一种抗氧化仿金属塑料母料及其制备方法

文档序号:1067588 发布日期:2020-10-16 浏览:8次 >En<

阅读说明:本技术 一种抗氧化仿金属塑料母料及其制备方法 (Antioxidant metal-like plastic master batch and preparation method thereof ) 是由 陈庆 白涛 陈涛 司文彬 于 2020-06-24 设计创作,主要内容包括:本发明涉及塑料母料的领域,公开了一种抗氧化仿金属塑料母料及其制备方法。制备过程包括:(1)利用清洗剂溶液对金属颜料粉末进行超声清洗,得到清洗后的金属颜料粉末;(2)将氟锆酸钛、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、缓冲剂、成膜助剂和防锈剂加入水中,得到包覆溶液;(3)将包覆溶液喷淋在清洗后的金属颜料粉末表面,静置、末水洗、过滤、干燥,得到抗氧化金属颜料;(4)将载体树脂、分散剂、偶联剂、抗氧化金属颜料混合挤出造粒,即可得到抗氧化仿金属塑料母料。本发明通过将金属颜料粉末表面清洗后包覆复合陶瓷膜,制得的仿金属塑料母料具有优异的抗氧化性和耐腐蚀性,能够在长时间储存和使用中保持仿金属塑料良好的金属光泽与质感。(The invention relates to the field of plastic master batches and discloses an antioxidant metal-like plastic master batch and a preparation method thereof. The preparation process comprises the following steps: (1) carrying out ultrasonic cleaning on the metal pigment powder by using a cleaning agent solution to obtain cleaned metal pigment powder; (2) adding titanium fluozirconate, gamma-aminopropyl triethoxysilane, a buffering agent, a film forming aid and an antirust agent into water to obtain a coating solution; (3) spraying the coating solution on the surface of the cleaned metal pigment powder, standing, washing with water, filtering and drying to obtain the antioxidant metal pigment; (4) and mixing, extruding and granulating the carrier resin, the dispersing agent, the coupling agent and the antioxidant metal pigment to obtain the antioxidant metal-like plastic master batch. According to the invention, the surface of the metal pigment powder is cleaned and then coated with the composite ceramic membrane, so that the prepared metal-like plastic master batch has excellent oxidation resistance and corrosion resistance, and can keep good metal luster and texture of metal-like plastic during long-time storage and use.)

一种抗氧化仿金属塑料母料及其制备方法

技术领域

本发明涉及塑料母料的领域,公开了一种抗氧化仿金属塑料母料及其制备方法。

背景技术

塑料是重要的有机合成高分子材料,随着工业技术和社会生活的发展,塑料因具备可塑性、可回收性以及强度可调节性而受到关注。塑料集金属的坚硬性、木材的轻便性、玻璃的透明性、陶瓷的耐腐蚀性,橡胶的弹性和韧性于一身,因此除了日常用品外,塑料更广泛地应用于航空航天、医疗器械、石油化工、机械制造、国防、建筑等各行各业。

随着人们对塑料装饰性和功能性的越来越高,很多功能性塑料不断出现。在汽车、家电、玩具等行业的产品设计和生产过程中,常常要求塑料部件具备金属质感,传统的办法主要为喷漆、罩光、覆膜以及电镀等塑料成型后二次处理的方法,使用上述方法存在工艺路线较长,生产成本高,并且不够环保。因此,对于仿金属塑料的新技术的研究越来越多。

近年来,随着材料技术的发展,出现了仿金属母料的制备工艺,主要是通过载体塑料中加入金属粉、分散剂和偶联剂等混合挤出而成,可直接用于仿金属塑料的生产中,降低了塑料产品获得金属质感的成本,提升了仿金属塑料产品的生产能效以及环保性。仿金属塑料母料中所添加的金属粉末通常为铝粉、铁粉、铜粉、锌粉等,其广泛应用于金属涂料、印刷油墨以及塑料加工行业中,但金属粉末性质活泼,在水、酸性或碱性介质中容易被腐蚀或氧化,产生氢气,市售的金属颜料表面通常会有一层有机保护层,但该涂层不耐高温,在金属颜料与载体树脂混合挤出过程中会受到破坏,从而影响其抗氧化性与耐腐蚀性,仿金属塑料制品的外观和金属质感会随着使用时间而越来越低。因此,对于提高仿金属塑料制品抗氧化和抗腐蚀性的研究备受关注。

