[发明专利]一种车用耐热级免喷涂PMMA/ASA合金

说明书

技术领域

本发明涉及合金树脂，尤其涉及一种车用耐热级免喷涂PMMA/ASA合金，属于新型材料技术领域。

背景技术

当前，“轻量化”、“绿色环保”一词在汽车行业中处处可见，因此衍生出了电镀件替代金属件、免喷涂替代涂装件的新生材料，这些新材料也不断的推动着汽车零部件的低成本化，使得整个汽车零部件领域的设计变得更加灵活。

汽车前散热器格栅通常被形容为“前脸”，因此其外观被作为关键评判之一，目前格栅部件使用涂装款ABS和皮纹款ASA比较普遍，而免喷涂材料则是近期发展起来的新型材料，如PMMA/ASA合金。PMMA树脂是由丙烯酸及其酯类聚合所得到的聚合物，俗称有机玻璃，有机玻璃是目前最优良的高分子透明材料，透光率达到92％，且机械强度高，相对分子质量大约为200万，重量轻，具有良好耐刮擦性能，在汽车领域，其被广泛应用在窗玻璃、罩盖、仪表玻璃、车灯、标牌等部件。ASA树脂是由苯乙烯、丙烯腈和压克力橡胶等三元聚合物共聚合而成的一种抗冲改性树脂，具有良好的机械物理性能，ASA中不含有不饱和双键不但可抵抗紫外线照射引起的降解、老化、褪色，极大的提升了材料的抗老化与耐侯性能。但是PMMA树脂属脆性材料，冲击性能低，而ASA树脂表面硬度不够，耐划伤性、耐摩擦性、耐磨损性不好。

中国专利申请(公开号：105419205A)公开了一种高光泽免喷涂的PMMA/ASA合金树脂组合物及其制备方法，该发明通过将PMMA树脂与ASA树脂共混，引入相容剂改善二者的相容性，引入增韧剂提高共混体系的抗冲击性能，从而制备出具有高光泽免喷涂、物理机械性能优良的PMMA/ASA合金树脂组合物，但其材料的耐热性不佳。现今汽车散热器格栅通常要求材料具有较高的耐热性能在90℃±2℃的烘箱中存放24h后无变化，现有的PMMA/ASA合金材料无法满足格栅产品的耐热要求，或者材料在耐热性上达标，但其在机械性能上却大幅下降。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出一种机械性能优且耐热性好的车用免喷涂PMMA/ASA合金材料。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种车用耐热型免喷涂PMMA/ASA材料按重量份数计算，包括如下组份：

PMMA树脂：50～70份、

SAN树脂：10～20份、

无机纳米粒子：1～5份、

增韧剂：5～25份、

氮化硼纤维：1-5份、

耐热剂：5～15份、

光扩散剂：0.5～1份、

相容剂：10-20份、

加工助剂：1～5份。

本发明耐热型免喷涂PMMA/ASA树脂合金，主要采用PMMA树脂作为主要基体树脂，该树脂本身具有良好透明性、耐候性、耐磨性和易于加工性能，在基体中加入SAN树脂，既作为PMMA/ASA树脂合金的熔融共混基体，又能改善PMMA树脂的玻璃化转变温度和增强其韧性和强度。SAN分子链中含有大体积苯基和强极性氰基，大体积苯基能增加PMMA分子链内旋转阻力，使PMMA的玻璃转化温度升高，即SAN树脂的加入可提高PMMA的耐热性；强极性氰基能增大PMMA分子链的相互作用力，提高了PMMA的结晶度和降低了自由体积，使PMMA分子链柔顺性变差，弹性模量提高，提高了硬度，即改善了PMMA树脂的韧性和轻度。

本发明PMMA/ASA树脂合金体系中还加入了无机纳米粒子、增韧剂、氮化硼纤维、耐热剂、光扩散剂、相容剂、加工助剂，使得到的合金具有较高的耐热性、耐刮擦性、韧性强等一系列车用材料的条件，且在外观上的美观、舒适也有提高。本发明添加的无机纳米粒子，其颗粒极小，极易分散于高分子聚合物中，在PMMA/ASA树脂合金体系中其补强增韧作用，由于其本身存在刚性粒子，粒子与树脂基体界面结合能力良好，以利于力的传递，有效地增强树脂合金的抗冲击能力。本发明中的氮化硼纤维本身由环硼氮烷聚合物,经熔融纺丝成纤维化后,在1400℃以上的高温区烧成。所以是一种耐高温材料。在PMMA/ASA合金熔融时将会以纺丝形态分布在树脂的交联网络中，可作为树脂合金的骨架结构，且其晶体有序地定向取向，可以大大提高纤维的拉伸强度和弹性强度，从而提高树脂的力学性能。氮化硼纤维不光能提高PMMA/ASA树脂合金的耐热性能，还能大大改善抗拉强度和弹性模量，但是氮化硼纤维是脆性材料，一般和增韧剂配合使用。本发明中还添加耐热剂该种树脂类耐热改性剂其与PMMA/ASA树脂相容性极佳，在增加树脂合金耐热性的同时也不会影响合金体系的力学性能。