一种良外观免喷涂ABS复合材料及其制备方法与流程

本发明涉及高分子改性材料，尤其涉及一种良外观免喷涂abs复合材料及其制备方法。

背景技术：

1、abs树脂作为综合性能优异的通用工程塑料，具备冲击强度高、尺寸稳定性好、易加工成型、性价比突出等优势，被广泛应用于汽车内外饰件、家用电器壳体、智能终端外观件等领域。为满足产品外观装饰性需求，传统abs塑件普遍采用注塑成型后表面喷涂、电镀等二次装饰工艺，虽可获得金属光泽、珠光质感等美观效果，但存在工序繁琐、生产周期长、加工成本高的问题，同时喷涂过程会产生大量voc废气、废漆渣，不符合绿色生产、低碳环保的行业发展要求，且喷涂涂层易出现脱落、划伤、失光等缺陷，塑件后期返修率较高。

2、免喷涂abs材料通过在树脂体系中直接添加金属粉、珠光粉等效果颜料，可实现一次注塑成型获得装饰性外观，无需二次喷涂，是替代传统喷涂工艺的主流绿色技术，目前已在家电、汽车行业逐步普及。现有公开的免喷涂abs技术（如cn105038095b、cn118638382a等）多采用abs/pmma简单复配基体，搭配单一偶联剂浸泡改性效果颜料，辅以常规润滑剂制备材料，一定程度上改善了制品外观效果，但在实际量产应用中仍存在诸多难以解决的技术缺陷。

3、现有技术的核心短板集中在以下几点：一是效果颜料仅采用单层表面处理，颜料与树脂基体相容性差，加工及储存过程中极易团聚结块，注塑后制品易出现发灰、色差、掉粉发白问题，外观一致性差；二是常规免喷涂材料耐刮耐磨性能薄弱，表面铅笔硬度普遍低于hb，日常使用易产生划痕，无法满足高端家电、汽车内饰的耐磨要求；三是熔体流变性能调控不足，大件、薄壁复杂塑件注塑过程中易产生虎皮纹、水波纹、熔接线等明显外观缺陷，良品率偏低；四是效果颜料多与所有物料一同高温高剪切挤出，片状颜料结构易被剪切破碎，大幅削弱金属珠光质感；五是现有技术多为纯新料配方，无法适配再生abs资源化利用，且耐候体系单一，户外长期使用易失光、褪色、开裂，应用场景受限。

4、针对现有免喷涂abs材料存在的颜料稳定性差、外观缺陷多、耐刮性不足、耐候性弱、无法适配再生料量产等行业痛点，本发明研发一种低流痕、高耐刮、高外观一致性的abs免喷涂复合材料及其制备方法，通过配方体系与制备工艺的协同创新，彻底解决现有技术缺陷，兼顾外观、性能、环保与量产适配性。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种良外观免喷涂abs复合材料及其制备方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种良外观免喷涂abs复合材料及其制备方法，由如下重量份原料组成：高流动abs树脂40～70份、san树脂10～20份、pmma树脂5～15份、abs高胶粉3～8份、双层包覆改性效果颜料1～5份、复合耐刮助剂1.5～4份、复合耐候稳定剂0.5～2份、流变改性剂0.2～1份、加工润滑剂0.3～1份；所述双层包覆改性效果颜料由内至外依次包覆有偶联剂层和热塑性树脂层；所述复合耐刮助剂为纳米二氧化硅、超细实心玻璃微珠与超高分子有机硅复配体系。

4、优选的，所述双层包覆改性效果颜料的粒径d50为9～23μm。

5、优选的，所述偶联剂层为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂，所述热塑性树脂层为丙烯酸酯类树脂。

6、优选的，所述复合耐刮助剂中，纳米二氧化硅粒径为20～50nm，超细实心玻璃微珠粒径为5～10μm，超高分子有机硅、纳米二氧化硅、玻璃微珠的质量配比为2:1:1.5。

7、优选的，所述高流动abs树脂在220℃/10kg条件下熔融指数≥30g/10min。

8、优选的，所述复合耐候稳定剂为无卤体系，由受阻胺光稳定剂、苯并三唑类uv吸收剂与主辅复合抗氧剂复配而成。

9、优选的，所述流变改性剂为丙烯酸酯类流变助剂。

10、优选的，所述高流动abs树脂中还包含占abs树脂总重量30%~50%的再生abs树脂，以及0.5~1.5重量份的扩链相容剂。

11、一种abs免喷涂复合材料的制备方法，用于制备上述的abs免喷涂复合材料，包含以下步骤：（1）主料预混：按配比将高流动abs树脂、san树脂、pmma树脂、abs高胶粉、复合耐候稳定剂、流变改性剂及加工润滑剂投入高速混合机，常温搅拌5～10min，混合均匀得到主料混合物；（2）熔融塑化：将主料混合物由双螺杆挤出机主喂料口投入，采用180～225℃阶梯式分段控温、双螺杆挤出机进行熔融塑化；（3）精准侧喂加料：将双层包覆改性效果颜料由双螺杆挤出机中段侧喂料口定量投入；（4）成型造粒：熔融共混物料经模头挤出、水冷牵引、风干切粒、筛分除粉，最终得到abs免喷涂复合材料成品。