中国发明专利申请号201710469638.3公开了一种高耐候免喷涂仿金属ABS复合材料,按重量份计算,包括以下原料:80~95份ABS,5~20份改性ABS,1~10份免喷涂仿金属母粒,0.5~2份硅烷偶联剂,1~5份助交联剂,0.5~2份分散剂,1~5份增韧剂;其中,改性ABS为ABS与4-[2-(3,5-二羟基苯基)乙烯基]-1,2-苯二酚、二丙烯醛缩季戊四醇共聚物;免喷涂仿金属母粒为所述改性ABS包覆珠光金属颜料。

中国发明专利申请号201710628484.8公开了一种仿金属质感PP材料及其制备方法。该发明的仿金属质感PP材料包括以下重量份的原料:40~70份PP树脂、5~10份增韧剂、2~8份相容剂、5~50份增强粉体、1~5份闪光粉、0.5~2份颜料、0.2~0.4份抗氧化剂、0.5~2份润滑剂、0.1~0.3份硅烷偶联剂;该发明的制备方法包括粉体处理和挤出造粒。

根据上述,现有方案中利用仿金属母料生产仿金属塑料的技术方法,由于仿金属母料中的金属颜料易在水、酸性或碱性介质中被腐蚀或氧化,而传统的利用有机保护层时,涂层不耐高温且易被破坏,造成仿金属制品的外观和金属质感越来越差,影响仿金属塑料的应用,本发明提出了一种抗氧化仿金属塑料母料及其制备方法,可有效解决上述技术问题。

发明内容

目前应用较广的仿金属塑料母料中金属颜料存在抗腐蚀和抗氧化能力差的问题,导致仿金属塑料外观和金属质感随着使用时间越来越差,制约了仿金属塑料的发展和应用。

本发明通过以下技术方案达到上述目的:

一种抗氧化仿金属塑料母料的制备方法,制备的具体过程为:

(1)先将金属颜料粉末、清洗剂溶液混合加入超声分散机中,然后进行超声清洗,脱去金属粉末表面的异物、油脂,再用水洗净,制得清洗后的金属颜料粉末;各原料配比为,按重量份计,金属颜料粉末0.5~1.5重量份、清洗剂溶液3~4重量份;

(2)先在常温反应槽中加入水,然后依次加入氟锆酸钛、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、缓冲剂、成膜助剂和防锈剂,搅拌均匀得到包覆溶液;各原料配比为,按重量份计,水1000重量份、氟锆酸钛25~36重量份、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷1~8重量份、缓冲剂5~18重量份、成膜助剂0.1~5重量份、防锈剂0.1~6重量份;

(3)先将步骤(1)制得的清洗后的金属颜料粉末置于搅拌器中,然后将步骤(2)制得的包覆溶液均匀喷淋在金属颜料表面,再静置,待水分挥发后将金属颜料粉末水洗、过滤、干燥,得到抗氧化金属颜料;

(4)先将载体树脂、分散剂、偶联剂混合均匀,然后加入步骤(3)得到的抗氧化金属颜料进行混熔,再用螺杆挤出机挤出造粒,即可得到抗氧化仿金属塑料母料;各原料配比为,按重量份计,载体树脂25~30重量份、分散剂10~15重量份、偶联剂1~3重量份、抗氧化金属颜料52~64重量份。

金属颜料选择片状的常见金属颜料粉末,片状金属颜料是一类具有较大径厚比的微小鳞片状金属粉末,片状金属颜料在加入塑料基体中时,可形成多层排列,互相遮掩,形成层层屏障,不但可以很好地发挥仿金属质感,而且可以在一定程度上阻止外界有害气体或液体的渗透,具有一定的抗氧化和抗腐蚀性。作为本发明的优选,步骤(1)所述金属颜料粉末为细度1~10μm的片状铝粉、银粉、铜粉、锌粉、不锈钢粉中的一种;作为本发明的进一步优选,金属颜料粉末选择片状铝粉,铝粉不但具有银白色金属光泽,而且粉末的水蒸气透过率低,防锈性较好。

通过利用清洗剂溶液对金属粉末进行清洗,可以有效去除金属表面的杂质和油脂等污物,而且改善表面活性,使金属颜料粉末进行表面陶瓷化处理时更加方便,且获得的陶瓷包覆层与金属粉末表面结合更加紧密,不易受到破坏,抗氧化性与耐腐蚀性更强,可以在高温、酸性或碱性条件下使用,并且在长时间储存和使用过程中保持仿金属塑料的金属光泽与质感。作为本发明的优选,所述清洗剂溶液为HT-A5C型(四川亨通兴达科技有限公司生产)脱脂剂加水配成质量浓度3~5%的溶液,主要成分是无机酸盐与表面活性剂。

