[發(fā)明專(zhuān)利]一種聚合物包覆珠光粉的微球及其制備方法與應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310544147.2
• 申請(qǐng)日: 2013-11-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104629088A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳平緒;葉南飚;胡綱;寧方林;孫雅杰;宋曉輝;王大中
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 金發(fā)科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08K9/10
• 分類(lèi)號(hào): C08K9/10;C09C3/10
• 代理公司: 廣州致信偉盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44253
• 代理人: 伍嘉陵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料改性技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及聚合物包覆珠光粉的微球及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

為改善塑料制品的外觀、延長(zhǎng)制品壽命，通常需對(duì)塑料制品表面進(jìn)行噴涂處理。但噴涂工藝存在諸多缺點(diǎn)：成本高，生產(chǎn)流程長(zhǎng)、效率低、不良品率高；不環(huán)保，污染環(huán)境、危害操作人員的身心健康、安全風(fēng)險(xiǎn)大；漆面易脫落，造成產(chǎn)品外觀不良，影響產(chǎn)品檔次；產(chǎn)品及不良品回收困難。隨著人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越重視和關(guān)注，免噴涂材料產(chǎn)品正逐步顯示出其競(jìng)爭(zhēng)力，可廣泛應(yīng)用于工藝品、玩具、家電、汽車(chē)、電子產(chǎn)品、體育用品和辦公用品等。

為了使制品具有特殊的珠光效果，通常是在基體樹(shù)脂中添加珠光粉，珠光粉與珠光粉之間互相連接，形成連續(xù)的珠光粉效果的膜，遮蓋了基材，呈現(xiàn)出珠光質(zhì)感；但是，通過(guò)將珠光粉直接加入基體樹(shù)脂中，基體樹(shù)脂與珠光粉的相容性差，在擠出或注塑的強(qiáng)壓力和強(qiáng)剪切條件下，珠光粉與基體樹(shù)脂材料很難達(dá)到流動(dòng)性一致，易出現(xiàn)流痕；特別是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品，沿著流動(dòng)方向取向的珠光粉在發(fā)生熔體流動(dòng)轉(zhuǎn)向、流速不穩(wěn)定，熔體匯合等現(xiàn)象時(shí)，引起珠光粉在熔體中分布不均勻，甚至在制品表面形成流痕和熔接線等缺陷，嚴(yán)重限制了免噴涂材料的市場(chǎng)推廣和應(yīng)用。

到目前為止，關(guān)于將珠光粉包覆于水性聚合物分散液后通過(guò)噴霧干燥和交聯(lián)反應(yīng)形成聚合物包覆珠光粉微球，再將該聚合物包覆珠光粉的微球和基體樹(shù)脂通過(guò)共混擠出制成免噴涂材料，從而最終制成無(wú)流痕、輕熔接線的免噴涂材料鮮有報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明的首要目的旨在提供一種能夠改善珠光粉與基體樹(shù)脂的相容性、提高珠光粉與熔體的流動(dòng)一致性的聚合物包覆珠光粉的微球。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供上述聚合物包覆珠光粉的微球的制備方法。

本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種聚合物包覆珠光粉的微球，按重量百分比計(jì)，包括如下組分：

珠光粉/水性珠光粉漿料???????????5-80wt%

水性聚合物分散液???????????????18-90wt%

固化劑?????????????????????????0.2-10wt%。

所述的聚合物包覆珠光粉的微球的物理結(jié)構(gòu)為含有粒徑3-500μm的珠光粉內(nèi)核，在珠光粉內(nèi)核的外表面包覆有厚度為5-800μm的聚合物外殼。

所述珠光粉的橫斷面具有類(lèi)似于珍珠的物理結(jié)構(gòu)，內(nèi)核是低光學(xué)折射率的物質(zhì)，包覆在外層的是高折射率的金屬氧化物；所述珠光粉選自云母涂覆珠光粉、氯氧化鉍結(jié)晶珠光粉、二氧化硅涂覆珠光粉、硅酸鋁鹽涂覆珠光粉、硼酸鋁鹽涂覆珠光粉、氧化鉍涂覆珠光粉的一種或幾種。

所述珠光粉表面包覆的金屬氧化物選自氧化鈦、三氧化二鉻、二氧化鈦、氧化鐵、氧化銻或氧化鋅的一種或幾種；所述珠光粉的粒徑為3μm-500μm，優(yōu)選為5-200μm。

所述水性珠光粉漿料的固含量為10-80wt%，優(yōu)選為20-70wt%。

所述水性聚合物分散液的固含量為10-60wt%，選自聚氨酯乳液、有機(jī)硅乳液、有機(jī)氟乳液、環(huán)氧樹(shù)脂乳液、聚丙烯酸酯乳液、苯丙乳液、硅丙乳液、改性ABS樹(shù)脂乳液、改性纖維素水溶液、聚乙烯醇及其縮合物水溶液、聚丙烯酸水溶液、水性脲醛樹(shù)脂、水性三聚氰胺及其醚化樹(shù)脂、水性酚醛樹(shù)脂、水性醇酸樹(shù)脂、水性聚酯樹(shù)脂、聚醋酸乙烯酯乳液、改性乙烯-醋酸乙烯酯乳液、天然橡膠乳液、丁苯乳液、丁腈乳液、乙丙乳液及其復(fù)合物和改性物的一種或幾種混合物。

所述固化劑包括脂肪族多胺、芳香族多胺、脂環(huán)族多胺、氯化銨、間苯二酚、氮丙啶及其衍生物、氯化銨、氧化鋅、鋅鹽、雙氰胺、液體聚酰胺、改性芳胺、氨基樹(shù)脂、多異氰酸酯及其低聚物、聚碳化二亞胺、有機(jī)硅氧烷、含硼的絡(luò)合物、環(huán)氧基固化劑的一種或多種混合物。

所述的聚合物包覆珠光粉的微球還包括0-3wt%的其它助劑，所述其他助劑包括消泡劑、分散劑和/或防沉劑；其中消泡劑優(yōu)選有機(jī)硅消泡劑；分散劑優(yōu)選為聚羧酸分散劑。

一種聚合物包覆珠光粉的微球的制備方法，包括如下步驟：

a）常溫下在水性聚合物分散液中緩慢加入表面處理的珠光粉/水性珠光粉漿料，邊攪拌邊加入固化劑和/或其他助劑，繼續(xù)攪拌30-120min，使珠光粉充分分散并被水性聚合物分散液包覆，即得聚合物包覆珠光粉的復(fù)合分散液；

b）將步驟a）得到的復(fù)合分散液進(jìn)行噴霧干燥，在噴霧干燥過(guò)程中，噴霧形成的聚合物包覆珠光粉的小液滴通過(guò)固化劑進(jìn)行固化交聯(lián)反應(yīng)，即得聚合物包覆珠光粉的微球。