一种仿木质切削感塑料的制作方法

    技术2025-05-19  27


    本发明涉及改性塑料制造,尤其涉及一种仿木质切削感塑料。


    背景技术:

    1、木头因其良好的可切削性而被常用于加工成各类产品,比如笔、雕塑或模型等。其中,木质笔是一种日常生活中最为常用的产品,它通常由一个含有颜料的核心和外包装组成。市面上的木质笔外包装大多采用木质材料,使用者可以削尖笔头,保持笔尖的锋利度和精确度。但生产木质笔需要消耗大量的优质木材,对森林资源是一种极大地消耗,同时其生产成本也较高。

    2、因此在这种情形下,仿木塑料笔杆开始逐渐代替木质笔杆,申请号cn201810898841.7,名称为“一种环保仿木塑料铅笔制备工艺”的中国发明专利公开了一种环保仿木塑料铅笔制备工艺,该铅笔笔杆所使用的塑料由聚苯乙烯、滑石粉、钛白粉、硬脂酸锌、硬脂酸钙、颜料和由硫酸、双氧水与甲酸等化学试剂制得,该塑料制得的塑料铅笔笔杆也具有类似木材的自然外观,且可切削、卷削;但由聚苯乙烯和滑石粉这些原料制得的笔杆依旧会具有塑料较硬和光滑的特点,塑料中的填充物也会加大切削阻碍,所以在切削或卷削时需要施加更大的力气,并可能导致切削或卷削手感不如真木材料那般流畅,还会加速切割工具的损耗。


    技术实现思路

    1、本发明要解决的技术问题是提供一种仿木质切削感塑料,使该塑料制得的塑料产品能模仿出木质产品的质感和易切削性,在简化了仿木质切削感塑料配方的同时,用料也更安全。

    2、为了解决上述技术问题,本发明提供的技术方案如下:

    3、一种仿木质切削感塑料,由以下组分制成:abs塑料、发泡剂、填充料和黏合剂,所述发泡剂为偶氮化合物,所述偶氮化合物使abs塑料产生多孔结构,所述填充料为塑料无机矿物填料,所述塑料无机矿物填料分散在abs塑料中并填充在abs塑料产生的多孔结构内,所述黏合剂为塑料加工助剂,所述塑料加工助剂使abs塑料与塑料无机矿物填料形成黏结,还包括改性剂,所述改性剂包括增韧剂和相容剂,所述增韧剂用于提高abs塑料的韧性,所述相容剂用于避免偶氮化合物颗粒出现团聚现象。

    4、具体来说,偶氮化合物会让塑料内部产生大量微型的气泡,从而使得塑料产品具有类似木材的轻质和多孔结构,在同样需要加入填充料的情况下,多孔结构可以作为应力释放的通道,减少切削阻力;改性剂中的相容剂可以使各原料组分分布均匀,避免发泡过程中产生过大的气泡,同时改性剂中的增韧剂可通过调整塑料的韧性来避免塑料硬度过大;两者结合使用,使得用本发明的仿木质切削感塑料所制得的产品比现有的塑料产品更易切削或卷削,切削或卷削过程会更顺滑,从而更接近真木的手感,也减少了对加工刀具的磨损。

    5、优选地,由以下重量份数的组分制成:

    6、abs塑料100~150份、发泡剂1~3份、填充料10~20份、黏合剂3~7份和改性剂1~4份。在本技术中,调控好发泡剂与改性剂的配比至关重要。不当的配比不仅会导致用本发明的塑料所最终制得的塑料产品硬度不适,过硬或过软都将直接影响切削或卷削手感,还会增加产品内部的缺陷,诸如大气泡或组分分布不均。此外,不合理的配比还会削弱塑料产品的抗摔性能和整体韧性,进一步影响其耐用性和市场接受度。

