一种PMMA合金材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，具体涉及一种PMMA合金材料及其制备方法和应用。所述PMMA合金材料包括以下重量份计的组分：PMMA树脂60

【技术实现步骤摘要】
一种PMMA合金材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种PMMA合金材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)具有优异的耐候性、较高的硬度、良好的耐温性能、优异的着色性能和透明性，在工业上得到了广泛的应用。但是普通的PMMA由于韧性差、易开裂，限制了其进一步的应用。
[0003]为了改进其耐冲击特性，通常将PMMA进行合金化处理，即加入第二聚合物基体，由于丙烯腈
‑
苯乙烯
‑
丙烯酸酯三元共聚物(ASA)有着与PMMA非常一致的溶解度参数而成为其合金化的最理想材料之一，但加入ASA材料会不可避免地对PMMA的表面耐划伤性带来一定的损失。传统改性通过加入润滑剂，可以适当改善表面耐划伤发白性能，但是不能改善直线耐磨性能，同时也不能满足耐化学试剂中FAM测试。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在提供一种PMMA合金材料及其制备方法和应用。本专利技术耐溶剂PMMA合金材料具有较高的光泽度、耐候性、直线耐磨性能和冲击性能，同时还能够实现良好的耐溶剂性能。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种PMMA合金材料，包括以下重量份计的组分：
[0006][0007]所述氧化石墨烯含有环氧基团。
[0008]优选地，所述PMMA合金材料，包括以下重量份计的组分：
[0009][0010][0011]优选地，所述PMMA树脂按照GB/T3682
‑
2018标准在220℃、10kg测试条件下的熔融
指数为8
‑
12g/10min。若PMMA树脂流动性过低，则注塑产品比较困难，表面容易产生气丝缺陷，如果流动性过高，合金材料韧性低，产品表面致密度低，耐溶剂差。
[0012]优选地，所述ASA增韧剂为核壳结构的有机硅/丙烯酸共聚物增韧剂，其中核层为含硅的丙烯酸树脂，壳层为环氧改性的甲基丙烯酸甲酯共聚物或丙烯腈
‑
苯乙烯共聚物中的一种或两种。
[0013]优选地，所述的PMMA合金材料，还包括高光黑色粉组分0.3～5份。所述高光黑色粉为本领域行业的常用组分，如萘环酮红、蒽醌绿、喹酞酮黄的混合物。
[0014]优选地，所述的PMMA合金材料，至少包含以下(1)
‑
(3)中的一项：
[0015](1)所述氧化石墨烯的片径为0.5
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5μm，单层厚度为0.8
‑
1.2nm；片径过小，厚度＜0.8nm，氧化石墨烯的比表面能过大，容易团聚，导致产品表面产生麻点，影响光泽度；片径过大，厚度＞1.2nm的氧化石墨烯，影响产品表面反光性能，导致产品表面光泽度降低；
[0016](2)所述硅氧烷为聚酯(季戊四醇酯)改性硅酮母粒(硅氧烷含量50％左右)，熔点为50～60℃，测试方法按照GB/T 28724
‑
2012；PMMA产品受到部分溶剂腐蚀时，溶剂挥发迫使产品表面发生产生热量，温度可达到50
‑
60℃，此时硅酮母粒可以游离到划痕周围，与氧化石墨烯形成协同作用，进而达到提升耐溶剂性能；熔点过低，容易析出，熔点过高，在PMMA体系中润滑性能差，所具有的直线耐磨性能也变差；
[0017](3)所述助剂包括抗氧剂、润滑剂、光稳定剂中的至少一种。
[0018]更优选地，所述的PMMA合金材料，至少包含以下(1)
‑
(3)中的一项：
[0019](1)所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂的混合物；
[0020](2)所述润滑剂为酯类润滑剂；
[0021](3)所述光稳定剂为苯并三唑类光稳定剂、三嗪类光稳定剂、受阻胺类光稳定剂中的至少一种。
[0022]一种所述耐溶剂PMMA合金材料的制备方法，包括以下步骤：
[0023]将PMMA树脂总重量份1/2的PMMA树脂和其他所有组分混合均匀，得到预混料，之后将得到的预混料加入到双螺杆挤出机，与剩余的PMMA树脂混合，得到混合料，最后进行熔融、塑化、挤出、牵引、冷却、切粒，得到所述耐溶剂PMMA合金材料。
[0024]优选地，所述耐溶剂PMMA合金材料的制备方法，至少包括以下(1)～(2)中的一项：
[0025](1)所述双螺杆挤出机的长径比为40：1；
[0026](2)所述双螺杆挤出机的工艺条件为：一区温度为120
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140℃，二区温度为140
