[發明專利]一種塑料金屬合金復合材料以及用該材料制備型材的方法

無效

• 申請號: 201210539687.7
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN102977448A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 李小平;金蔚虹;于赟;孫順平
• 申請（專利權）人: 江蘇技術師范學院
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L27/06;C08L25/06;C08K3/08
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 曾少麗

技術領域

本發明屬于材料及加工成型領域，具體涉及一種塑料金屬合金復合材料，并通過這種塑料金屬合金復合材料制備型材的方法。

背景技術

塑料制品因重量輕，價格低廉，耐腐蝕，可絕緣，耐磨，良好的成形性等優點而廣泛使用。但塑料也因它的不足之處而使用受到限制，主要在于強度、硬度較低，不耐熱、易老化和蠕變等，為改善其性能，在進行塑料的注射成型過程中將塑料的原材料里加入具有更高性能的金屬合金的微細粉末，制備出具有更高的強度和硬度、更高的耐熱性、增強耐磨性能、有效阻燃、能導電、具有金屬炫彩的塑料金屬合金復合材料。

對于塑料和金屬的復合材料制備，目前比較普遍采用的方法是層壓的方式像鋼塑和鋁塑材料。中國專利文獻CN1186017A（申請號9612145.1）提供了一種采用等靜壓方式制備的金屬-塑料復合材料。這種材料依次由金屬底層、粘結層、增強金屬網或非金屬網、表面潤滑層組成，采用熱等靜壓或連續熱輥壓成型工藝進行生產。但這些復合材料均存在明顯的連續界面，降低復合材料的性能，而且不能改變基體材料的性能，具有很大的局限性。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于克服上述問題，提供一種強度、硬度高；耐熱性、耐磨性好，具備導電性能，且美觀的塑料金屬合金復合材料，同時本發明還公開了用該材料制備型材的方法，生產工藝過程簡單、成本低、產品性能好。

技術方案：本發明所述的塑料金屬合金復合材料，包括熱塑性塑料和金屬合金材料組分，其中，熱塑性塑料與金屬合金的質量比為20:1～1:1。

所述熱塑性塑料包括聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、樹脂（ABS）等材料中的至少一種。

所述金屬合金為鋁的合金，或銅的合金。

如上所述塑料金屬合金復合材料中，所述金屬合金的成分為A_aB_b，其中A為Al或Cu兩種金屬元素中的一種，B是合金中其他元素的組合，其它元素一般包括Mn、Si、Zn等的多種元素，a、b為質量份數。

作為以上方案的一種優選方案，所述合金成分A和B的質量份數a、b應滿足：a+b=100，68≤a≤100，0＜b≤25。

本發明還公開了一種用以上塑料金屬合金復合材料制備型材的方法，采用注射成型的方法，制備具有更好性能和一定防火阻燃效果的塑料金屬合金復合材料的型材。包括以下步驟：

①將相應成分的塊狀或顆粒狀塑料經制粒機制成塑料顆粒狀或粉末狀的粒子，將金屬合金制成粉末；

②在保護氣體的氛圍下，通過攪拌將塑料粒子與金屬合金粉末混合均勻，得到塑料與金屬合金的混合料；

③將步驟②得到的塑料與金屬合金的混合料填充至注射機料斗中，通過注塑機上的螺桿輸送至塑化區；

④塑料與金屬合金的混合料在注射機塑化過程中加熱，使塑料粒子熔化至粘流態，螺桿的運動起到攪拌作用，使金屬合金粉末和粘流態的塑料混合更加均勻；

⑤在注塑機上螺桿或柱塞的推動下，使混合料受到一定的注射壓力，并填充到模具的型腔內，冷卻后得到與模具形狀匹配的塑料金屬合金復合材料的型材。

以上步驟中，步驟①中所述的塑料粒子的平均粒徑為3mm～8mm。

以上步驟中，步驟①中所述的合金粉末的平均粒徑為20μm～100μm。

以上步驟中，步驟④中塑化加熱溫度為80℃～200℃。

以上步驟中，步驟⑤中的注射壓力為50MPa～200MPa。