[发明专利]一种增韧高硬PMMA复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种增韧高硬PMMA复合材料及其制备方法和应用。本发明的增韧高硬PMMA复合材料包括如下按重量份计算的组分：PMMA树脂50～70份；PC树脂10～20份；ABS树脂10～20份；增韧改性剂0.5～5份；相容剂0.1～5份；加工助剂0～2份；其中，所述增韧改性剂为硅橡胶或者硅橡胶母粒。制备得到的增韧高硬PMMA复合材料，在球压痕硬度保持较高(160～180N/mm²)的情况下，韧性控制在6.1～7.4kJ/mm²；并且在PC树脂和ABS树脂的添加量较高的情况下，复合材料的表面光泽度仍然较高。

技术领域

本发明涉及工程塑料技术领域，具体涉及一种增韧高硬PMMA复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

有机玻璃PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)具有高的表面硬度，良好的耐候性，是三大透明材料之一，近年来，在高速公路及高等级道路照明灯罩及汽车灯具、高档卫浴方面的发展相当快。其中，建筑采光体、浴缸、街头广告灯箱和电话亭等方面的市场增长较快，今后的发展空间较大，市场前景广阔。但由于PMMA基体树脂的缠结密度低，断裂过程中产生银纹，难以达到较高的冲击强度。因此，需要对PMMA树脂的韧性进行改性，如中国专利CN105255084A采用乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚物增韧PMMA树脂的方法可以获得较高的冲击韧性，但是其增韧剂的添加量在30％以上，对刚性和表面光泽度的影响比较大，限制了高硬度、高韧PMMA复合材料产品中的应用。

因此，需要开发一种具有高表面硬度和一定韧性，且表面光泽度良好的PMMA复合材料。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中增韧PMMA复合材料中，材料的硬度、韧性以及光泽度无法同时提升的缺陷与不足，提供一种具有高表面硬度和一定韧性，且表面光泽度良好的PMMA复合材料。本发明的增韧高硬PMMA复合材料，在球压痕硬度保持较高(160～180N/mm²)的情况下，韧性控制在6.1～7.4kJ/mm²；并且在PC树脂和ABS树脂的添加量较高的情况下，复合材料的表面光泽度仍然较高。

本发明的另一目的在于，提供所述增韧高硬PMMA复合材料的制备方法。

本发明的另一目的在于，提供所述增韧高硬PMMA复合材料在制备照明灯罩、汽车灯具或卫浴中的应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种增韧高硬PMMA复合材料，包括如下按重量份计算的组分：

其中，所述增韧改性剂为硅橡胶或者硅橡胶母粒。

本发明的发明人通过大量试验研究发现，以PC树脂和ABS树脂协同增韧PMMA树脂，可以达到较好的增韧效果，并且对PMMA树脂的表面硬度影响较小；另外加入硅橡胶或者硅橡胶母粒作为增韧改性剂，可以与PC树脂和ABS树脂起到协同增韧的作用，同时还可以保证材料具有较好的表面光泽度。

优选地，现有注塑级PMMA树脂、注塑级PC树脂以及注塑级ABS树脂均可用于本发明中。

优选地，所述增韧改性剂中，硅橡胶为由LDPE和硅橡胶制备得到的具有核壳结构的聚合物。具体地，硅橡胶母粒由LDPE、硅橡胶重量比为2:8混合均匀后，在双螺杆挤出机中挤出、造粒得到，其中，双螺杆挤出机的温度为170～190℃。

优选地，所述相容剂为聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯或苯乙烯-马来酸酐共聚物中的一种或几种的组合。

优选地，所述加工助剂为抗氧剂或润滑剂中的一种或几种的组合。

优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种的组合。