    7、优选地,所述增韧剂为三元乙丙橡胶(epdm),所述相容剂为马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs-g-mah),所述三元乙丙橡胶(epdm)和马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs-g-mah)的重量比是(1.5~2):1。epdm作为增韧剂使用,可以增加塑料的韧性,降低塑料的脆性和硬度,在切削或卷削时,塑料产品好削且不易破碎,从而在进行切削或卷削操作时使塑料产品有更接近木头的质感,同时增韧剂也能提高塑料的抗冲击强度,使塑料产品更耐用;abs-g-mah作为相容剂能够与木粉、增韧剂等无机或有机添加剂的表面发生化学反应或物理缠绕,从而改善这些添加剂与abs塑料基体之间的界面结合力,使得发泡剂颗粒以及其他原料间混合更加均匀,避免发泡剂颗粒出现团聚现象,并可减少界面空隙,降低发泡时大气泡形成的概率,还可以让塑料产品在受到切削或冲击时产品的各原料组分不易分离,有效模仿出真木材的整体性。

    8、优选地,所述塑料加工助剂包括p-530a加工助剂和pa-20加工助剂,所述p-530a加工助剂和pa-20加工助剂的重量比为2.5:1。p-530a加工助剂和pa-20加工助剂的配合使用可以提高熔化物料的流动性,改善不同材料组分之间的界面粘合度,保证了混合物的均匀性和最终成品的整体结构完整性;同时,这两种原料可以辅助发泡剂,改善材料的发泡均匀度和泡孔的密度,例如,在制造仿木塑料笔时,可以避免出现塑料笔杆与笔芯之间气泡的产生和笔杆断尖的问题。

    9、优选地,所述塑料无机矿物填料为碳酸钙。将碳酸钙作为填充剂,可以有效降低成本且易调配颜色;合适量且分布均匀的碳酸钙能够在确保塑料达到所需硬度的同时,对塑料整体韧性影响又甚微,进而促进塑料成品在质感上更逼近天然木材,提升了仿木效果的真实度。

    10、优选地,还包括5~10重量份的木粉。木粉作为天然木质材料,其独特的纤维结构使得塑料产品具有更加逼真的木质纹理和视觉效果,还能够改善塑料的抗弯强度、抗拉强度和韧性。

    11、优选地,还包括1.5~3重量份的高温润滑剂,所述高温润滑剂为硬脂酸钡。硬脂酸钡可以避免塑料熔体在高温加热时出现烧焦的现象,改善塑料熔体的流动性,使其加工出料时更顺滑。

    12、优选地,还包括0.5~1.5重量份的热稳定剂,所述热稳定剂为钙锌稳定剂。具体来说,所述钙锌稳定剂是由钙盐、锌盐、螯合剂和β-二酮等组成的复合钙锌稳定体系。在塑料中加入钙锌稳定剂使得塑料产品在冷却成型过程中更不易发生裂解。而且,例如在制造仿木塑料笔时,需进行笔芯灌装作业,尽管塑料笔杆已经开始冷却,但可能笔杆内部仍然处于较高温度状态,此时,热稳定剂会继续发挥作用,确保塑料分子结构的稳定,避免了在冷却阶段可能发生的进一步化学反应或降解,从而减少了对笔芯材料的化学影响,可以避免塑料中可能残留的未反应单体或低分子量副产物对笔芯的侵蚀。

    13、优选地,还包括0.5~1重量份的抗静电剂,所述抗静电剂为聚醚酯酰胺类永久型抗静电剂。抗静电剂能有效降低塑料材料的表面电阻率,减少因塑料产品成型过程中摩擦产生的静电积聚。尤其是在制造仿木塑料笔时,可以有效避免塑料笔杆内壁吸附灰尘及微粒,这些外来杂质往往会增加笔芯灌注时的阻碍。同时抗静电剂可以帮助塑料产品更容易从模具中脱出,减少因静电吸附而导致的脱模困难,确保塑料产品表面的光滑无瑕。

