一種耐熱耐刮擦高透過(guò)率pmma合金樹脂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是一種耐熱耐刮擦高透過(guò)率PMMA合金樹 脂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚甲基丙烯酸甲酯具有優(yōu)異的耐刮擦性能和透明度，尺寸穩(wěn)定性高，耐蠕變性好， 可以作為很好的光學(xué)材料。但是其耐沖擊性能和耐熱性能不佳限制了其在汽車、電子電器、 玻璃透鏡和醫(yī)學(xué)裝置等領(lǐng)域的應(yīng)用。為了同時(shí)提高PMMA的沖擊和耐熱能并保持其透明性， 研宄者們做了大量的嘗試。直接用丙烯酸酯橡膠增韌PMMA可以在保留透明性的基礎(chǔ)上提 高其韌性，但耐熱性能會(huì)明顯下降。通過(guò)增韌PMMA/AS、MS、MSAN合金結(jié)果也是同樣。添加 常規(guī)耐熱劑a甲基-苯乙烯，N-苯基馬來(lái)酰亞胺-苯乙烯共聚物、N-苯基馬來(lái)酰亞胺-苯 乙烯-丙烯腈共聚物會(huì)嚴(yán)重影響其透明性。通過(guò)添加PC實(shí)現(xiàn)PMMA的沖擊和耐熱提高能并 保持其透明性雖然引起廣泛的關(guān)注，但目前面臨的問(wèn)題是高溫共混時(shí)，兩者相容性差，混合 不均勻，造成最終的制品不透明。常規(guī)的共混工藝做出的PC/PMMA合金，當(dāng)PMMA添加量超 過(guò)一定比例（一般超過(guò)3%)時(shí)，制品表面即會(huì)出現(xiàn)發(fā)霧珠光的效果，如果PMMA含量繼續(xù)增 加，制品不透明。制備透明PMMA/PC合金仍是材料界一大難題。
[0003] 中國(guó)專利文獻(xiàn)CN201410328787. 4中提供了一種制備透明PMMA/PC合金的方法。但 該法需在丙烯酸甲酯樹脂熔融后通入高壓惰性氣體，使用高壓注射泵從擠出機(jī)的側(cè)喂口注 入，控制氣體壓力高于7. 4MPa，并使用長(zhǎng)徑比較大的擠出機(jī)，在工藝要求及其嚴(yán)格，設(shè)備復(fù) 雜，不利于大量生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種耐熱耐刮擦高透過(guò)率PMMA合 金樹脂組合物。
[0005] 本發(fā)明再一的目的是，提供上述組合物的制備方法。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：
[0007] 一種耐熱耐刮擦高透過(guò)率PMMA合金樹脂組合物，所述的組合物由以下重量份的 原料制成：聚甲基丙烯酸甲酯10-95份，PMMA專用耐熱劑5-90份。
[0008] 所述的聚甲基丙烯酸甲酯重均分子量Mw為40000-100000g/mol;所述的PMMA專 用耐熱劑為N-苯基馬來(lái)酰亞胺-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯三元共聚物P(NPMI-St-MMA)，其 中N-苯基馬來(lái)酰亞胺的含量為5~40%，重均分子量為40000-300000g/mol。
[0009] 所述的耐熱耐刮擦高透過(guò)率PMMA合金樹脂組合物還包括加工助劑0. 1-50份，所 述的加工助劑選自抗沖改性劑、流動(dòng)性調(diào)節(jié)劑、抗氧化劑、潤(rùn)滑劑、光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、著 色劑、脫模劑、抗靜電劑中的一種或幾種。
[0010] 所述的抗沖擊改性劑選自線型增韌劑或核殼類增韌劑中的一種或其混合物；所述 的流動(dòng)性調(diào)節(jié)劑選自丙烯腈-苯乙烯共聚物AS、丙烯酸酯-丙烯腈-苯乙烯共聚物MSAN、 丙烯酸酯-苯乙烯共聚物MS的一種或幾種；所述的抗氧劑選自芳香胺類抗氧劑、受阻酚類 抗氧劑、輔助抗氧劑中的一種；所述的潤(rùn)滑劑選自硅油、白礦油、脂肪酸酰胺、硬脂酸鋇、硬 脂酸鎂、石蠟、聚乙烯蠟、乙撐雙硬脂酸酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物、季戊四醇硬脂酸酯、 乙烯-丙烯酸共聚物、芳族磷酸酯中的一種或幾種；所述的光穩(wěn)定劑選自二苯甲酮類UV吸 收劑、苯并三唑類UV吸收劑、三嗪類UV吸收劑、受阻胺類光穩(wěn)定劑中的一種或幾種；所述的 熱穩(wěn)定劑選自金屬皂類熱穩(wěn)定劑、有機(jī)錫類熱穩(wěn)定劑、稀土穩(wěn)定劑、亞磷酸酯穩(wěn)定劑、環(huán)氧 化合物中的一種或幾種；所述的著色劑選自染料類著色劑、有機(jī)顏料、無(wú)機(jī)顏料、熒光增白 劑中的一種或幾種。
