市场需求，同时能帮客户减少生产工艺流程、提高生产效率、降低生产成本。由于无需喷涂就可达到喷涂的金属质感效果，不产生对环境有毒有害的气体、粉尘等污染物质，因此在生产过程中真正实现节能减排。由此可见，免喷涂金属效果树脂将拥有独特的优势，形成巨大的市场潜力。

如果将片状金属颜料直接加入到树脂中，虽然方法简单，但是基体树脂与金属颜料的亲和力低、相容性差，导致金属颜料在基体树脂中的分散性差、易团聚，制备的树脂呈暗淡的灰色，不具备所期望的金属效果。并且在注塑强剪切条件下，金属颜料与基体树脂材料很难达到流动性一致，容易形成流痕。同时直接采用片状金属颜料加入，在生产过程中还会带来严重的粉尘问题，对操作人员的身体健康造成伤害和粉尘爆炸，威胁安全生产。

针对上述问题，现有技术中已经尝试了通过溶剂置换或矿物油润滑的方式，对金属颜料的表面进行预处理，再进行造粒。这样的工艺虽然避免了操作过程中的粉尘问题，但是对基体树脂和金属颜料之间相容性的改善并没有多少帮助，分散不均的问题依然存在，最终的金属效果也差强人意。

现有技术中存在对金属颜料进行物理包覆的技术。其核心是通过物理方法在金属颜料外层包覆一层或多层树脂，形成便于实际使用的固体颗粒。这样一方面提高了金属颜料与基体树脂的亲和力和分散性，另一方面还提高了金属颜料自身的抗腐蚀性。这其中比较典型的是采用蜡包覆。但是蜡包覆的金属颜料仅适用于非极性高分子材料基体树脂，如PE,PP。在绝大多数极性工程塑料中仍然无法使用。并且包覆后，由于蜡的熔点较低，且与金属颜料表面无键合，从而导致包覆层与金属颜料的结合性较弱，容易(特别是在加工过程中)从金属颜料表面脱落，影响实际的分散效果。在某些应用中，有报道提到先用蜡包覆的金属颜料与树脂基材制成色母，再利用造粒时的高剪切力强制分散。这样强制分散的结果是会导致作为金属颜料的铝片被剪碎，从而丧失应用的金属外观效果。

另外，还有采用对金属颜料进行化学包覆的处理，利用丙烯酸酯，苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯和开环剂，在化学聚合的过程中同时实现对金属颜料的包覆。但是该方法依旧没有解决“包覆层树脂与金属颜料表面无键合”这一问题；并且该聚合属于无序聚合，很可能导致多个金属颜料片材被包覆于同一包覆球内，造成永久性团聚，达不到免喷涂树脂所需要的金属效果。同时在包覆过程中容易引入杂质，对造粒过程中的基体高分子树脂的链段造成损伤，影响材料性能，导致了这种包覆工艺无法达到免喷涂工艺所要求的外观效果。而且这种方法对加工基材有很强的选择性，适应范围小。

发明内容