一種超聲波處理制備金屬閃光效果塑料的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種超聲波處理制備金屬閃光效果塑料的裝置及方法，屬于超聲波處理制備金屬閃光效果塑料的裝置及方法的創(chuàng)新技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，制造外觀具有美感的塑料產(chǎn)品越來(lái)越引起人們的關(guān)注，因?yàn)橄M(fèi)者對(duì)產(chǎn)品外觀的審美觀越來(lái)越強(qiáng)。高閃光鋁粉、銅金粉、珠光粉、熒光粉、夜光粉、反光粉等等，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。但是，主要應(yīng)用是在涂料方面，約占85%，油墨應(yīng)用約占9%，塑料應(yīng)用約占4%，其他應(yīng)用約占2%。高閃光鋁粉與熱塑性樹(shù)脂復(fù)合是一種典型的具有金屬光澤的復(fù)合材料，可以直接生產(chǎn)具有金屬光澤的塑料產(chǎn)品，而幾乎不用噴涂、上漆等后繼的表面著色工
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[0003]中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)CN201010300491公開(kāi)了一種具有金屬光澤的塑料材料的配方及制備方法；中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)CN201010138613公開(kāi)了一種采用PP、ABS、POE、SAN、ASA與鋁粉共混、擠出、造粒，然后注塑成型具有金屬光澤的免漆汽車(chē)擾流板及免漆汽車(chē)保險(xiǎn)杠的技術(shù)方案，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)CN201210271092公開(kāi)了一種采用類(lèi)似的方法生產(chǎn)金屬光澤汽車(chē)保險(xiǎn)杠的技術(shù)方案。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)CN200720113818公開(kāi)了一種利用含有金屬顏料或珠光粉的PVC生產(chǎn)具有金屬光澤的型材。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)CN201310246636公開(kāi)了一種利用金屬粉、聚碳酸樹(shù)脂、聚甲基丙烯酸酯和聚苯乙烯，制備具有金屬光澤的塑料的技術(shù)方案；中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)CN201310371843公開(kāi)了一種具有金屬光澤塑料的的技術(shù)方案。
[0004]上述方法存在的主要缺陷是:高閃光鋁粉、銅金粉、珠光粉等與熱塑性樹(shù)脂共混應(yīng)用時(shí)，無(wú)機(jī)剛性顏料在塑料基體中分散不均勻，并且與塑料基體界面結(jié)合力相對(duì)變?nèi)?，特別是在熔接痕的地方產(chǎn)生團(tuán)聚。既降低產(chǎn)品的機(jī)械力學(xué)性能，也影響金屬閃光效果。在解決保持顏料金屬閃光效果的同時(shí)，還需解決顆粒在經(jīng)受擠出工藝的機(jī)械和高溫破壞力問(wèn)題，并且在注射成型塑料制品的時(shí)候也存在著同樣的問(wèn)題。
[0005]超聲波在聚合物與聚合物、聚合物與天然橡膠等共混擠出成型，以及聚合物與多壁碳納米管、碳納米纖維、有機(jī)改性粘土等納米復(fù)合材料方面取得了顯著的效果。表明超聲作用可以改善聚合物流動(dòng)性，提高聚合物的加工性能以及力學(xué)性能；提高納米粉的分散均勻性，促進(jìn)兩相界面增容作用，并用于制備共混聚合物和聚合物納米復(fù)合材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于考慮上述問(wèn)題而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便的超聲波處理制備金屬閃光效果塑料的裝置。
[0007]本發(fā)明的另一目的在于提供一種超聲波處理制備金屬閃光效果塑料的裝置的成型方法。本發(fā)明解決了高閃光鋁粉、銅金粉、珠光粉等在熱塑性樹(shù)脂共混物中的均勻分布問(wèn)題，促進(jìn)閃光金屬粉與塑料兩相界面的增容，改善金屬粉與塑料共混物的流動(dòng)性，降低加工溫度，減輕擠出工藝的機(jī)械和高溫破壞力，增加對(duì)色彩效果的保護(hù)，提高材料的機(jī)械力學(xué)性會(huì)K。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是:本發(fā)明的超聲波處理制備金屬閃光效果塑料的裝置，包括有擠出模具，擠出模具內(nèi)設(shè)有擠出模型腔及設(shè)有出料口，出料口與擠出模型腔相通，擠出模型腔內(nèi)的共混塑料能經(jīng)過(guò)出料口擠出，其中擠出模具的一側(cè)設(shè)有支撐架，擠出模具的另一側(cè)設(shè)有溫度傳感器，支撐架上裝設(shè)有超聲波振動(dòng)控制裝置，超聲波振動(dòng)控制裝置包括有超聲波發(fā)生器、變幅桿、換能器，其中換能器的一端與超聲波發(fā)生器連接，換能器的另一端與變幅桿的一端連接，變幅桿的另一端插入擠出模具內(nèi)設(shè)有的擠出模型腔，且變幅桿能與擠出模具內(nèi)的共混塑料直接接觸，并對(duì)共混塑料進(jìn)行超聲處理，溫度傳感器能檢測(cè)擠出模具內(nèi)共混塑料的溫度，溫度傳感器與溫控儀連接。