本发明利用超声波清洗工艺,主要是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对金属粉末表面的杂质和油脂等污物直接、间接的作用,使杂质和油脂等污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的,具有清洗效果好、清洗速度快、对粉末表面无损伤等优点。作为本发明的优选,步骤(1)所述超声分散机为HDG20-3000型超声分散器,额定功率为3kW,最大频率为20kHz;所述超声清洗的频率为10~15KHz,时间为5~10min。

本发明将氟锆酸钛、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、缓冲剂、成膜助剂和防锈剂配制成包覆溶液。γ-氨基丙基三乙氧基硅烷是一种氨基硅烷,可用来偶联有机高分子和无机填料,增强粘结性,提高产品的机械、耐水、抗老化等性能。本发明把包覆溶液均匀喷淋在清洗后的金属颜料表面时,一定的pH值下,氨基硅烷(γ-氨基丙基三乙氧基硅烷)和氟锆酸钛在溶液状态下会在洁净的金属粉末表面沉积形成一层复合陶瓷膜,这种陶瓷膜具有良好的抗氧化、耐腐蚀、耐高温、耐磨损等特点,从而大幅度提升金属颜料的抗氧化性和耐腐蚀性,在较长时间的储存和使用过程中,依旧能保持良好的抗氧化和耐腐蚀效果。

作为本发明的优选,步骤(2)所述缓冲剂为弱碱性胺类缓冲剂;作为本发明的进一步优选,所述缓冲剂为乙二胺、二异丙胺中的一种。

作为本发明的优选,步骤(2)所述成膜助剂为钼酸盐;作为本发明的进一步优选,所述成膜助剂为钼酸铵、钼酸钠中的至少一种。

作为本发明的优选,步骤(2)所述防锈剂为硼酸盐类防锈剂;作为本发明的进一步优选,所述防锈剂为硼酸钠、硼酸铵中的一种。

作为本发明的优选,步骤(2)所述搅拌的转速为200~300r/min,时间为5~10min。

作为本发明的优选,步骤(3)所述喷淋时的搅拌器转速为50~100r/min,喷淋时间为5~15min,静置时间为1~2h。

作为本发明的优选,步骤(3)所述过滤的方式为沉降、抽滤、压滤中的一种;作为本发明的进一步优选,所述过滤的方式为抽滤。

最后,本发明将表面包覆复合陶瓷膜的金属颜料与载体树脂、分散剂和偶联剂共混后,经双螺杆挤出机挤出造粒,得到的抗氧化仿金属塑料母料具备优异的抗氧化、耐腐蚀性能,可以经历长时间的储存和使用而依旧保持良好的金属光泽与质感。

作为本发明的优选,步骤(4)所述载体树脂为无规聚丙烯(APP)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、氯化聚乙烯(CPE)、乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)、聚氯乙烯(PVC)中的至少一种;作为本发明的进一步优选,所述载体树脂为低密度聚乙烯(LDPE)。

作为本发明的优选,步骤(4)所述分散剂为聚乙烯蜡、硬脂酸中的一种;作为本发明的进一步优选,所述分散剂为聚乙烯蜡。

作为本发明的优选,步骤(4)所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种。

作为本发明的优选,步骤(4)所述螺杆挤出机为38型同向双螺杆挤出机。

由上述方法制备得到的一种抗氧化仿金属塑料母料,具有优异的抗氧化和耐腐蚀性能。通过测试,制备的仿金属塑料母料在耐腐蚀测试后,表面无腐蚀点,并且金属光泽完好。

本发明提供的一种抗氧化仿金属塑料母料及其制备方法,将金属颜料粉末与清洗剂溶液混合加入超声分散机,超声清洗脱去金属粉表面的异物、油脂后,用水洗净得到清洗后的金属颜料粉末;常温反应槽中加入水,依次加入氟锆酸钛、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、缓冲剂、成膜助剂、防锈剂,搅拌后得到包覆溶液;取清洗后的金属颜料粉末置于搅拌器中,将包覆溶液均匀喷淋在金属颜料表面,喷淋后静置,水分挥发后将金属颜料粉末水洗、过滤、干燥,得到抗氧化金属颜料;将载体树脂与分散剂、偶联剂混合均匀后,加入所得的抗氧化金属颜料混熔,最后用双螺杆挤出机挤出造粒,即可。