[0011] 所述線型增韌劑選自丁二烯橡膠、乙丙橡膠、EPDM、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙 烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-異戊二烯共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物 及其選擇性氫化產(chǎn)物中的一種或其混合物，或丙烯酸-硅橡膠類增韌劑、乙烯-丙烯酸甲 酯、乙烯-丙烯酸丁酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物增韌劑、丙烯腈-丁二烯-丙烯酸 酯共聚物或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一種或其混合物；所述的核殼類 增韌劑核部分為聚丁二烯橡膠及其共聚物，或聚丙烯酸酯橡膠及其共聚物，所述的核殼類 增韌劑殼層部分為聚丙烯酸酯及其共聚物或苯乙烯-丙烯腈共聚物，所述的核殼類增韌劑 還包括上述增韌劑的各種官能團(tuán)化產(chǎn)物。
[0012] 為實(shí)現(xiàn)上述第二個(gè)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：
[0013] 一種耐熱耐刮擦高透過(guò)率PMMA合金樹脂組合物的制備方法，其特征在于，包括以 下步驟：
[0014] (1)按照所述組分及重量份備料；
[0015] (2)將上述原料按配方置于高速混合機(jī)內(nèi)攪拌，混合均勻后經(jīng)計(jì)量裝置送入雙螺 桿擠出機(jī)中，在螺桿的輸送、剪切和混煉下，將物料熔化、復(fù)合，然后經(jīng)擠出、拉條、冷卻、切 粒步驟，即得；其中擠出溫度為200°C-270°C。
[0016] 本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于：
[0017] 1.本發(fā)明使用的N-苯基馬來(lái)酰亞胺-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯三元共聚物與聚 甲基丙烯酸甲酯有良好的相容性，共混后透明度高，所制得的合金樹脂具有透過(guò)率高、耐刮 擦、耐熱的優(yōu)點(diǎn)。
[0018] 2.本發(fā)明的PMMA合金樹脂組合物可進(jìn)一步包含抗沖改性劑、流動(dòng)性調(diào)節(jié)劑、潤(rùn)滑 劑、脫模劑等加工助劑，可制備各種用途的PMMA合金樹脂組合物。
[0019] 3.本發(fā)明PMMA合金樹脂的制備工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，有利于大量生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 實(shí)施例1本發(fā)明一種耐熱耐刮擦高透過(guò)率PMMA合金樹脂的制備（一）
[0021] 原料：聚甲基丙烯酸甲酯95份，PMMA專用耐熱劑5份。其中，所述的PMMA專用耐 熱劑中P(NPMI-St-MMA)的NPMI含量為5 %。
[0022] 制備工藝：將上述原料按配方置于高速混合機(jī)中混合，混合均勻后經(jīng)計(jì)量裝置送 入雙螺桿擠出機(jī)中，在螺桿的輸送、剪切和混煉下，將物料熔化、復(fù)合，然后經(jīng)擠出、拉條、冷 卻、切粒步驟，即得。其中擠出溫度為200 °C。
[0023] 實(shí)施例2本發(fā)明一種耐熱耐刮擦高透過(guò)率PMMA合金樹脂的制備（二）
[0024] 原料：聚甲基丙烯酸甲酯10份，PMMA專用耐熱劑90份。其中，所述的PMMA專用 耐熱劑中P(NPMI-St-MMA)的NPMI含量為20%。