[0009]本發(fā)明超聲波處理制備金屬閃光效果塑料的裝置的成型方法，包括如下步驟:
1)將共混塑料混合；
2)把超聲波處理制備金屬閃光效果塑料的裝置安裝于雙螺桿擠出機(jī)，并按照共混塑料的特性設(shè)定擠出加工溫度與螺桿轉(zhuǎn)速；
3)待雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)入正常工作狀態(tài)后，把步驟I)混合好的共混塑料倒進(jìn)雙螺桿擠出機(jī)的加料筒，同時(shí)打開(kāi)超聲波振動(dòng)控制裝置，并設(shè)置好超聲波振動(dòng)的頻率與振幅；
4)共混塑料在雙螺桿擠出機(jī)的料筒被熔融，并擠入擠出模具內(nèi)設(shè)有的擠出模型腔，擠出模型腔內(nèi)的共混塑料經(jīng)超聲波振動(dòng)控制裝置的超聲波振動(dòng)處理后，通過(guò)出料口被擠出；
5)對(duì)超聲波振動(dòng)處理后的共混塑料的熔體進(jìn)行造粒處理，便得到具有金屬光澤的塑料。
[0010]上述共混塑料是AES樹(shù)脂與高閃光鋁粉共混，或HJ樹(shù)脂與高閃光鋁粉共混，或者是PC樹(shù)脂與高閃光鋁粉共混，3種共混塑料10的配方以下:
11)AES樹(shù)脂lOOphr、粒徑為10μm~ 100 μπι高閃光招粉I?5phr、偶聯(lián)劑2?3phr ；
12)PU樹(shù)脂lOOphr、粒徑為10μ m ~ 100 μ m高閃光招粉I?5phr、偶聯(lián)劑2?3phr ；
13)PC樹(shù)脂lOOphr、粒徑為10μ m?100 μ m高閃光招粉I?5phr、偶聯(lián)劑2?3phr。
[0011]本發(fā)明為了解決高閃光鋁粉、銅金粉、珠光粉等與熱塑性樹(shù)脂共混應(yīng)用時(shí)存在的主要問(wèn)題，提出超聲波處理制備具有金屬閃光效果的塑料的裝置及方法，本發(fā)明利用超聲波的空化效應(yīng)與機(jī)械攪拌作用，促進(jìn)各種閃光金屬粉在塑料基體中的相互擴(kuò)散，使之均勻化。空化效應(yīng)產(chǎn)生的高溫、高壓可以促進(jìn)閃光金屬粉與塑料兩相界面的增容，而且超聲作用可以改善金屬粉與塑料共混物的流動(dòng)性，降低加工溫度，從而減輕擠出工藝的機(jī)械和高溫破壞力，增加對(duì)色彩效果的保護(hù)。同時(shí)，還可以提高材料的機(jī)械力學(xué)性能。本發(fā)明是一種方便實(shí)用的超聲波處理制備金屬閃光效果塑料的裝置及方法。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例:
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，本發(fā)明的超聲波處理制備金屬閃光效果塑料的裝置，包括有擠出模具9，擠出模具9內(nèi)設(shè)有擠出模型腔及設(shè)有出料口 13，出料口 13與擠出模型腔相通，擠出模型腔內(nèi)的共混塑料10能經(jīng)過(guò)出料口 13擠出，其中擠出模具9的一側(cè)設(shè)有支撐架5，擠出模具9的另一側(cè)設(shè)有溫度傳感器11，支撐架5上裝設(shè)有超聲波振動(dòng)控制裝置，超聲波振動(dòng)控制裝置包括有超聲波發(fā)生器1、變幅桿2、換能器3，其中換能器3的一端與超聲波發(fā)生器I連接，換能器3的另一端與變幅桿2的一端連接，變幅桿2的另一端插入擠出模具9內(nèi)設(shè)有的擠出模型腔，且變幅桿2能與擠出模具9內(nèi)的共混塑料10直接接觸，并對(duì)共混塑料10進(jìn)行超聲處理，溫度傳感器11能檢測(cè)擠出模具9內(nèi)共混塑料10的溫度，溫度傳感器11與溫控儀12連接。
[0014]本實(shí)施例中，上述擠出模具9的一側(cè)設(shè)有安裝孔，變幅桿2通過(guò)擠出模具9設(shè)有的安裝孔插入擠出模具9設(shè)有的擠出模型腔內(nèi)。
[0015]本實(shí)施例中，上述變幅桿2與安裝孔之間的間隙用密封件8密封。上述密封件8是耐高溫的密封膠硅。
[0016]本實(shí)施例中，上述擠出模具9的另一側(cè)設(shè)有螺紋孔，溫度傳感器11安裝在擠出模具9設(shè)有的螺紋孔上。
[0017]本實(shí)施例中，上述支撐架5與擠出模具9之間的接觸面設(shè)有絕熱層7，支撐架5把絕熱層7壓在擠出模具9的端面，并通過(guò)連接件固定在擠出模具9上。上述連接件是內(nèi)六角螺栓。
[0018]本實(shí)施例中，上述支撐架5的一側(cè)還設(shè)有固定環(huán)4，換能器3裝設(shè)在固定環(huán)4上，變幅桿2裝設(shè)在支撐架5上，固定環(huán)4用內(nèi)六角螺栓固定在支撐架5的一側(cè)。
[0019]本實(shí)施例中，上述支撐架5上設(shè)有入風(fēng)口 15及出風(fēng)口 6，入風(fēng)口 15上設(shè)有散熱風(fēng)扇14;上述支撐架5的上端設(shè)有入風(fēng)口 15，支撐架5的下端設(shè)有出風(fēng)口 6，安裝在支撐架5上的散熱風(fēng)扇14通過(guò)開(kāi)設(shè)在支撐架5上端的入風(fēng)口 15及開(kāi)設(shè)在支撐架5下端的出風(fēng)口 6給超聲波振動(dòng)控制裝置散熱。
[0020]本實(shí)施例中，上述超聲波振動(dòng)控制裝置的超聲波頻率為15?40KHz，功率為O?1200W，振幅為30?60 μπι，