12、优选的，双螺杆挤出机工艺参数设置为：螺杆转速300～450r/min。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、1、本发明采用超高分子有机硅、丙烯酸树脂双层包覆颜料，形成静电与位阻双重稳定结构，显著改善颜料团聚、掉粉、发白问题，制品外观光泽度与均匀性大幅提升。

15、2、三元复合耐刮助剂体系协同增效，将材料表面铅笔硬度提升至h～2h，耐磨性能较传统配方提升40%以上，有效改善传统免喷涂材料耐刮性差的短板。

16、3、abs/san/pmma多元树脂合金搭配丙烯酸酯流变助剂，精准调控熔体流变性能，彻底消除大件、薄壁塑件注塑产生的虎皮纹、水波纹、熔接线等外观缺陷。

17、4、采用颜料中段侧喂、低温低剪切挤出工艺，最大程度保留片状颜料完整鳞片结构，避免剪切破碎发灰，批次外观一致性极佳。

18、5、无卤复合耐候体系适配户外长期使用，同时兼容30%～50%再生abs改性，在保证性能的前提下实现固废资源化利用，绿色环保、降本增效。

19、6、一次注塑免喷涂成型，简化生产工序、降低voc排放，适配汽车内外饰、高端家电大批量量产。

1.一种abs免喷涂复合材料，其特征在于，由如下重量份原料组成：高流动abs树脂40～70份、san树脂10～20份、pmma树脂5～15份、abs高胶粉3～8份、双层包覆改性效果颜料1～5份、复合耐刮助剂1.5～4份、复合耐候稳定剂0.5～2份、流变改性剂0.2～1份、加工润滑剂0.3～1份；所述双层包覆改性效果颜料由内至外依次包覆有偶联剂层和热塑性树脂层；所述复合耐刮助剂为纳米二氧化硅、超细实心玻璃微珠与超高分子有机硅复配体系。

2.根据权利要求1所述的abs免喷涂复合材料，其特征在于，所述双层包覆改性效果颜料的粒径d50为9～23μm。

3.根据权利要求1所述的abs免喷涂复合材料，其特征在于，所述偶联剂层为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂，所述热塑性树脂层为丙烯酸酯类树脂。

4.根据权利要求1所述的abs免喷涂复合材料，其特征在于，所述复合耐刮助剂中，纳米二氧化硅粒径为20～50nm，超细实心玻璃微珠粒径为5～10μm，超高分子有机硅、纳米二氧化硅、玻璃微珠的质量配比为2:1:1.5。

5.根据权利要求1所述的abs免喷涂复合材料，其特征在于，所述高流动abs树脂在220℃/10kg条件下熔融指数≥30g/10min。

6.根据权利要求1所述的abs免喷涂复合材料，其特征在于，所述复合耐候稳定剂为无卤体系，由受阻胺光稳定剂、苯并三唑类uv吸收剂与主辅复合抗氧剂复配而成。

7.根据权利要求1所述的abs免喷涂复合材料，其特征在于，所述流变改性剂为丙烯酸酯类流变助剂。

8.根据权利要求1所述的abs免喷涂复合材料，其特征在于，所述高流动abs树脂中还包含占abs树脂总重量30%~50%的再生abs树脂，以及0.5~1.5重量份的扩链相容剂。

9.一种abs免喷涂复合材料的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1-8任一项所述的abs免喷涂复合材料，包含以下步骤：（1）主料预混：按配比将高流动abs树脂、san树脂、pmma树脂、abs高胶粉、复合耐候稳定剂、流变改性剂及加工润滑剂投入高速混合机，常温搅拌5～10min，混合均匀得到主料混合物；（2）熔融塑化：将主料混合物由双螺杆挤出机主喂料口投入，采用180～225℃阶梯式分段控温、双螺杆挤出机进行熔融塑化；（3）精准侧喂加料：将双层包覆改性效果颜料由双螺杆挤出机中段侧喂料口定量投入；（4）成型造粒：熔融共混物料经模头挤出、水冷牵引、风干切粒、筛分除粉，最终得到abs免喷涂复合材料成品。

10.根据权利要求9所述的一种abs免喷涂复合材料的制备方法，其特征在于，双螺杆挤出机工艺参数设置为：螺杆转速300～450r/min。