[发明专利]耐刮擦PC光学树脂材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐刮擦PC光学树脂材料及其制备方法。其中，耐刮擦PC光学树脂材料包括以下质量份数的成分：共聚碳酸酯为51～90份，甲基丙烯酸酯‑苯乙烯共聚物为10～49份，流动性改善剂为0.1～4.5份，本申请提供的耐刮擦PC光学树脂材料具有优良的耐刮擦性和表面硬度、较高的透光率和折射率、极低的雾度和黄度指数，韧性好，热稳定性佳；本申请还提供了一种耐刮擦PC光学树脂材料的制备方法，包括：混合PC组分、混合SMMA组分和光学树脂制备，该方法工艺简单，易于实现工业化生产，特别适合用于制造光学基板、透镜、隐形眼镜、有机光导纤维等光学制品以及反射膜、增透膜、滤光膜、光学保护膜、偏振膜、分光膜和位相膜等光学薄膜材料。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别是涉及一种耐刮擦PC光学树脂材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(PC)树脂是一种重要的工程塑料，具有优异的机械性能和光学性能、较高的玻璃化转变温度，使用温度范围广，尺寸稳定性好，耐蠕变性佳。广泛应用于玻璃装配行业、汽车行业及电子、电器行业,其次是工业机械零部件、光盘、包装、电脑等办公设备、医疗保健、电影、休闲和防护设备。同时PC树脂是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的材料，由于其折射率大、透光率高、机械强度高、韧性佳，广泛应用于光学材料的各大领域。但是由于它的表面硬度很低，耐刮擦性能差，熔体粘度大，流动性差，成型加工困难，限制了聚碳酸酯材料的应用。目前常用的提高聚碳酸酯的表面硬度方法，是添加聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和有机硅氧烷等传统耐刮擦剂或在聚碳酸酯成型后表面进行涂层硬化处理，这些方法都会因为热力学相容性问题导致改性材料的透光率下降，雾度明显增加，甚至出现珠光现象，极大限制了其在光学材料领域的应用。

有机硅涂层在提高PC材料的表面硬度的同时，还能起到一定的增透效果，并且附着力较好。但只适用于涂覆工艺，当需要注塑成型，特别是异形件时，无法连续化生产。

传统耐刮擦剂PMMA易吸潮，高温易降解，与PC部分相容，折光指数不同，入射光在反射时产生光的干涉，所以合金不透明，雾度大。添加量少时，硬度和耐磨提升不明显，添加量过大时，PC/PMMA共混物的韧性会急剧下降，雾度和黄度也明显增加，无法满足很多光学产品的高透光、低雾度和高韧性的使用要求。

中国专利文献CN201410328787.4中提供了一种制备透明PMMA/PC合金的方法。但该方法需在丙烯酸甲酯树脂熔融后通入高压惰性气体，使用高压注射泵从挤出机的侧喂口注入，控制气体压力高于7.4MPa，并使用长径比较大的挤出机，但工艺要求及其严格，设备复杂，不利于大量生产。中国专利 CN201510413851.3采用马来酸酐-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯三元共聚物 P(MAH-St-MMA)来改善PC耐刮擦性能，注塑产品耐热容易发黄、出现银丝，严重影响产品外观，加工稳定性差。

中国专利文献CN201610410634.3采用甲基丙烯酸酯(MMA)与甲基丙烯酸苯酯(MPA)的共聚物与PC共混。解决现有技术中制备耐刮擦透明PC树脂组合物时存在的珠光、发黄等问题，但共混物的雾度仍然未达到光学树脂水平，并且甲基丙烯酸苯酯及其共聚物的合成成本非常高，市场价值较小。

另有文献报导乙酸锂、乙酸镁、硅酸钠、乙酸锰、多聚磷酸、二丁氧基锡、二月桂酸二丁基锡等催化剂能催化PMMA/PC熔融共混体系两相之间的反应。反应过程中生成的PMMA/PC接枝共聚物，可以提高两组份的相容性，但得到的仍然是半透明的，高雾度的共混物。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明的目的在于：提供一种耐刮擦PC光学树脂材料及其制备方法，以解决传统PC树脂硬度低、耐刮擦性差，而加入传统耐刮擦剂后，共混物机械性能下降，透明度降低、雾度明显增大的问题。

为实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：