新材料和新技术给塑料产品提供引人注目的金属闪光效果的外观。目前,塑料制品的金属闪光效果是通过在塑料产品的表面喷金属闪光效果涂料获得。喷涂工艺十分繁杂,对环境产生严重污染。然而,采用闪光金属颜料作为填充粒子与热塑性塑料共混,再直接注塑成型金属闪光效果的产品可以克服这些问题。闪光铝粉颜料与热塑性树脂共混是一种典型的具有金属光泽的复合材料,可以直接注塑成型具有金属闪光效果的塑料产品,而几乎不用喷涂、考漆等后继的表面着色工艺。由于金属粒子难以在聚合物基体中均匀分散,并且金属粒子和聚合物基体之间缺乏强烈相互作用的交互界面。因此,金属粒子填充聚合物复合材料的性能已经受到了严重限制。然而,超声波辅助处理能够改善聚合物的加工性能,改善金属粒子在聚合物基体中的分散。显然,超声波也可能克服金属闪光铝粉颜料与聚合物共混后的缺陷,提高共混聚合物的机械力学性能。本文采用熔融共混的方法制备金属闪光效果的铝(Al)粉颜料填充高密度聚乙烯(HDPE)和丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)复合材料(HDPE/A1,ABS/A1),然后运用注塑成型工艺制造金属闪光效果的注塑件。此外,采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)对注塑件的表面形貌进行研究;表征注塑件的金属闪光效果则是通过利用分光光度计。同时,研究金属闪光效果与结晶度,以及热导率的关系。最后,以改进的超声波辅助的转矩流变仪作为聚合物超声处理装备,测量HDPE/A1复合材料的流变行为。超声波处理对HDPE/A1复合材料的晶体结构、结晶度和热稳定性的影响也被研究。主要开展了如下内容的实验研究:(1)研究了铝粉颜料的粒径和含量对金属闪光效果注塑件的表面形貌的影响。结果表明,在注塑件表面的大部分区域的片状铝粉颜料被聚合物覆盖。但是在极少的局部区域,铝粉颜料或多或少随机地出现了“浮铝”。浮铝的周围区域被聚合物填充,聚合物熔体在注塑成型阶段存在着收缩效应;浮铝区域被铝粉颜料粒子填充,不存在收缩作用。这些诱导表面微收缩,并且导致表面微凹痕。同时,AFM的结果表明,这些也提高了注塑件的表面粗糙度。(2)基于统计学原理的标准差的方法和分形信息维数的方法,定量分析铝粉颜料在聚合物中的分散与分布。结果表明,HDPE/Al-100-3和HDPE/A1-40-5复合材料中的铝粉颜料的分散与分布性能最好,它们分形信息维数的值最大,分别达到1.85和1.78。(3)基于L*a*b*色彩空间,并采用明度,白度指数以及反射率表征注塑件的金属闪光效果。结果表明,铝粉颜料提高了HPDE部件的明度,白度指数以及反射率,并且能够促使HPDE部件获得金属闪光效果。加载3 wt%粒径是40μm的铝粉颜料,注塑件的表面反射率几乎是纯HDPE的两倍。同时,铝粉颜料提高HDPE的结晶度和热导率,这些对提高注塑件的金属闪光效果具有积极作用。(4)铝粉颜料对HDPE/A1复合材料的机械力学性有着显著的影响。实验结果表明,铝粉颜料与HDPE基体之间的界面裂纹,导致复合材料的拉伸强度,冲击强度和韧性下降。铝粉颜料的粒径越大,含量越高,越容易降低HDPE/A1复合材料的机械力学性。(5)在探索HDPE/A1复合材料的基础上,研究ABS/A1复合材料的金属闪光效果和机械力学性能。结果表明,铝粉颜料能够使ABS具有闪烁的金属光泽,但是它们的明度,白度指数以及反射率反而比纯ABS的低。同时,铝粉颜料也降低了 ABS/A1复合材料的拉伸强度,冲击强度和韧性。(6)采用超声波辅助的毛细管流变仪研究HDPE/Al复合材料的流变行为。主要讨论超声波强度,铝粉颜料含量和粒径等对复合材料的表观粘度的影响。结果表明,超声波改善了铝粉颜料的分散,使其分布得更加均匀;超声波提高HDPE/Al复合材料的流动速率,降低表观剪切粘度与口模压力。当超声波强度为300W,流变仪转速为5rmp时,表观粘度下降了61%,而口模压力下降了58%;超声波提高HDPE/A1复合材料的热稳定性和结晶度,并且能够细化晶体片层的厚度。