本發(fā)明涉及樹脂組合物制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種抗老化可紅外穿透的復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
紅外線透過材料能夠允許某一特定波長范圍內(nèi)的紅外線穿過，而且不會(huì)產(chǎn)生吸收和反射。作為紅外技術(shù)中的關(guān)鍵材料，紅外線透過材料廣泛用于紅外線遙控器接收，紅外線感應(yīng)器、眼鏡、夜視儀器、紅外線等。傳統(tǒng)紅外線透過材料一般為PC、PMMA、MABS和PS等透明材料制成，雖然PC具有高的透明度和阻燃性能，但是易老化。而 PMMA、MABS、PS 雖然同樣具有高透明度，易加工的優(yōu)勢(shì)，但是這些材料均易老化，嚴(yán)重限制了這些材料在戶外的使用。
金發(fā)專利 CN103289293 和 CN103289294 中分別提供了一種透明阻燃 ABS 材料和透明阻燃抗靜電材料。但是這兩種材料均易老化，不適合戶外使用。因此，業(yè)內(nèi)亟需開發(fā)一種環(huán)保的、不易老化和可紅外穿透的復(fù)合材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種環(huán)保，不易老化，可紅外穿透，適合戶外使用的抗老化可紅外穿透的復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有材料的紅外透過率不高，受可見光干擾，戶外設(shè)備不能有效工作，提供一種可紅外穿透的透明復(fù)合材料及其制備方法，制得PMMA復(fù)合材料中的透光率可達(dá)到93%,完全符合環(huán)保要求，紅外線穿透效果好，高透光率和優(yōu)異的注塑加工性能;廣泛用于紅外線搖控器，紅外感應(yīng)器、攝像像頭等戶外使用的場合。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。
一種抗老化可紅外穿透的復(fù)合材料，包括以下重量份的原料組份 ：
PMMA樹脂 80-92份;
抗氧劑 0.2-8份;
分散劑 0.2-2份;
防紫外線劑1-8份;
色粉1.3-4.6份。
本發(fā)明制得的材料的透明，透明度越高，紅外穿透性能越好，且本發(fā)明選用的抗氧劑、分散劑、防紫外線劑以及色粉等均為透明的小顆粒材料，對(duì)光線和紅外線的散射與阻隔效果強(qiáng)，制得的材料的透明度高，紅外穿透性能好。
優(yōu)選地，一種抗老化可紅外穿透的復(fù)合材料，包括以下重量份的原料組份 ：
PMMA樹脂 80-88份;
抗氧劑 0.5-7份;
分散劑 0.4-1.6份;
防紫外線劑2-7份;
色粉1.6-4.3份。
更優(yōu)選地，一種抗老化可紅外穿透的復(fù)合材料，包括以下重量份的原料組份 ：
PMMA樹脂 80-92份;
抗氧劑 0.2-8份;
分散劑 0.2-2份;
防紫外線劑1-8份;
色粉1.2-5份。
更進(jìn)一步優(yōu)選地，一種抗老化可紅外穿透的復(fù)合材料，包括以下重量份的原料組份 ：
PMMA樹脂 80-88份;
抗氧劑 0.5-7份;
分散劑 0.4-1.6份;
防紫外線劑2-7份;
色粉1.5-5份。
所述色粉為各種顏色的染料;因?yàn)轭伭鲜且晕锢矸稚⒎绞交旌陀诿襟w中，染料是溶解于媒體中。顏料存在媒體里是粒子狀，染料是分子狀。這些色粉在塑膠基體中的存在方式，直接影響材料的透明度和紅外線穿透率。具體地，所述色粉包括 BLUE RRFG、G 綠、3G 橙、 5B 紫、H3G 紅、136 黃的一種或多種。根據(jù)客戶顏色需求調(diào)整色粉種類與添加量。
其中，所述PMMA樹脂的熔融指數(shù)為10-30g/10min，缺口沖擊強(qiáng)度大于 15KJ/M2 ，透明度大于92。PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯） 英文名稱：PolymethylMethacrylate。 PMMA樹脂是無毒環(huán)保的材料，可用于生產(chǎn)餐具，衛(wèi)生潔具等，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、和耐候性。具有高透明度，易加工的優(yōu)勢(shì)，其熔融指數(shù)高達(dá) 10-30 g/10min，制得的材料具有高流動(dòng)性，免噴涂效果好，另外，材料的強(qiáng)度高、透明度高達(dá)92以上，確保制得的復(fù)合材料具有高透明度和優(yōu)異的注塑加工性能，可廣泛用于紅外線遙控器接收，紅外線感應(yīng)器、眼鏡、夜視儀器、紅外線等。
