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高抗冲的聚甲基 丙烯酸甲酯 合金 树脂组合物及其制备方法

阅读：841发布：2023-02-24

专利汇可以提供高抗冲的聚甲基丙烯酸甲酯合金树脂组合物及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种高抗冲的聚甲基丙烯酸甲酯合金树脂组合物及其制备方法，所述组合物包括以下重量份数的各组分：PMMA树脂65‑82，增韧剂10‑20，乙烯— 醋酸乙烯酯共聚物6‑15，加工助剂0.5‑1.5。将上述各组分在高速混合机内预混3‑10分钟，然后预混料经双螺杆挤出机挤出造粒即得到高抗冲PMMA合金树脂组合物。本发明的PMMA合金树脂基本在保持纯PMMA的透明性的同时具备优异机械性能，尤其具有非常优异的冲击性能，这种高抗冲的PMMA合金树脂组合物的缺口冲击强度最高可达纯PMMA的15倍。，下面是高抗冲的聚甲基丙烯酸甲酯合金树脂组合物及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种高抗冲的聚甲基丙烯酸甲酯合金树脂组合物，其特征在于，包括以下重量份数的各组分：
所述PMMA树脂为德固赛8N，增韧剂为EM600，乙烯—醋酸乙烯酯共聚物为EVA2861。
2.根据权利要求1所述的高抗冲的聚甲基丙烯酸甲酯合金树脂组合物，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂，所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯或乙撑双硬脂酸酰胺。
3.一种如权利要求1所述的高抗冲的聚甲基丙烯酸甲酯合金树脂组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、按以下重量份数的各组分备料：PMMA树脂65-80份，增韧剂10-20份，乙烯—醋酸乙烯酯共聚物6-15份，抗氧剂0.5份，润滑剂0.5份；
S2、将步骤S1中备好的材料在高速混合器中预混；
S3、将步骤S2中得到的预混料通过双螺杆挤出机，在200-240℃挤出温度和200-500转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出，冷却造粒，得到高抗冲的聚甲基丙烯酸甲酯合金树脂组合物。

说明书全文

高抗冲的聚甲基丙烯酸甲酯 合金 树脂组合物及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种透明增韧PMMA合金树脂组合物及其制备方法，尤其是涉及一种高抗冲的PMMA合金树脂组合物及其制备方法。

背景技术

[0002] 纯聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂，具有优异的光学透过性能，透明度可高达92％。同时其还具备优异的耐候性能、机械强度、耐刮擦性能等。而由于PMMA高的透明性，使其具备优异的染色性能，可以很容易被黑色色粉染成高光钢琴黑的效果，但纯PMMA树脂韧性很低(常温缺口悬臂梁冲击强度为1.2kJ/m2)，这一缺点使其在应用中受到了大大地限制。

[0003] 通过橡胶增韧PMMA，可以有效提高材料的抗冲击性能，在保证基材透明的情况下，也可以制备得到钢琴黑的效果，由于其优异的耐候、耐刮擦性能，逐渐被应用于韧性要求低的汽车部件上，如汽车外立柱装饰板上。

[0004] 一般用于PMMA增韧的橡胶有两种：第一种，采用以丁二烯橡胶为核，甲基丙烯酸甲酯树脂为壳的核壳结构的MBS橡胶，最高可以使PMMA的冲击强度提高8倍左右，但由于橡胶为丁二烯橡胶，因此耐候性能较差，不能满足汽车外饰使用要求；第二种，采用以丙烯酸酯橡胶为核，甲基丙烯酸树脂为壳的核壳结构的ACR类橡胶，最高可以提高冲击强度仅6倍。两种橡胶需要达到最优的增韧效果，橡胶添加量在20phr以上，这时，材料的刚性、耐热和表面硬度明显降低。

[0005] 然而上述两种增韧方式都存在各自的问题，且冲击性能都不能满足具有高冲击要求的汽车零件。

发明内容

[0006] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种高抗冲的PMMA合金树脂组合物及其制备方法，其具有制备工艺简单、综合机械性能优异、高透过率易染成钢琴黑效果等特点。

[0007] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

[0008] 本发明提供了一种高抗冲的聚甲基丙烯酸甲酯合金树脂组合物，其特征在于，包括以下重量份数的各组分：

[0009]

[0010] 优选地，所述的聚甲基丙烯酸甲酯树脂的重均相对分子质量为50,000-150,000g/mol。

[0011] 优选地，所述的增韧剂为核壳结构的增韧剂，其中核层为丙烯酸丁酯橡胶，壳层为甲基丙烯酸树脂，折射率为1.488-1.492。

[0012] 优选地，所述的乙烯—醋酸乙烯酯共聚物的重均分子量为100,000-180,000g/mol，醋酸乙烯酯的质量含量为25-28％，所述醋酸乙烯酯的含量在该范围时，其对应的共聚物的折射率为1.488-1.492，与纯PMMA接近，两者共混可以获得透明的基体。