本发明提供了一种抗氧化仿金属塑料母料及其制备方法,与现有技术相比,其突出的特点和优异的效果在于:

1、提出了采用复合陶瓷膜包覆金属颜料制备抗氧化仿金属塑料母料的方法。

2、通过将金属颜料粉末表面清洗后包覆复合陶瓷膜,显著提升了金属颜料粉末的抗氧化性和耐腐蚀性,进一步制成的仿金属塑料母料乃至仿金属塑料,可以在高温、酸性或碱性条件下使用,在长时间储存和使用过程中保持仿金属塑料良好的金属光泽与质感。

3、本发明的制备工艺简单,操作方便,具有极佳的应用推广前景。

说明书附图

图1为本发明实施例6制得的仿金属塑料母料进行耐腐蚀测试后的效果。

图2为对比例1制得的仿金属塑料母料进行耐腐蚀测试后的效果。

图3为对比例2制得的仿金属塑料母料进行耐腐蚀测试后的效果。

图4为对比例3制得的仿金属塑料母料进行耐腐蚀测试后的效果。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明,但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。

实施例1

(1)先将金属颜料粉末、清洗剂溶液混合加入超声分散机中,然后进行超声清洗,脱去金属粉末表面的异物、油脂,再用水洗净,制得清洗后的金属颜料粉末;金属颜料粉末为细度5μm的片状铝粉;清洗剂溶液为HT-A5C型(四川亨通兴达科技有限公司生产)脱脂剂加水配成质量浓度4%的溶液,主要成分是无机酸盐与表面活性剂;超声分散机为HDG20-3000型超声分散器,额定功率为3kW,最大频率为20kHz;超声清洗的频率为13kHz,时间为7min;

各原料配比为,按重量份计,金属颜料粉末0.9重量份、清洗剂溶液3.4重量份;

(2)先在常温反应槽中加入水,然后依次加入氟锆酸钛、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、缓冲剂、成膜助剂和防锈剂,搅拌均匀得到包覆溶液;缓冲剂为乙二胺;成膜助剂为钼酸铵;防锈剂为硼酸钠;搅拌的转速为260r/min,时间为7min;

各原料配比为,按重量份计,水1000重量份、氟锆酸钛31重量份、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷5重量份、缓冲剂11重量份、成膜助剂2.5重量份、防锈3.1重量份;

(3)先将步骤(1)制得的清洗后的金属颜料粉末置于搅拌器中,然后将步骤(2)制得的包覆溶液均匀喷淋在金属颜料表面,再静置,待水分挥发后将金属颜料粉末水洗、过滤、干燥,得到抗氧化金属颜料;喷淋时的搅拌器转速为7r/min,喷淋时间为9min,静置时间为1.5h;过滤的方式为沉降;

(4)先将载体树脂、分散剂、偶联剂混合均匀,然后加入步骤(3)得到的抗氧化金属颜料进行混熔,再用螺杆挤出机挤出造粒,即可得到抗氧化仿金属塑料母料;载体树脂为低密度聚乙烯(LDPE);分散剂为聚乙烯蜡;偶联剂为硅烷偶联剂;螺杆挤出机为38型同向双螺杆挤出机;

各原料配比为,按重量份计,载体树脂27重量份、分散剂13重量份、偶联剂1.重8量份、抗氧化金属颜料59重量份。

实施例1制得的仿金属塑料母料,其耐腐蚀测试后仿金属光泽效果如表1所示。

实施例2

(1)先将金属颜料粉末、清洗剂溶液混合加入超声分散机中,然后进行超声清洗,脱去金属粉末表面的异物、油脂,再用水洗净,制得清洗后的金属颜料粉末;金属颜料粉末为细度2μm的片状银粉;清洗剂溶液为HT-A5C型(四川亨通兴达科技有限公司生产)脱脂剂加水配成质量浓度3.5%的溶液,主要成分是无机酸盐与表面活性剂;超声分散机为HDG20-3000型超声分散器,额定功率为3kW,最大频率为20kHz;超声清洗的频率为11kHz,时间为9min;

各原料配比为,按重量份计,金属颜料粉末0.7重量份、清洗剂溶液3.8重量份;

