[发明专利]一种具有金属光泽的免喷涂聚酰胺组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，特别涉及一种具有金属光泽的免喷涂聚酰胺组合物及其制备方法。

背景技术

聚酰胺(Polyamides，简称PA)作为广泛应用的工程塑料之一，本身具有优异综合性能，如良好的力学性能、耐化学性和耐热性能等，但同时聚酰胺树脂也有表面硬度不高，易刮伤等不足。通过改性如合金化或增强等，提高聚酰胺树脂的性能，使其满足不同的使用条件，扩大聚酰胺的应用领域。丙烯腈-苯乙烯共聚物(acrylonitrile-styrene copolymer简称AS)，具有透明、耐化学腐蚀、模量高、加工流动性好等优点，但AS树脂的冲击性能较差，限制其广泛应用。免喷涂材料一般是指表面具有良好的表面效果的产品，表面不需再进行喷涂而可以达到喷涂表面效果，PA免喷涂产品具有金属质感强、耐热性好和耐化学性好等特点，具有较大的应用潜力。专利CN104629348A公开了一种具有特殊美学效果的免喷涂PA，其采用母粒胶囊化工艺，具有金属质感效果，但其制作工艺复杂，成本较高。PA/AS类合金如专利CN102010591A和专利CN106433112A主要关注的是材料的机械性能和热性能，而对其表面性能则关注较少，特别是免喷涂金属效果PA/AS合金方面还没有关注。

具有金属效果的免喷涂产品一般通过添加金属效果的颜料实现，但是金属颜料在聚合物基体里取向和堆积容易产生一些表面问题，如具有金属光泽的PA类产品容易在表面产生留痕和熔接痕迹，此类产品结构种类单一，需要辅以专门的形状设计和处理，但熔接痕问题依然存在，且成本较高。如何使得具有金属光泽的PA树脂组合物兼具有良好的表观性能，同时制备工艺流程简单，生产成品低，成为行业急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种表观性能好、力学性能优以及生产成本低的免喷涂聚酰胺组合物，同时本发明又提供了一种该聚合物的制备方法。

本发明所采取的技术方案是：一种具有金属光泽的免喷涂聚酰胺组合物，其按重量份计包括如下原料组分：

具体地，聚酰胺树脂和丙烯腈-苯乙烯共聚物复合存在一定的相容性问题，而金属颜料本身在聚酰胺树脂中又存在分散性欠佳的问题，因而其聚酰胺组合物中的功能性助剂如相容剂、分散助剂和增韧剂的加入量尤为重要。

作为上述方案的进一步改进，所述丙烯腈-苯乙烯共聚物与相容剂的添加量按原料重量份计为0.4～10:1。具体地，当丙烯腈-苯乙烯共聚物和相容剂两者比例超过10:1时组合物表面光泽度不佳；当两者比例低于0.4:1时组合物的后期加工成型性能差。

作为上述方案的进一步改进，所述丙烯腈-苯乙烯共聚物与分散助剂的添加量按原料重量份计为2～100:1。具体地，丙烯腈-苯乙烯共聚物和分散助剂两者的比例超过100:1或低于2:1时组合物的表面金属光泽效果均不佳。

作为上述方案的进一步改进，所述丙烯腈-聚乙烯共聚物的熔体流动速率在200℃/10kg的测试条件下为20～40g/10min。

作为上述方案的进一步改进，所述聚酰胺选自PA66、PA6和PA12中的至少一种。

作为上述方案的进一步改进，所述相容剂选自经马来酸酐接枝的苯乙烯-马来酰亚胺共聚物、经马来酸酐接枝的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、经马来酸酐接枝的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、经马来酸酐接枝的丙烯腈-苯乙烯共聚物，以及它们的氢化物中的至少一种。具体地，本发明优选经马来酸酐接枝的丙烯腈-苯乙烯共聚物，接枝率为0.8～1.5％，进一步优选马来酸酐接枝率为1.2％的丙烯腈-苯乙烯共聚物。本发明对相容剂的特殊限定，使其与聚酰胺树脂和丙烯腈-苯乙烯共聚物形成特定的复合体系，有效地解决了聚酰胺树脂与丙烯腈-苯乙烯共聚物复配作为树脂基体时的相容性问题。

作为上述方案的进一步改进，所述分散剂选用酸值范围为200～300mgKOH/g的端羧基聚合物，其能有效提高金属颜料的分散性能，改善聚酰胺组合物成型后表面光泽度。具体地，本发明优选球形结构的端羧基聚合物。

作为上述方案的进一步改进，所述填料选自氧化铝、粘土、蒙脱石、高岭土、碳酸钙、硅藻土、云母、硅石、滑石、硅灰石和沉淀硫酸钡中的至少一种。具体地，加入的填料可提高聚酰胺组合物成型后的表面硬度，本发明进一步优选粒径范围在2500～5000目之间的上述填料，其可有效改善聚酰胺聚合物成型后的翘曲性能和收缩性。

作为上述方案的进一步改进，所述增韧剂选自经马来酸酐接枝的乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物或乙烯-丙烯-马来酸酐共聚物。