高相容性pmma/asa合金樹(shù)脂組合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物及其制備方法，所述組合物包括以下組分和含量：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)樹(shù)脂65?80重量份，丙烯腈?苯乙烯?丙烯酸丁酯(ASA)樹(shù)脂15?25重量份，相容劑8?15重量份，加工助劑0.5?1.5重量份；將上述原材料在高速混合機(jī)內(nèi)預(yù)混3?10分鐘，然后預(yù)混料經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒即得到PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物。本發(fā)明的PMMA/ASA合金樹(shù)脂具有優(yōu)秀的相容性，因此物理機(jī)械性能優(yōu)異，同時(shí)具有很好的沖擊韌性以及耐候性能，可免掉以往的噴漆后加工工序而直接染色注塑成型制件，該合金樹(shù)脂組合物非常適合應(yīng)用于格柵、立柱板、后視鏡殼等汽車外飾件。
【專利說(shuō)明】
高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種合金樹(shù)脂組合物及其制備方法，尤其是涉及一種高相容性PMMA/ ASA合金樹(shù)脂組合物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] PMMA樹(shù)脂，又稱作亞克力或有機(jī)玻璃，具有優(yōu)異的光學(xué)性能，透明度可高達(dá)92%。 除此之外，其具有極佳的耐候性、機(jī)械強(qiáng)度、良好的隔熱隔音絕緣性、光澤高、著色力強(qiáng)且耐 劃傷。在汽車領(lǐng)域，PMMA樹(shù)脂可應(yīng)用在窗玻璃、罩蓋、儀表玻璃、車燈、標(biāo)牌等部件。ASA樹(shù)脂 是丙烯腈、丙烯酸酯、苯乙烯的三元共聚物，其結(jié)構(gòu)中無(wú)不飽和雙鍵，因此耐候性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于 ABS樹(shù)脂。此外，ASA樹(shù)脂具有良好的抗沖擊性能、著色性、耐化學(xué)品性。ASA樹(shù)脂在汽車上的 應(yīng)用主要是在外飾件，如格柵、三角塊、立柱板等。值得注意的是，汽車外飾件的高光澤、黑 又亮已經(jīng)成為一種時(shí)尚，而這種效果很難通過(guò)塑料的直接注塑實(shí)現(xiàn)，通常需要噴涂工藝，而 噴涂不但提高了成本還對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染?；诖?，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)免噴涂等后加工工藝而可 直接注塑制件應(yīng)用的材料具有重要意義，PMMA/ASA合金就是這樣一種材料，其耐老化性及 耐刮擦性。但由于PMMA和ASA的相容性不好，導(dǎo)致其綜合力學(xué)性能難以滿足尤其是汽車行業(yè) 的標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0003] 專利CN201010578693.4公開(kāi)了一種高光澤度免噴涂ABS樹(shù)脂及其制備方法，該發(fā) 明是以取代苯乙烯的聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯為光亮劑，制備了高光澤免噴涂ABS樹(shù)脂。
[0004] 專利CN201310652729.2公開(kāi)了一種高光澤、免噴涂PTT/PMMA后視鏡專用料及其生 產(chǎn)工藝，該發(fā)明使用馬來(lái)酸酐接枝三元乙丙橡膠作為相容劑，通過(guò)調(diào)整PTT/PMMA的比例，調(diào) 整加工溫度和模具溫度，從而制備出相容性好的高光澤免噴涂PTT/PMMA樹(shù)脂。
[0005] 專利CN201110410738.1公開(kāi)了一種高光澤ABS/PMMA合金材料及其制備方法和應(yīng) 用。該發(fā)明選用核殼增韌劑MBS進(jìn)行增韌，同時(shí)增大了基材界面間的的相容性，使得不同的 基材更好的相互包容，顯著增加了合金材料的抗沖擊強(qiáng)度，選用的酚類抗氧劑使得制備的 ABS/PMMA合金材料具有環(huán)保性能，減少了產(chǎn)品的環(huán)境污染程度。
[0006] 然而，上述這些技術(shù)方案往往存在如沖擊性能不足、硬度、剛性低、耐熱水平低、耐 候性不能達(dá)到汽車外飾要求等缺陷，而PMMA/ASA樹(shù)脂具有優(yōu)異的耐候性能，同時(shí)合理選擇 PMMA和ASA樹(shù)脂，并通過(guò)調(diào)控PMMA和ASA樹(shù)脂的配比，引入最佳相容劑，可以制備出綜合力學(xué) 性能、硬度、耐熱性能、耐老化性能優(yōu)良的可免除噴涂等后加工工藝而直接注塑制件應(yīng)用的 樹(shù)脂合金。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組 合物及其制備方法。提供了一種相容性優(yōu)良的、工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、物理機(jī)械性能優(yōu)異、可免除 噴漆等后加工而直接注塑制件應(yīng)用的PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物及其制備方法。
