[发明专利]一种汽车用光扩散PMMA复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种汽车用光扩散PMMA复合材料及其制备方法。

背景技术

聚甲基丙烯酸甲酯缩写代号为PMMA，俗称有机玻璃，是迄今为止合成透明材料中质地最优异，价格又比较适宜的品种。PMMA是目前最优良的高分子透明材料，可见光透过率达到92％，是无毒环保的材料，具有良好的化学稳定性、和耐候性。PMMA作为性能优异的透明材料广泛应用在以下各方面：汽车尾灯、信号灯；各种透镜、反射镜、棱镜、电视机荧屏；各种仪器仪表表盘、罩壳、刻度盘等。

光扩散材料指能将点线光源转化成线面光源的材料，一般通过将与基材不同折射系数的光扩散粒子分散在透明基材中制备得到；用于LED照明的光扩散材料在扩散光的同时，须尽量减少光的损失；因此多采用光扩散剂和塑料粒子通过共混法制备兼有高透光率和高光扩散性能的LED照明用光扩散材料。

PMMA材料具有化学稳定性好、尺寸稳定性好、透光性好的特点。由于其极佳的透光率，广泛用于灯具，灯箱等照明领域。光扩散PMMA材料也广泛用于灯罩等，目前市场上的光扩散PMMA材料往往在厚度较小(如1cm)时具有优异的透光率及扩散性，但是在厚度较大(如2cm)时，为保证材料的光扩散性能，往往会提高光扩散剂的含量，导致材料机械性能的下降以及成本的上升。

对于光扩散PMMA，目前国内主要存在如下专利文献：

授权公告号为103709571B的中国专利公开了一种光扩散改性PMMA材料及其制备方法，按照以下组分及重量百分比含量备料：PMMA88.2-97.7、光扩散剂2.0-10.0、抗氧剂0.1-0.5、光稳定剂0.1-0.3、分散剂0.1-1.0；将各组分放入高混机中混合，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，得到光扩散改性PMMA材料。与现有技术相比，本发明的PMMA材料在制件厚度较大时具有优异的光扩散效果同时具有极好的光线穿透性；同时在制件较薄领域亦可做半透光扩散材料。本发明制备方法简单，可适用于家电、开关指示灯等领域。然而，该专利所提供的PMMA材料，主要用于家电领域，而不适用于汽车领域。

发明内容

为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种汽车用光扩散PMMA复合材料及其制备方法，所述复合材料针对现状提供一种具有优异机械性能和良好光扩散效果的PMMA光扩散材料，该光扩散PMMA复合材料成本优良，性能优异，为塑料行业带来更大的利润空间，能够替代同类进口产品，可用于汽车行业的各种灯具及光学制件中，具有广阔的市场空间。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种汽车用光扩散PMMA复合材料，所述复合材料各组分的质量百分比为：PMMA：90～95wt％，光扩散剂：2～4wt％，相容剂：2～4wt％，润滑剂：0.1～1wt％，耐候剂：0～2wt％。

进一步，所述复合材料各组分的质量百分比为：PMMA：92.5wt％，光扩散剂：3wt％，相容剂：3wt％，润滑剂：0.5wt％，耐候剂：1wt％。

优选地，所述PMMA包括CM-205型PMMA和CM-211型PMMA。

优选地，所述CM-205型PMMA和CM-211型PMMA的质量比为1：1～1.4。

优选地，所述光扩散剂包括碳酸钡和KM-590型光扩散剂。

优选地，所述碳酸钡和KM-590型光扩散剂的质量比为1：0.5～2。

优选地，所述耐候剂包括TINUIN328型耐候剂和TINVIN770型耐候剂。

优选地，所述TINUIN328型耐候剂和TINVIN770型耐候剂质量比为1：1。

同时，本发明还提供一种汽车用光扩散PMMA复合材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：1)将PMMA于70～90℃温度下干燥2～3h；2)按配方称量PMMA、光扩散剂、相容剂、润滑剂、耐候剂，送入搅拌桶中混合均匀；3)将混合物物料加入双螺杆挤出机，将双螺杆挤出机的料筒温度控制在210～240℃，挤出、拉条、水冷并切粒后得到所述的汽车用光扩散PMMA复合材料。

本发明具有如下优点：

本发明采用的光扩散剂包含碳酸钡和有机硅类光扩散剂(即KM-590型光扩散剂)；采用的聚甲基丙烯酸甲酯为低流动性、高流动性复配的材料(即CM-205型PMMA和CM-211型PMMA)。本项目通过光扩散剂的组合与聚甲基丙烯酸甲酯的组合，优选出光扩散效率最高、光扩散效果最好的组合。