[发明专利]一种PMMA合金材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种PMMA合金材料及其制备方法和应用。所述PMMA合金材料包括以下重量份计的组分：PMMA树脂60‑78份、ASA增韧剂20‑35份、氧化石墨烯0.5‑3份、硅氧烷0.5‑3份、助剂1.5‑9份；所述氧化石墨烯含有环氧基团。本发明制得的PMMA合金材料具有较高的光泽度、耐候性和冲击性能，同时还能够实现良好的耐溶剂性能，满足汽车外饰干态(PV3929)、湿态(PV3930)氙灯老化及冷热交变实验的要求。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种PMMA合金材料及其制备方法和应用。

背景技术

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)具有优异的耐候性、较高的硬度、良好的耐温性能、优异的着色性能和透明性，在工业上得到了广泛的应用。但是普通的PMMA由于韧性差、易开裂，限制了其进一步的应用。

为了改进其耐冲击特性，通常将PMMA进行合金化处理，即加入第二聚合物基体，由于丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物(ASA)有着与PMMA非常一致的溶解度参数而成为其合金化的最理想材料之一，但加入ASA材料会不可避免地对PMMA的表面耐划伤性带来一定的损失。传统改性通过加入润滑剂，可以适当改善表面耐划伤发白性能，但是不能改善直线耐磨性能，同时也不能满足耐化学试剂中FAM测试。

发明内容

本发明旨在提供一种PMMA合金材料及其制备方法和应用。本发明耐溶剂PMMA合金材料具有较高的光泽度、耐候性、直线耐磨性能和冲击性能，同时还能够实现良好的耐溶剂性能。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种PMMA合金材料，包括以下重量份计的组分：

所述氧化石墨烯含有环氧基团。

优选地，所述PMMA合金材料，包括以下重量份计的组分：

优选地，所述PMMA树脂按照GB/T3682-2018标准在220℃、10kg测试条件下的熔融指数为8-12g/10min。若PMMA树脂流动性过低，则注塑产品比较困难，表面容易产生气丝缺陷，如果流动性过高，合金材料韧性低，产品表面致密度低，耐溶剂差。

优选地，所述ASA增韧剂为核壳结构的有机硅/丙烯酸共聚物增韧剂，其中核层为含硅的丙烯酸树脂，壳层为环氧改性的甲基丙烯酸甲酯共聚物或丙烯腈-苯乙烯共聚物中的一种或两种。

优选地，所述的PMMA合金材料，还包括高光黑色粉组分0.3～5份。所述高光黑色粉为本领域行业的常用组分，如萘环酮红、蒽醌绿、喹酞酮黄的混合物。

优选地，所述的PMMA合金材料，至少包含以下(1)-(3)中的一项：

(1)所述氧化石墨烯的片径为0.5-5μm，单层厚度为0.8-1.2nm；片径过小，厚度＜0.8nm，氧化石墨烯的比表面能过大，容易团聚，导致产品表面产生麻点，影响光泽度；片径过大，厚度＞1.2nm的氧化石墨烯，影响产品表面反光性能，导致产品表面光泽度降低；

(2)所述硅氧烷为聚酯(季戊四醇酯)改性硅酮母粒(硅氧烷含量50％左右)，熔点为50～60℃，测试方法按照GB/T 28724-2012；PMMA产品受到部分溶剂腐蚀时，溶剂挥发迫使产品表面发生产生热量，温度可达到50-60℃，此时硅酮母粒可以游离到划痕周围，与氧化石墨烯形成协同作用，进而达到提升耐溶剂性能；熔点过低，容易析出，熔点过高，在PMMA体系中润滑性能差，所具有的直线耐磨性能也变差；

(3)所述助剂包括抗氧剂、润滑剂、光稳定剂中的至少一种。

更优选地，所述的PMMA合金材料，至少包含以下(1)-(3)中的一项：