[发明专利]聚甲基丙烯酸甲酯组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚甲基丙烯酸甲酯组合物及其制备方法，尤其涉及一种在韧性、透明性、阻燃性上改进的聚甲基丙烯酸甲酯组合物及其制备方法。

背景技术

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)塑料材料无色透明、化学稳定性与耐候性优良、表面硬度高耐刮擦，但其存在有缺口敏感性大、冲击韧性低以及制品残余内应力大的缺点，因而在加工过程和使用过程中易断裂破碎以及出现发白的缺陷，不适合制作结构复杂的制品。

对于PMMA塑料材料采用增韧改性技术能够提高其韧性，从而扩大其应用范围。但增韧添加剂的选择以及制品生产工艺设计不当会同时降低其另外项的性能，如造成透明性的下降、耐候性的下降以及阻燃性的下降等。采用具有核-壳结构的增韧剂一般可以最大程度地保证材料的多项性能，尽管如此，但往往仍不能满足实际应用上的所有使用性能要求。例如，针对PMMA塑料基材，这种核-壳结构增韧剂的壳构成材料可以是与基材相容性好且折射率相近的甲基丙烯酸甲酯(MMA)，起到了既不影响透明性也不影响表面硬度的作用，但另一方面，其核构成材料一般为能起到吸收冲击能量作用从而增韧的橡胶相，其属于易燃材料，因而这类添加增韧一般会降低材料的阻燃性能。对于PMMA塑料来说，单纯的PMMA具有一定的阻燃性，可以达到UL94标准下的阻燃性HB级，而添加了核-壳结构增韧剂的PMMA，在保证能够提高韧性的添加量下将使材料不具有了阻燃性；同时，核构成材料如果是丁二烯橡胶等还将降低材料的耐候性。

另一方面，制品成型过程中直接添加增韧剂还存在有添加剂分散不均及易团聚的缺点，从而既影响最终成品的增韧效果也会在成品中出现白点的缺陷。此外，增韧剂在PMMA中的相容性与分散性良好，还可以减少增韧剂的用量，避免其他力学性能、热性能的损失太多。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种聚甲基丙烯酸甲酯组合物及其制备方法，所述聚甲基丙烯酸甲酯组合物具有高的加工成品率、高透光率、高表面硬度、优良的韧性以及化学稳定性、耐候性和阻燃性。

针对本发明的目的，在本发明的第一方面，本发明提供了一种聚甲基丙烯酸甲酯组合物，以质量百分比计，所述聚甲基丙烯酸甲酯组合物包括：聚甲基丙烯酸甲酯树脂，20～70％；增韧剂，5～25％；相容剂，0.2～2％；阻燃剂，0.05～5％；润滑剂，0.1～1％；UV吸收剂，0.1～1％；以及抗氧剂，0.15～2％。

针对本发明的目的，在本发明的第二方面，本发明提供了一种聚甲基丙烯酸甲酯组合物的制备方法，包括步骤：按照质量比例称取依据在本发明的第一方面中所述的聚甲基丙烯酸甲酯组合物中的组分；将聚甲基丙烯酸甲酯、相容剂、以及阻燃剂混合10～30分钟；随后投入增韧剂混合10～30分钟；最后再投入润滑剂、UV吸收剂、以及抗氧剂混合10～30分钟；将混合好的原料经双螺杆挤出机八区熔融混合、挤出造粒，其中，混合原料在双螺杆挤出机中的停留时间控制在1～4分钟；双螺杆挤出机的温度控制为：1区为170～180℃，2区为180～240℃，3区为180～240℃，4区为180～240℃，5区为180～240℃，6区为180～240℃，7区为180～240℃，8区为180～240℃，机头温度为180～240℃，熔体温度为180～240℃。

通过本发明，所述聚甲基丙烯酸甲酯组合物具有高的加工成品率、高透光率、高表面硬度、优良的韧性以及化学稳定性、耐候性和阻燃性。

具体实施方式

下面详细说明依据本发明的聚甲基丙烯酸甲酯组合物及其制备方法。

首先，说明依据本发明的聚甲基丙烯酸甲酯组合物。

本发明采用添加增韧剂增韧，增韧剂采用核-壳结构，其折射率与PMMA基材的折射率相近，不影响材料的透明性。壳构成材料为MMA材料，以达到与基材PMMA相容的效果；核构成材料为丙烯酸类橡胶与苯乙烯等，以达到吸收冲击能量、提高韧性与耐候性，以及减小成型过程的破裂等缺陷、提高成品率的效果。

依据本发明的聚甲基丙烯酸甲酯组合物，以质量百分比计，所述聚甲基丙烯酸甲酯组合物包括：

聚甲基丙烯酸甲酯树脂，20～70％；

增韧剂，5～25％；

相容剂，0.2～2％；

阻燃剂，0.05～5％；

润滑剂，0.1～1％；

UV吸收剂，0.1～1％；

抗氧剂，0.15～2％。