[发明专利]一种大颗粒滚塑复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及滚塑领域，针对大颗粒直接进行滚塑成型，制品缺料、漏料、力学性能差的问题，提供一种大颗粒滚塑复合材料，由A料粉末和B料颗粒组成，两者的基体均为树脂；按表观体积百分比计，A料粉末占比5‑35％；B料颗粒为直径1‑3mm、长度2‑4mm的颗粒状材料。本发明将粉末和大颗粒的混合物进行滚塑成型，粉末材料优先附着到模具上，消除了缺料、漏料的现象，大颗粒附着在粉末涂层上，粉末同时也填充了大颗粒之间的空隙，提高了滚塑制品的力学性能。本发明还提供所述大颗粒滚塑复合材料的制备方法和应用。

技术领域

本发明涉及滚塑领域，尤其是涉及一种大颗粒滚塑复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

滚塑成型是一种利用旋转的模具进行加工的塑料加工方式，其加工过程是，将塑料粉末或浆料投入模具，闭合后的模具在设备上进行旋转或摇摆，同时通过明火或热风对模具外部进行加热，塑料粉末或浆料在受热的状态下在模具内部翻转、流动，温度达到软化点后逐步涂布到模具内表面，熔融并凝结，将模具放于自然环境下或通过水、雾、风等介质进行冷却后拆模取出制品。

市售的塑料颗粒均为挤出造粒的产品，为直径大于1mm，长度2-5mm的大颗粒物。直接使用大颗粒进行滚塑成型，制品会产生有缺料、漏料、力学性能差等问题，因此现有滚塑成型工艺均使用塑料粉末进行成型。例如，专利CN105254989A公开了一种抗电击穿永久抗静电型滚塑成型用聚乙烯复合材料，由以下质量百分比计的组分混合制成：聚乙粉末90-99.9％，金属粉末0.1-10.0％。该发明的聚乙烯复合材料，通过滚塑工艺加工出的制品，在保持永久性抗静电效果的同时，具备良好的绝缘性，拓宽了常规单层抗静电材料的应用领域，同时避免了使用多层结构工艺带来的加工复杂性。但是塑料颗粒通过磨粉机制粉提高了滚塑制造商的加工成本。据此需要一种理想的解决方法。

发明内容

本发明为了克服大颗粒直接进行滚塑成型，制品缺料、漏料、力学性能差的问题，提供一种大颗粒滚塑复合材料及其制备方法和应用，将粉末和大颗粒的混合物进行滚塑成型，粉末材料优先附着到模具上，消除了缺料、漏料的现象，大颗粒附着在粉末涂层上，粉末同时也填充了大颗粒之间的空隙，提高了滚塑制品的力学性能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种大颗粒滚塑复合材料，由A料粉末和B料颗粒组成，两者的基体均为树脂，按表观体积百分比计，A料粉末占比5-35％，B料颗粒为直径1-3mm、长度2-4mm的颗粒状材料。

直接使用大颗粒进行滚塑成型，制品会产生有缺料、漏料、力学性能差等问题。但是塑料颗粒通过磨粉机制粉又提高了滚塑制造商的加工成本。发明人在研究中发现，使用粉末和大颗粒的混合物进行滚塑成型，粉末材料优先附着到模具上，消除了缺料、漏料的现象，大颗粒附着在粉末涂层上，粉末同时也填充了大颗粒之间的空隙，提高了滚塑制品的力学性能。该复合材料加工的滚塑制品，成本低，能够很好的解决大颗粒滚塑缺料、漏料、力学性能差等问题。用其制备的滚塑制品无气泡，加工性能好，塑化好，生产效率高，制品性能好。

作为优选，A料粉末的粉体流动性≤33s/100g，粒径分布D95≤500μm。

作为优选，A料粉末和B料颗粒的基体树脂选自聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚氨酯、聚乳酸、聚碳酸酯、弹性体材料，或上述材料的衍生物，或上述材料的复配物，或上述材料阻燃、发泡、耐候、交联、染色功能的改性材料。A料粉末和B料颗粒中的基体树脂可以选用同种树脂，也可以选用不同种树脂。而且本发明不局限于线型低密度聚乙烯粉末及颗粒，还可以应用于聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚氨酯、聚乳酸、聚碳酸酯、弹性体或其衍生物或其它们之间的复配树脂或其阻燃、发泡、耐候、交联、染色等功能改性材料粉末及颗粒。

本发明还提供上述大颗粒滚塑复合材料的制备方法，将A料粉末和B料颗粒按照配方比例混合2-10min，即得大颗粒滚塑复合材料。本发明材料的制备方法简单，无需复杂设备，易实现工业化操作。