[0013] 优选地，所述乙烯—醋酸乙烯酯共聚物的折射率为1.485-1.495。

[0014] 优选地，所述的加工助剂包括抗氧剂、润滑剂中的至少一种。

[0015] 优选地，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂，所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯或乙撑双硬脂酸酰胺。

[0016] 本发明还提供了一种高抗冲的聚甲基丙烯酸甲酯合金树脂组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：

[0017] S1、按以下重量份数的各组分备料：PMMA树脂65-82份，增韧剂10-20份，乙烯—醋酸乙烯酯共聚物6-15份，加工助剂0.5-1.5份；

[0018] S2、将步骤S1中备好的材料在高速混合器中预混；

[0019] S3、将步骤S2中得到的预混料通过双螺杆挤出机，在200-240℃挤出温度和200-500转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出，冷却造粒，得到高抗冲的聚甲基丙烯酸甲酯合金树脂组合物。

[0020] 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

[0021] 1、本发明采用共混改性的技术手段，将PMMA树脂与乙烯—醋酸乙烯酯共聚物共混，使基体大分子的分子链柔顺性提高，从容改善基体的可增韧水平，通过与核壳结构丙烯酸酯共混，制备出具有优异综合性能的高抗冲PMMA合金树脂组合物；

[0022] 2、本发明采用引入第二相乙烯—醋酸乙烯酯共聚物的方法改善基体的可增韧水平，使在增韧剂添加量在小于20份时也可使材料韧性明显提高，这种高抗冲的PMMA合金树脂组合物的缺口冲击强度最高可达纯PMMA的15倍；

[0023] 3、本发明采用醋酸乙烯酯含量为25-28％的乙烯—醋酸乙烯酯共聚物，折射率在1.485-1.495，使其与PMMA基体、增韧剂三者折射率相当，获得透明的合金材料。

[0024] 4、本发明的制备方法工艺过程简单、成本低，制得的PMMA合金树脂特别适合应用于汽车外饰等领域。

具体实施方式

[0025] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

[0026] 以下实施例和对比例中，所使用的原料如下：

[0027] PMMA：德固赛8N，重均相对分子量为80,000-100,000g/mol，折射率为1.49；

[0028] 增韧剂：LG化学的EM600，折射率为1.49；

[0029] PEVA：塞拉尼斯EVA2861，醋酸乙烯酯含量为28％，折射率为1.491；

[0030] 抗氧剂：Ciba：TG-1076

[0031] 润滑剂：市售的EBS(乙撑双硬脂酸酰胺)

[0032] 实施例1-4

[0033] 实施例1-4提供了一种高抗冲的PMMA合金树脂组合物，其各组分及重量份数如表2所示。

[0034] 所述改善耐磨性能的PMMA树脂组合物的制备方法包括以下步骤：

[0035] (1)按以下组分和含量备料：PMMA树脂65-82份，增韧剂10-20份，乙烯—醋酸乙烯酯共聚物6-15phr，加工助剂0.5-1.5重量份；

[0036] (2)将步骤(1)中备好的材料在高速混合器中预混；

[0037] (3)将步骤(2)中得到的预混料通过双螺杆挤出机，在200-240℃挤出温度和200-500转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出，冷却造粒，得到高抗冲的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)合金树脂组合物。

[0038] 对比例1-5

[0039] 对比例1-5提供了一种高抗冲的PMMA合金树脂组合物，其各组分及重量份数如表2所示。其制备方法与实施例相同。

[0040] 效果验证：

[0041] 将各实施例和对比例制备的树脂按ISO标准注塑成标准样条进行测试，如表1所示。各实施例和对比例制备的树脂230℃下注塑2mm厚的板，进行透过率和铅笔硬度的测试，如表2所示。

[0042] 表1 物理性能及测试方法对应表

[0043]测试项目测试条件测试方法
拉伸强度 50mm/min ISO 527
断裂伸长率 50mm/min ISO 527
弯曲强度 2mm/min ISO 178
弯曲模量 2mm/min ISO 178
IZOD缺口冲击强度 5.5J、23℃ ISO 180:2000
维卡软化点 5kg，50℃/h ISO 306
透过率 2mm厚 ISO13468
铅笔硬度 7.5N ISO15184

[0044] 表2 实施例与比较例

[0045]

[0046]

[0047] 从表2数据可以看到，第二相基体EVA的加入显著改善了基体的可增韧水平，材料的最高缺口冲击强度可达到18kJ/m2，抗冲性能明显改善。同时材料的其他性能影响较小，透明性和铅笔硬度维持在较高水平。

[0048] 本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，以上实施例仅用于说明本发明，而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

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