(2)先在常温反应槽中加入水,然后依次加入氟锆酸钛、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、缓冲剂、成膜助剂和防锈剂,搅拌均匀得到包覆溶液;缓冲剂为二异丙胺;成膜助剂为钼酸钠;防锈剂为硼酸铵;搅拌的转速为220r/min,时间为9min;

各原料配比为,按重量份计,水1000重量份、氟锆酸钛27重量份、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷3重量份、缓冲剂7重量份、成膜助剂1重量份、防锈剂2重量份;

(3)先将步骤(1)制得的清洗后的金属颜料粉末置于搅拌器中,然后将步骤(2)制得的包覆溶液均匀喷淋在金属颜料表面,再静置,待水分挥发后将金属颜料粉末水洗、过滤、干燥,得到抗氧化金属颜料;喷淋时的搅拌器转速为60r/min,喷淋时间为13min,静置时间为1h;过滤的方式为抽滤;

(4)先将载体树脂、分散剂、偶联剂混合均匀,然后加入步骤(3)得到的抗氧化金属颜料进行混熔,再用螺杆挤出机挤出造粒,即可得到抗氧化仿金属塑料母料;载体树脂为低密度聚乙烯(LDPE);分散剂为硬脂酸;偶联剂为铝酸酯偶联剂;螺杆挤出机为38型同向双螺杆挤出机;

各原料配比为,按重量份计,载体树脂29重量份、分散剂10重量份、偶联剂2重量份、抗氧化金属颜料60重量份。

实施例2制得的仿金属塑料母料,其耐腐蚀测试后仿金属光泽效果如表1所示。

实施例3

(1)先将金属颜料粉末、清洗剂溶液混合加入超声分散机中,然后进行超声清洗,脱去金属粉末表面的异物、油脂,再用水洗净,制得清洗后的金属颜料粉末;金属颜料粉末为细度8μm的片状铜粉;清洗剂溶液为HT-A5C型(四川亨通兴达科技有限公司生产)脱脂剂加水配成质量浓度4.5%的溶液,主要成分是无机酸盐与表面活性剂;超声分散机为HDG20-3000型超声分散器,额定功率为3kW,最大频率为20kHz;超声清洗的频率为14kHz,时间为9min;

各原料配比为,按重量份计,金属颜料粉末1.2重量份、清洗剂溶液3.2重量份;

(2)先在常温反应槽中加入水,然后依次加入氟锆酸钛、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、缓冲剂、成膜助剂和防锈剂,搅拌均匀得到包覆溶液;缓冲剂为乙二胺;成膜助剂为钼酸钠;防锈剂为硼酸钠;搅拌的转速为280r/min,时间为6min;

各原料配比为,按重量份计,水1000重量份、氟锆酸钛33重量份、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷7重量份、缓冲剂15重量份、成膜助剂4重量份、防锈剂5重量份;

(3)先将步骤(1)制得的清洗后的金属颜料粉末置于搅拌器中,然后将步骤(2)制得的包覆溶液均匀喷淋在金属颜料表面,再静置,待水分挥发后将金属颜料粉末水洗、过滤、干燥,得到抗氧化金属颜料;喷淋时的搅拌器转速为90r/min,喷淋时间为12min,静置时间为2h;过滤的方式为压滤;

(4)先将载体树脂、分散剂、偶联剂混合均匀,然后加入步骤(3)得到的抗氧化金属颜料进行混熔,再用螺杆挤出机挤出造粒,即可得到抗氧化仿金属塑料母料;载体树脂为低密度聚乙烯(LDPE);分散剂为聚乙烯蜡;偶联剂为硅烷偶联剂;螺杆挤出机为38型同向双螺杆挤出机;

各原料配比为,按重量份计,载体树脂26重量份、分散剂14重量份、偶联剂2.5重量份、抗氧化金属颜料62重量份。

实施例3制得的仿金属塑料母料,其耐腐蚀测试后仿金属光泽效果如表1所示。

实施例4

(1)先将金属颜料粉末、清洗剂溶液混合加入超声分散机中,然后进行超声清洗,脱去金属粉末表面的异物、油脂,再用水洗净,制得清洗后的金属颜料粉末;金属颜料粉末为细度1μm的片状锌粉;清洗剂溶液为HT-A5C型(四川亨通兴达科技有限公司生产)脱脂剂加水配成质量浓度3%的溶液,主要成分是无机酸盐与表面活性剂;超声分散机为HDG20-3000型超声分散器,额定功率为3kW,最大频率为20kHz;超声清洗的频率为10kHz,时间为10min;