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180℃，三区温度为200
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230℃，四区温度为240
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250℃，五区温度为240
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250℃，六区温度为240
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250℃，七区温度为240
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250℃，八区温度为240
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250℃，九区温度为240
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250℃，机头温度为240
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250℃，主机转速为450转/分，主机电流为60
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70％，真空负压为
‑
0.075至
‑
0.08MPa，熔体压力为8
‑
10MPa。
[0027]一种所述耐溶剂PMMA合金材料在制备汽车外饰用塑料制品中的应用，例如汽车车门外立柱饰板、三角板、格栅亮条、保险杠下部延伸护板等。
[0028]本专利技术选用PMMA树脂以及ASA增韧剂组分，同时加入氧化石墨烯与硅氧烷，氧化石墨烯的环氧基团提供与基体树脂的相容性，氧化石墨烯在产品表面形成网状结构，提高了产品的表面硬度，硅氧烷降低材料的表面摩擦系数，氧化石墨烯与硅氧烷在PMMA合金体系中复配最终能够在材料表面形成阻尼较低的网状阻隔层，在保证高光黑效果的同时，提升
了材料的耐磨性能(直线耐磨性)和耐溶剂(耐化学试剂FAM A)性能。
[0029]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0030]本专利技术通过选用PMMA树脂和ASA增韧剂，复配氧化石墨烯和硅氧烷，能够有效提高制得PMMA合金材料的光泽度，提升耐溶剂性能，同时满足汽车外饰干态(PV3929)、湿态(PV3930)氙灯老化、冷热交变实验、冲击性能试验和直线耐磨实验的要求。
附图说明
[0031]图1为本专利技术PMMA合金材料的耐溶剂原理示意图。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]下述实施例和对比例中，如无特别说明，抗氧化剂、润滑剂、光稳定剂、高光黑色粉均通过市售获得，且平行实验中使用的是同一种。
[0034]实施例及对比例所用原本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PMMA合金材料，其特征在于，包括以下重量份计的组分：所述氧化石墨烯含有环氧基团。2.如权利要求1所述的PMMA合金材料，其特征在于，包括以下重量份计的组分：3.如权利要求1所述的PMMA合金材料，其特征在于，所述PMMA树脂按照GB/T3682
‑
2018标准在220℃、10kg测试条件下的熔融指数为8
‑
12g/10min。4.如权利要求1所述的PMMA合金材料，其特征在于，所述ASA增韧剂为核壳结构的有机硅/丙烯酸共聚物增韧剂，其中核层为含硅的丙烯酸树脂，壳层为环氧改性的甲基丙烯酸甲酯共聚物或丙烯腈
‑
苯乙烯共聚物中的一种或两种。5.如权利要求1或2所述PMMA合金材料，其特征在于，还包括高光黑色粉组分0.5～3份。6.如权利要求1所述的PMMA合金材料，其特征在于，至少包含以下(1)
‑
(3)中的一项：(1)所述氧化石墨烯的片径为0.5
‑
5μm，单层厚度为0.8
‑
1.2nm；(2)所述硅氧烷为聚酯改性硅酮母粒，熔点为50～60℃；(3)所述助剂包括抗氧剂、润滑剂、光稳定剂中的至少一种。7.如权利要求6所述的PMMA合金材料，其特征在于，至少包含以下(1)
‑
(3)中的一项：(1)所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂的混合物；(2)所述润滑剂为酯类润滑剂；(3)所述光稳定剂为苯并三唑类光稳定剂、三嗪类光稳定剂、受阻胺类光稳定剂中的至少一种。8....

【专利技术属性】
技术研发人员：孙付宇，陈平绪，叶南飚，王中林，张永，李明昆，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：