其中，所述抗氧劑為主抗氧劑和輔抗氧劑按質(zhì)量百分比為1:1的混合物，主抗氧劑為抗氧劑 1010或抗氧劑1076，輔助抗氧劑為抗氧劑168或抗氧劑626。雙 (2,4-二叔丁基苯基 )季戊四醇二亞磷酸酯簡稱抗氧劑626，不僅對(duì)氫過氧化物分解能力強(qiáng)、含有有效磷量高、符合抗氧劑高分子量化的趨勢(shì) , 而且在改善制品加工穩(wěn)定性、提高耐候性、賦予優(yōu)良色澤等方面都表現(xiàn)出優(yōu)異的效果。本發(fā)明采用主抗氧劑和輔抗氧劑以特定質(zhì)量比配置而成的抗氧劑可以提高材料的抗氧化性能，且不影響材料的紅外穿透性能和激光雕刻性能，抗氧化效果好，制得的復(fù)合材料的加工性能更優(yōu)異。
其中，所述抗氧劑由巴斯夫IRGANOX1010和IRGANOX168按重量比 1:1 的比例混合而成。巴斯夫IRGANOX1010和IRGANOX168配置成的抗氧劑能夠延緩或抑制本發(fā)明氧化過程的進(jìn)行，從而阻止本發(fā)明的老化并延長其使用壽命。
其中，所述分散劑采用分散劑5040。
其中，所述防紫外線劑為能抑制和延緩紫外線對(duì)聚合物造成光老化的物質(zhì)。
一種抗老化可紅外穿透的復(fù)合材料的制作方法，包括以下步驟 ：
步驟（1）：將上述原材料按比例準(zhǔn)確稱量，并將其放入高速混合機(jī)中充分?jǐn)嚢?0-30分鐘形成混合料，物料混拌轉(zhuǎn)速為190-230轉(zhuǎn)/min;
步驟（2）：將混合料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)過熔融、擠出、造粒和干燥后，即得成品;其中，擠出機(jī)包括九個(gè)加工區(qū)，每個(gè)加工區(qū)的加工溫度為 180-200℃，擠出機(jī)的真空度 ≥ 0.09MPa，擠出機(jī)的長徑比為 30-38，擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為 320-580轉(zhuǎn)/分鐘;
步驟（3）：通過高速切粒機(jī)切成粒、包裝。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在PMMA樹脂基材的基礎(chǔ)上按重量比增加抗氧劑、分散劑、防紫外線劑等，進(jìn)行充分混合后加入到雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)模具擠出，由此形成該抗老化可紅外穿透的復(fù)合材料。本發(fā)明環(huán)保，不易老化，可紅外穿透，適合戶外使用。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1-4性能測(cè)試表。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
實(shí)施例 1：
將 82.0重量份的PMMA樹脂，6.4重量份的抗氧劑，2.0重量份的分散劑，5.9重量份的防紫外線劑，3.7重量份的色粉，在高速混合器中將上述組分在室溫下混合均勻，之后在雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)。加工條件：物料混拌轉(zhuǎn)速為：190轉(zhuǎn)/分鐘；一區(qū)溫度：180℃，二區(qū)溫度：185℃，三區(qū)溫度：190℃，四區(qū)溫度：195℃，五區(qū)溫度：200℃，六區(qū)溫度：200℃，七區(qū)溫度：195℃，八區(qū)溫度：195℃，九區(qū)溫度：200℃，螺桿轉(zhuǎn)速：400轉(zhuǎn)/分鐘，擠出機(jī)的真空度為 0.09MPa，擠出機(jī)的長徑比為30。
其中，所述PMMA樹脂的熔融指數(shù)為12g/10min，缺口沖擊強(qiáng)度 19KJ/M2 ，透明度95;所述抗氧劑由巴斯夫 IRGANOX1010和IRGANOX168按重量比1:1的比例混合而成。所述分散劑采用分散劑5040。所述防紫外線劑為能抑制和延緩紫外線對(duì)聚合物造成光老化的物質(zhì)。所述色粉為紅色。
實(shí)施例 2：