各原料配比为,按重量份计,金属颜料粉末0.5重量份、清洗剂溶液4重量份;

(2)先在常温反应槽中加入水,然后依次加入氟锆酸钛、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、缓冲剂、成膜助剂和防锈剂,搅拌均匀得到包覆溶液;缓冲剂为二异丙胺;成膜助剂为钼酸铵;防锈剂为硼酸铵;搅拌的转速为200r/min,时间为10min;

各原料配比为,按重量份计,水1000重量份、氟锆酸钛25重量份、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷1重量份、缓冲剂5重量份、成膜助剂0.1重量份、防锈剂0.1重量份;

(3)先将步骤(1)制得的清洗后的金属颜料粉末置于搅拌器中,然后将步骤(2)制得的包覆溶液均匀喷淋在金属颜料表面,再静置,待水分挥发后将金属颜料粉末水洗、过滤、干燥,得到抗氧化金属颜料;喷淋时的搅拌器转速为50r/min,喷淋时间为15min,静置时间为1h;过滤的方式为沉降;

(4)先将载体树脂、分散剂、偶联剂混合均匀,然后加入步骤(3)得到的抗氧化金属颜料进行混熔,再用螺杆挤出机挤出造粒,即可得到抗氧化仿金属塑料母料;载体树脂为低密度聚乙烯(LDPE);分散剂为硬脂酸;偶联剂为铝酸酯偶联剂;螺杆挤出机为38型同向双螺杆挤出机;

各原料配比为,按重量份计,载体树脂30重量份、分散剂10重量份、偶联剂1重量份、抗氧化金属颜料52重量份。

实施例4制得的仿金属塑料母料,其耐腐蚀测试后仿金属光泽效果如表1所示。

实施例5

(1)先将金属颜料粉末、清洗剂溶液混合加入超声分散机中,然后进行超声清洗,脱去金属粉末表面的异物、油脂,再用水洗净,制得清洗后的金属颜料粉末;金属颜料粉末为细度10μm的片状不锈钢粉;清洗剂溶液为HT-A5C型(四川亨通兴达科技有限公司生产)脱脂剂加水配成质量浓度5%的溶液,主要成分是无机酸盐与表面活性剂;超声分散机为HDG20-3000型超声分散器,额定功率为3kW,最大频率为20kHz;超声清洗的频率为15kHz,时间为5min;

各原料配比为,按重量份计,金属颜料粉末1.5重量份、清洗剂溶液3重量份;

(2)先在常温反应槽中加入水,然后依次加入氟锆酸钛、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、缓冲剂、成膜助剂和防锈剂,搅拌均匀得到包覆溶液;缓冲剂为乙二胺;成膜助剂为钼酸铵;防锈剂为硼酸钠;搅拌的转速为200r/min,时间为10min;

各原料配比为,按重量份计,水1000重量份、氟锆酸钛36重量份、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷8重量份、缓冲剂18重量份、成膜助剂5重量份、防锈剂6重量份;

(3)先将步骤(1)制得的清洗后的金属颜料粉末置于搅拌器中,然后将步骤(2)制得的包覆溶液均匀喷淋在金属颜料表面,再静置,待水分挥发后将金属颜料粉末水洗、过滤、干燥,得到抗氧化金属颜料;喷淋时的搅拌器转速为100r/min,喷淋时间为5min,静置时间为2h;过滤的方式为抽滤;

(4)先将载体树脂、分散剂、偶联剂混合均匀,然后加入步骤(3)得到的抗氧化金属颜料进行混熔,再用螺杆挤出机挤出造粒,即可得到抗氧化仿金属塑料母料;载体树脂为低密度聚乙烯(LDPE);分散剂为聚乙烯蜡;偶联剂为铝酸酯偶联剂;螺杆挤出机为38型同向双螺杆挤出机;