[0008] 本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0009] 本發(fā)明提供了一種高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物，所組合物包括以下重量份 數(shù)的各組分： PMMA 樹(shù)脂 65-80， ASA 樹(shù)脂 15-25，
[0010] 相容劑 8-15， 加工助劑 α§-ι.5。
[0011] 優(yōu)選地，所述的PMMA樹(shù)脂的重均相對(duì)分子質(zhì)量為150,000-350，000，維卡軟化溫度 多105°C，分子量過(guò)低則合金樹(shù)脂偏脆且耐熱不足而限制其應(yīng)用，過(guò)高則難以加工成型。
[0012] 優(yōu)選地，所述的ASA樹(shù)脂的重均相對(duì)分子質(zhì)量為100,000-500，000g/mol，橡膠含量 在40 %-70%，橡膠含量過(guò)低很難起到增韌PMMA的作用，過(guò)高會(huì)降低合金樹(shù)脂的剛性及耐熱 性。
[0013] 優(yōu)選地，所述的相容劑為MMA-SAN、SMA、AS-g-MAH中的至少一種。
[0014] 優(yōu)選地，所述MMA-SAN中，S(苯乙烯）、AN(丙烯腈）、MMA(甲基丙烯酸甲酯）的質(zhì)量百 分比為27: 25:48(獲得良好加工性、相容性合金所用相容劑的三種單體組分的最佳比例）， 嚴(yán)格控制三者的比例可有效平衡加工性及增容PMMA和ASA樹(shù)脂。
[0015]優(yōu)選地，所述SMA中，S(苯乙烯)與MA(馬來(lái)酸酐）的質(zhì)量百分比為92:8。
[0016] 優(yōu)選地，所述AS-g-MAH中，ΜΑΗ的接枝量為2-3%。
[0017] 優(yōu)選地，所述的加工助劑包括抗氧劑、潤(rùn)滑劑和脫模劑。
[0018] 優(yōu)選地，所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑或亞磷酸酯類抗氧劑，所述的潤(rùn)滑劑為 季戊四醇硬脂酸酯或乙撐雙硬脂酸酰胺，所述的脫模劑為硅酮類脫模劑。
[0019] 本發(fā)明還提供了一種高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物的制備方法，該方法包括 以下步驟：
[0020] (1)按以下組分和含量備料:PMMA樹(shù)脂65-80重量份，ASA樹(shù)脂15-25重量份，相容劑 8-15重量份，加工助劑0.5-1.5重量份；
[0021] (2)將步驟(1)中備好的材料在高速混合器中預(yù)混；
[0022] (3)將步驟(2)中得到的預(yù)混料通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)，在200-240 °C擠出溫度和200- 500轉(zhuǎn)/分鐘的螺桿轉(zhuǎn)速條件下進(jìn)行熔融擠出，冷卻造粒，得到相容性優(yōu)良的PMMA/ASA合金 樹(shù)脂組合物。
[0023] 現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
[0024] 1、本發(fā)明采用共混改性的技術(shù)手段，選擇特定的PMMA和ASA樹(shù)脂，并將PMMA樹(shù)脂與 ASA樹(shù)脂共混，引入獨(dú)特的相容劑改善二者的相容性，從而制備出具有韌性、剛性、耐熱、硬 度及耐候性優(yōu)異的PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物；
[0025] 2、本發(fā)明的制備方法工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、成本低，制得的PMMA/ASA合金樹(shù)脂特別適合 應(yīng)用于汽車外飾等領(lǐng)域。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
[0027] 以下實(shí)施例提供的一種高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物，包括以下重量份數(shù)的 各組分： PMMA 樹(shù)脂 65-80，
[0028] ASA 樹(shù)脂 15-25， 相容劑 Θ-15,
[0029] 加工助劑 .0.. 5:-1:, 5。
[0030] 所述的PMMA樹(shù)脂的重均相對(duì)分子質(zhì)量為150,000-350,000,維卡軟化溫度彡105 Γ。
[0031] 所述的ASA樹(shù)脂的重均相對(duì)分子質(zhì)量為100,000-500,000，橡膠含量在40%-70%。
[0032] 所述的相容劑為 MMA-SAN(S/AN/MMA = 27/25/48)、SMA(S/MA = 92/8)AS-g-MAH(接 枝ΜΑΗ的量為2-3%)中的至少一種。
[0033 ]所述的加工助劑包括抗氧劑、潤(rùn)滑劑和脫模劑。
[0034] 所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑或亞磷酸酯類抗氧劑，所述的潤(rùn)滑劑為季戊四醇 硬脂酸酯或乙撐雙硬脂酸酰胺，所述的脫模劑為硅酮類脫模劑。
[0035] 以下實(shí)施例所述的高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物的制備方法，包括以下步 驟：
[0036] (1)按以下組分和含量備料:ΡΜΜΑ樹(shù)脂65-80重量份，ASA樹(shù)脂15-25重量份，相容劑 8-15重量份，加工助劑0.5-1.5重量份；
[0037] (2)將步驟(1)中備好的材料在高速混合器中預(yù)混；