    14、优选地,所述发泡剂的粒径为5~15微米。合适的发泡剂颗粒尺寸,是确保其在塑料及各组分中迅速均匀分散及高效分解的关键;这一优化不仅提升了发泡过程的均匀度与可控性,而且有效抑制了大气泡的生成,促使塑料产品内部的气泡分布更加致密且均衡;由此,塑料产品在进行切削或卷削加工时,其触感与真实木材的相似度显著增加。

    15、综上所述,这样的仿木质切削感塑料,使该塑料制得的塑料产品能模仿出木质产品的质感和易切削性,在简化了仿木质切削感塑料配方的同时,用料也更安全。


    技术特征:

    1.一种仿木质切削感塑料,由以下组分制成:abs塑料、发泡剂、填充料和黏合剂,所述发泡剂为偶氮化合物,所述偶氮化合物使abs塑料产生多孔结构,所述填充料为塑料无机矿物填料,所述塑料无机矿物填料分散在abs塑料中并填充在abs塑料产生的多孔结构内,所述黏合剂为塑料加工助剂,所述塑料加工助剂使abs塑料与塑料无机矿物填料形成黏结,其特征在于,还包括改性剂,所述改性剂包括增韧剂和相容剂,所述增韧剂用于提高abs塑料的韧性,所述相容剂用于避免偶氮化合物颗粒出现团聚现象。

    2.根据权利要求1所述的仿木质切削感塑料,其特征在于,由以下重量份数的组分制成:

    3.根据权利要求1所述的仿木质切削感塑料,其特征在于,所述增韧剂为三元乙丙橡胶(epdm),所述相容剂为马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs-g-mah),所述三元乙丙橡胶(epdm)和马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs-g-mah)的重量比是(1.5~2):1。

    4.根据权利要求1所述的仿木质切削感塑料,其特征在于,所述塑料加工助剂包括p-530a加工助剂和pa-20加工助剂,所述p-530a加工助剂和pa-20加工助剂的重量比为2.5:1。

    5.根据权利要求1所述的仿木质切削感塑料,其特征在于,所述塑料无机矿物填料为碳酸钙。

    6.根据权利要求2所述的仿木质切削感塑料,其特征在于,还包括5~10重量份的木粉。

    7.根据权利要求2所述的仿木质切削感塑料,其特征在于,还包括1.5~3重量份的高温润滑剂,所述高温润滑剂为硬脂酸钡。

    8.根据权利要求2所述的仿木质切削感塑料,其特征在于,还包括0.5~1.5重量份的热稳定剂,所述热稳定剂为钙锌稳定剂。

    9.根据权利要求2所述的仿木质切削感塑料,其特征在于,还包括0.5~1重量份的抗静电剂,所述抗静电剂为聚醚酯酰胺类永久型抗静电剂。

    10.根据权利要求1或2所述的仿木质切削感塑料,其特征在于,所述发泡剂的粒径为5~15微米。


    技术总结
    本发明涉及一种仿木质切削感塑料,由以下组分制成:ABS塑料、发泡剂、填充料和黏合剂,所述发泡剂为偶氮化合物,所述偶氮化合物使ABS塑料产生多孔结构,所述填充料为塑料无机矿物填料,所述塑料无机矿物填料分散在ABS塑料中并填充在ABS塑料产生的多孔结构内,所述黏合剂为塑料加工助剂,所述塑料加工助剂使ABS塑料与塑料无机矿物填料形成黏结,还包括改性剂,所述改性剂包括增韧剂和相容剂,所述增韧剂用于提高ABS塑料的韧性,所述相容剂用于避免偶氮化合物颗粒出现团聚现象。采用这样的方案后,使该塑料制得的塑料产品能模仿出木质产品的质感和易切削性,在简化了仿木质切削感塑料配方的同时,用料也更安全。

    技术研发人员:陈亮
    受保护的技术使用者:金华市汇美化妆品有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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