[0025] 制備工藝：將上述原料按配方置于高速混合機(jī)中混合，混合均勻后經(jīng)計(jì)量裝置送 入雙螺桿擠出機(jī)中，在螺桿的輸送、剪切和混煉下，將物料熔化、復(fù)合，然后經(jīng)擠出、拉條、冷 卻、切粒步驟，即得。其中擠出溫度為240 °C。
[0026] 實(shí)施例3本發(fā)明一種耐熱耐刮擦高透過(guò)率PMMA合金樹脂的制備（三）
[0027] 原料：聚甲基丙烯酸甲酯70份，PMMA專用耐熱劑30份，流動(dòng)調(diào)節(jié)劑20份，潤(rùn)滑劑 2份。其中，所述的PMMA專用耐熱劑中P(NPMI-St-MMA)的NPMI含量為40%。
[0028] 制備工藝：將上述原料按配方置于高速混合機(jī)中混合，混合均勻后經(jīng)計(jì)量裝置送 入雙螺桿擠出機(jī)中，在螺桿的輸送、剪切和混煉下，將物料熔化、復(fù)合，然后經(jīng)擠出、拉條、冷 卻、切粒步驟，即得。其中擠出溫度為270 °C。
[0029] 實(shí)施例4本發(fā)明一種耐熱耐刮擦高透過(guò)率PMMA合金樹脂的制備（四）
[0030] 原料：聚甲基丙烯酸甲酯70份，PMMA專用耐熱劑20份，抗沖改性劑20份，潤(rùn)滑劑 2份，熱穩(wěn)定劑0. 5份。其中，所述的PMMA專用耐熱劑中P(NPMI-St-MMA)的NPMI含量為 20%〇
[0031] 制備工藝：將上述原料按配方置于高速混合機(jī)中混合，混合均勻后經(jīng)計(jì)量裝置送 入雙螺桿擠出機(jī)中，在螺桿的輸送、剪切和混煉下，將物料熔化、復(fù)合，然后經(jīng)擠出、拉條、冷 卻、切粒步驟，即得。其中擠出溫度為250 °C。
[0032] 實(shí)施例5本發(fā)明一種耐熱耐刮擦高透過(guò)率PMMA合金樹脂的制備（五）
[0033] 原料：聚甲基丙烯酸甲酯65份，PMMA專用耐熱劑25份，潤(rùn)滑劑2份，抗氧劑1份， 光穩(wěn)定劑〇. 5份，著色劑0. 5份。其中，所述的PMMA專用耐熱劑中P(NPMI-St-MMA)的NPMI 含量為20%。
[0034] 制備工藝：將上述原料按配方置于高速混合機(jī)中混合，混合均勻后經(jīng)計(jì)量裝置送 入雙螺桿擠出機(jī)中，在螺桿的輸送、剪切和混煉下，將物料熔化、復(fù)合，然后經(jīng)擠出、拉條、冷 卻、切粒步驟，即得。其中擠出溫度為220 °C。
[0035] 實(shí)施例6本發(fā)明一種耐熱耐刮擦高透過(guò)率PMMA合金樹脂的制備（六）
[0036] 原料：聚甲基丙烯酸甲酯35份，PMMA專用耐熱劑65份，抗沖改性劑10份，潤(rùn)滑劑 〇. 5份，抗氧劑0. 5份。其中，所述的PMMA專用耐熱劑中P(NPMI-St-MMA)的NPMI含量為 10%〇
[0037] 制備工藝：將上述原料按配方置于高速混合機(jī)中混合，混合均勻后經(jīng)計(jì)量裝置送 入雙螺桿擠出機(jī)中，在螺桿的輸送、剪切和混煉下，將物料熔化、復(fù)合，然后經(jīng)擠出、拉條、冷 卻、切粒步驟，即得。其中擠出溫度為250 °C。
[0038] 實(shí)施例7本發(fā)明一種耐熱耐刮擦高透過(guò)率PMMA合金樹脂的制備（七）
[0039] 原料：聚甲基丙烯酸甲酯80份，PMMA專用耐熱劑20份，潤(rùn)滑劑2份，光穩(wěn)定劑0. 5 份，熱穩(wěn)定劑0. 5份，著色劑0. 1份。其中，所述的PMMA專用耐熱劑中P(NPMI-St-MMA)的 NPMI含量為20%。
[0040] 制備工藝：將上述原料按配方置于高速混合機(jī)中混合，混合均勻后經(jīng)計(jì)量裝置送 入雙螺桿擠出機(jī)中，在螺桿的輸送、剪切和混煉下，將物料熔化、復(fù)合，然后經(jīng)擠出、拉條、冷 卻、切粒步驟，即得。其中擠出溫度為240 °C。
[0041] 實(shí)施例8本發(fā)明一種耐熱耐刮擦高透過(guò)率PMMA合金樹脂的制備（八）
[0042] 原料：聚甲基丙烯酸甲酯80份，PMMA專用耐熱劑20份，流動(dòng)性調(diào)節(jié)劑10份，光穩(wěn) 定劑2份，著色劑0. 5份。其中，所述的PMMA專用耐熱劑中P(NPMI-St-MMA)的NPMI含量 為 30%。
[0043] 制備工藝：將上述原料按配方置于高速混合機(jī)中混合，混合均勻后經(jīng)計(jì)量裝置送 入雙螺桿擠出機(jī)中，在螺桿的輸送