各原料配比为,按重量份计,载体树脂25重量份、分散剂15重量份、偶联剂3重量份、抗氧化金属颜料52重量份。

实施例5制得的仿金属塑料母料,其耐腐蚀测试后仿金属光泽效果如表1所示。

实施例6

(1)先将金属颜料粉末、清洗剂溶液混合加入超声分散机中,然后进行超声清洗,脱去金属粉末表面的异物、油脂,再用水洗净,制得清洗后的金属颜料粉末;金属颜料粉末为细度6μm的片状铝粉;清洗剂溶液为HT-A5C型(四川亨通兴达科技有限公司生产)脱脂剂加水配成质量浓度4%的溶液,主要成分是无机酸盐与表面活性剂;超声分散机为HDG20-3000型超声分散器,额定功率为3kW,最大频率为20kHz;超声清洗的频率为12kHz,时间为8min;

各原料配比为,按重量份计,金属颜料粉末1重量份、清洗剂溶液3.5重量份;

(2)先在常温反应槽中加入水,然后依次加入氟锆酸钛、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、缓冲剂、成膜助剂和防锈剂,搅拌均匀得到包覆溶液;缓冲剂为二异丙胺;成膜助剂为钼酸钠;防锈剂为硼酸铵;搅拌的转速为250r/min,时间为8min;

各原料配比为,按重量份计,水1000重量份、氟锆酸钛30重量份、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷6重量份、缓冲剂12重量份、成膜助剂2.5重量份、防锈剂3重量份;

(3)先将步骤(1)制得的清洗后的金属颜料粉末置于搅拌器中,然后将步骤(2)制得的包覆溶液均匀喷淋在金属颜料表面,再静置,待水分挥发后将金属颜料粉末水洗、过滤、干燥,得到抗氧化金属颜料;喷淋时的搅拌器转速为80r/min,喷淋时间为10min,静置时间为1.5h;过滤的方式为压滤;

(4)先将载体树脂、分散剂、偶联剂混合均匀,然后加入步骤(3)得到的抗氧化金属颜料进行混熔,再用螺杆挤出机挤出造粒,即可得到抗氧化仿金属塑料母料;载体树脂为低密度聚乙烯(LDPE);分散剂为硬脂酸;偶联剂为铝酸酯偶联剂;螺杆挤出机为38型同向双螺杆挤出机;

各原料配比为,按重量份计,载体树脂28重量份、分散剂12.5重量份、偶联剂2重量份、抗氧化金属颜料58重量份。

实施例6制得的仿金属塑料母料,其耐腐蚀测试后仿金属光泽效果如表1和图1所示。

对比例1

对比例1没有对金属颜料粉末进行表面清洗,其他制备条件与实施例6相同,制得的仿金属塑料母料,其耐腐蚀测试后仿金属光泽效果如表1和图2所示。

对比例2

对比例2没有金属颜料粉末进行表面清洗与表面包覆处理,其他制备条件与实施例6相同,制得的仿金属塑料母料,其耐腐蚀测试后仿金属光泽效果如表1和图3所示。

对比例3

对比例3没有对金属颜料粉末进行表面包覆处理,其他制备条件与实施例6相同,制得的仿金属塑料母料,其耐腐蚀测试后仿金属光泽效果如表1和图4所示。

上述性能指标的测试方法为:

耐腐蚀测试后仿金属光泽效果:将实施例1~6和对比例1~3制得的仿金属塑料母料放入质量浓度为10%的盐酸溶液中,浸泡30min,取出后放置24h,观察表面腐蚀情况与金属光泽;其中,实施例6、对比例1、对比例2、对比例3的仿金属塑料母料情况分别见图1、图2、图3和图4。

由表2和图1 ~4可见:本发明实施例制得的仿金属塑料母料,在进行耐腐蚀测试后,表面无腐蚀,金属光泽保持完好,表现出优异的抗氧化和耐腐蚀性能,实施例6的如图1所示;对比例1的仿金属塑料母料表面有轻微发黑,金属光泽保持较好,如图2所示,说明金属颜料粉末在进行表面陶化处理前若未用清洁剂进行清洁,会影响陶化效果,从而进一步影响仿金属塑料母料的抗氧化性与耐腐蚀性;对比例2的仿金属塑料母料表面色泽发黑,金属光泽保持较差,如图3所示,说明未用清洁剂剂进行清洗、且未进行陶化处理的金属颜料粉末进一步制成的仿金属塑料母料,其抗氧化性和耐腐蚀性较差;对比例3的仿金属塑料母料表面发黑严重,金属光泽几乎消失,如图4所示,说明金属颜料表面原本的油脂对其具有一定的保护作用,清洗但未进行表面陶化处理的金属颜料粉末,进一步制成的仿金属塑料母料抗氧化性和耐腐蚀性非常差。

表1:

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