[发明专利]一种PMMA/PVC合金材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及功能塑料合金的制备领域，具体涉及一种应用于户外领域的具有高耐候性、高光泽耐刮擦的PMMA/PVC合金材料及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)材料是目前使用最为广泛的塑料材料之一，它具有价格便宜、软硬可调、阻燃性能好、耐化学腐蚀好、电气性能优异等优点，因而，广泛应用于人们生活的方方面面。虽然PVC材料具有诸多优点，但是也存在耐气候老化性能差，光泽度低，表面硬度不高很容易划伤差等缺点，因此未经特殊处理的PVC塑料很难应用于条件苛刻的户外领域。

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)俗称亚克力，是一种具有高透明、超高耐候、高硬度等特性的工程塑料。PMMA树脂是目前耐候性最好的塑料之一，其长期暴露于在室外条件下，机械性能基本不会发生变化。此外，PMMA还具有高光泽度、高表面硬度等特点，未经处理的纯PMMA树脂表面硬度可达2H级别，因而耐划伤能力优异。PMMA因其独特的性能广泛应用在户外建筑、交通轨道、园艺设备领域。

由于PVC的熔融温度与分解温度比较接近，因此，PVC在加工过程中极易分解。为了塑化均匀，得到性能优异的产品，目前，主流的PVC产品制造工艺是通过双阶机两步法完成。两步法制备的改性PVC产品综合性能优异，产品质量较稳定，但是两步法也存在加工过程繁琐，制造成本过高等缺陷。

为了改善PVC长期户外老化性能差、光泽度低、不耐刮擦等缺点，将PVC与其他树脂进行共混改性，可以改善PVC产品的一些缺陷。目前，在已公开的专利中，如中国专利CN 102875920 A中公开了一种用ABS改善PVC光泽度的方法，但是ABS老化性很差，无法应用于户外环境。又如中国专利CN 101759942 B公开了一种PMMA改性PVC产品，可以得到光洁度较高、阻燃较好的产品，但是产品整体的冲击强度偏低，耐候性也没得到特殊改善。另外，由于PMMA和PVC的溶解度参数相差较大，两者相容性不好，得到的材料性能很差；此外，PMMA的加工温度在200℃以上，而PVC的分解温度在180℃左右，两者的加工温度存在20℃以上的差异，两者直接低温下共混过机，普通PMMA很难塑化，得到的材料应用性不高。

发明内容

为了解决目前PVC产品户外长期老化性能差、光泽度低、不耐刮擦、加工流程繁琐等缺陷，本发明的目的在于提供一种PMMA/PVC合金材料，制备得到的合金材料具有较高的户外长期老化性能、表面光泽度高而且耐刮擦等优点，可以应用于要求较高的户外建材领域。

本发明的另一个目的是在于提供上述合金材料的制备方法，该制备方法与传统的两步法相比，具有工艺流程简单，制造成本低等优势。

本发明通过下述技术方案来实现：

一种PMMA/PVC合金材料，包括如下重量份数的组分：

聚甲基丙烯酸甲酯 40份‐60份

聚氯乙烯 20份‐40份

光亮剂 10份‐20份。

基于流动性的考虑，本发明选择低聚合度的PVC，所述聚氯乙烯PVC的平均聚合度为400～900。

所述聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的相对密度为1.18g/cm³‐1.20g/cm³，铅笔硬度为2H/500g‐3H/500g，在230℃、3.8kg条件下，其熔融流动系数为1g/10min‐50g/10min，优选熔融流动系数为15g/10min‐30g/10min。由于高粘PMMA分子量过大，塑化温度要求高而且和PVC的相容性较差，因此，基于PMMA和PVC相容性的考虑，本发明优选低粘PMMA。

所述光亮剂是苯乙烯‐丙烯腈的共聚物SAN，其相对密度为1.05g/cm³‐1.08g/cm³，在230℃、3.8kg条件下，其熔融流动系数为25g/cm³‐50g/10min，优选熔融流动系数为35g/cm³‐45g/10min。本发明经过研究发现，光亮剂SAN的熔融流动系数对体系的力学性能和光泽度有较大影响。若SAN的熔融流动系数高于50g/cm³，会使体系的力学性能过低；若SAN的熔融流动系数低于25g/cm³，会使体系的韧性下降，光泽度降低明显。因此，综合考虑，本发明选用的SAN的熔融流动系数为25g/cm³‐50g/10min为宜。