將 86.0重量份的PMMA樹脂，5.6重量份的抗氧劑，1.6重量份的分散劑，4.4重量份的防紫外線劑，2.6重量份的色粉，在高速混合器中將上述組分在室溫下混合均勻，之后在雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)。加工條件：物料混拌轉(zhuǎn)速為：210轉(zhuǎn)/分鐘；一區(qū)溫度：180℃，二區(qū)溫度：190℃，三區(qū)溫度：190℃，四區(qū)溫度：195℃，五區(qū)溫度：200℃，六區(qū)溫度：200℃，七區(qū)溫度：195℃，八區(qū)溫度：195℃，九區(qū)溫度：200℃，螺桿轉(zhuǎn)速：400轉(zhuǎn)/分鐘，擠出機(jī)的真空度為 0.11MPa，擠出機(jī)的長徑比為34。
其中，所述PMMA樹脂的熔融指數(shù)為12g/10min，缺口沖擊強(qiáng)度 19KJ/M2 ，透明度95;所述抗氧劑由巴斯夫 IRGANOX1010和IRGANOX168按重量比1:1的比例混合而成。所述分散劑采用分散劑5040。所述防紫外線劑為能抑制和延緩紫外線對(duì)聚合物造成光老化的物質(zhì)。所述色粉為紫紅色。
實(shí)施例 3。
將 87.2重量份的PMMA樹脂，4.8重量份的抗氧劑，1.5重量份的分散劑，4.2重量份的防紫外線劑，2.3重量份的色粉，在高速混合器中將上述組分在室溫下混合均勻，之后在雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)。加工條件：物料混拌轉(zhuǎn)速為：220轉(zhuǎn)/分鐘；一區(qū)溫度：180℃，二區(qū)溫度：190℃，三區(qū)溫度：195℃，四區(qū)溫度：195℃，五區(qū)溫度：200℃，六區(qū)溫度：200℃，七區(qū)溫度：195℃，八區(qū)溫度：195℃，九區(qū)溫度：200℃，螺桿轉(zhuǎn)速：500轉(zhuǎn)/分鐘，擠出機(jī)的真空度為 0.1MPa，擠出機(jī)的長徑比為36。
其中，所述PMMA樹脂的熔融指數(shù)為12g/10min，缺口沖擊強(qiáng)度 19KJ/M2 ，透明度93;所述抗氧劑由巴斯夫 IRGANOX1010和IRGANOX168按重量比1:1的比例混合而成。所述分散劑采用分散劑5040。所述防紫外線劑為能抑制和延緩紫外線對(duì)聚合物造成光老化的物質(zhì)。所述色粉為黑色。
實(shí)施例 4。
將 90.0重量份的PMMA樹脂，3.3重量份的抗氧劑，1.2重量份的分散劑，3.6重量份的防紫外線劑，1.9重量份的色粉，在高速混合器中將上述組分在室溫下混合均勻，之后在雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)。加工條件：物料混拌轉(zhuǎn)速為：230轉(zhuǎn)/分鐘；一區(qū)溫度：180℃，二區(qū)溫度：185℃，三區(qū)溫度：190℃，四區(qū)溫度：195℃，五區(qū)溫度：200℃，六區(qū)溫度：200℃，七區(qū)溫度：195℃，八區(qū)溫度：195℃，九區(qū)溫度：200℃，螺桿轉(zhuǎn)速：550轉(zhuǎn)/分鐘，擠出機(jī)的真空度為 0.12MPa，擠出機(jī)的長徑比為38。
其中，所述PMMA樹脂的熔融指數(shù)為12g/10min，缺口沖擊強(qiáng)度 19KJ/M2 ，透明度93;所述抗氧劑由巴斯夫 IRGANOX1010和IRGANOX168按重量比1:1的比例混合而成。所述分散劑采用分散劑5040。所述防紫外線劑為能抑制和延緩紫外線對(duì)聚合物造成光老化的物質(zhì)。所述色粉黑色。
實(shí)施例1-4性能測(cè)試表如圖1所示。從上圖1可以看出，本發(fā)明制得的復(fù)合材料的透明度高達(dá) 93-95%，且復(fù)合材料在具有高透明度的同時(shí)也兼具較高的紅外線穿透率和較低的老化率，紅外線穿透率為85-88%，老化率<3%。另外，抗氧劑、防紫外線劑的加入對(duì)具有紅外穿透功能的透明復(fù)合材料的力學(xué)性能沒有太大影響，主要提高了它的抗老化發(fā)性能。
本發(fā)明整體創(chuàng)意構(gòu)思，使本發(fā)明可以克服現(xiàn)有技術(shù)的紅外穿透材料易老化、不適合戶外使用的缺點(diǎn)，達(dá)成前述說明書預(yù)期的目的和效果。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明在PMMA樹脂基材的基礎(chǔ)上按重量比增加抗氧劑、分散劑、防紫外線劑等，進(jìn)行充分混合后加入到雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)模具擠出，由此形成該抗老化可紅外穿透的復(fù)合材料。本發(fā)明環(huán)保，不易老化，可紅外穿透，適合戶外使用。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。