[0038] (3)將步驟(2)中得到的預(yù)混料通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)，在200-240°C擠出溫度和200- 500轉(zhuǎn)/分鐘的螺桿轉(zhuǎn)速條件下進(jìn)行熔融擠出，冷卻造粒，得到相容性優(yōu)良的PMMA/ASA合金 樹(shù)脂組合物。
[0039] 實(shí)施例1
[0040] 本實(shí)施例所述的高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物，包括以下重量份數(shù)的各組 分： PMMA樹(shù)脂 65份， ASA樹(shù)脂 25份，
[0041] 相容劑1 (SMA) 15份， 加工助劑 1.5份。
[0042] 實(shí)施例2
[0043] 本實(shí)施例所述的高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物，包括以下重量份數(shù)的各組 分： PMMA樹(shù)脂 68份，
[0044] ASA樹(shù)脂 20份， 相容劑 2 (MMA-SAM) 15 份，
[0045] 加工助劑 1.0份。
[0046] 實(shí)施例3
[0047] 本實(shí)施例所述的高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物，包括以下重量份數(shù)的各組 分： PMMA樹(shù)脂 70汾， ASA樹(shù)脂 20份，
[0048] 相容劑 3 (AS-g-MAH) 10 份， 加工助劑 1.0份。
[0049] 實(shí)施例4
[0050] 本實(shí)施例所述的高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物，包括以下重量份數(shù)的各組 分： PMMA樹(shù)脂 75份， ASA樹(shù)脂 15份，
[0051] 相容劑 2 (MMA-SAN) 10 份， 加工助劑 0.5份。
[0052] 實(shí)施例5
[0053]本實(shí)施例所述的高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物，包括以下重量份數(shù)的各組 分： PMMA樹(shù)脂 80份， ASA樹(shù)脂 15份，
[0054] 相容劑2 CMMA-SAN) 8份， 加工助劑 0.5份。
[0055] 對(duì)比例1
[0056] 本實(shí)施例所述的高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物，包括以下重量份數(shù)的各組 分：
[0057] PMMA 樹(shù)脂 70 份，
[0058] ASA 樹(shù)脂 20 份，
[0059] 加工助劑1.0份。
[0060] 對(duì)比例2
[0061 ]本對(duì)比例所述的高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物，包括以下重量份數(shù)的各組 分： PMMA樹(shù)脂 60份， ASA樹(shù)脂 15份，
[0062] 相容劑 2 (MMA-SAN ) 10 份， 加工助劑 0.5份《
[0063] 對(duì)比例3
[0064] 本對(duì)比例所述的高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物，包括以下重量份數(shù)的各組 分： PMMA樹(shù)脂 80份， ASA樹(shù)脂 30份，
[0065] 相容劑 2 (MMA_-SAN) 5 份， 加工助劑 0.5份。
[0066] 對(duì)比例4
[0067] 本對(duì)比例所述的高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物，與實(shí)施例4的區(qū)別僅在于:本 對(duì)比例采用的相容劑嫌仏-34~的3^1_的質(zhì)量百分比為40 :35:25。
[0068]性能評(píng)價(jià)方式及其實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)
[0069] 機(jī)械性能及硬度測(cè)試：
[0070] 對(duì)實(shí)施例1-5和對(duì)比例1-4所制得的相容性優(yōu)良的PMMA/ASA樹(shù)脂組合物進(jìn)行機(jī)械 性能測(cè)試，結(jié)果如表1所示：
[0071] Charpy缺口沖擊強(qiáng)度:按照ISO 179-1:2010(E)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，沖擊能量為4J;
[0072] 維卡軟化點(diǎn)：按照ISO 306:2013(E)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，測(cè)試條件為5Kg，50°C/h;
[0073] 彎曲模量:按照ISO 178:2010(E)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，測(cè)試速度為2mm/min;
[0074] 熔融指數(shù):按照ISO 1133-1:2011 (E)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，測(cè)試條件為220 °C*10Kg;
[0075] 鉛筆硬度:按照ISO 15184-2012標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，測(cè)試條件為23°C，相對(duì)濕度50%。
[0076]表1機(jī)械性能及硬度測(cè)試
[0078]
[0079] 根據(jù)表1中的測(cè)試結(jié)果，引入相容劑后，合金樹(shù)脂體系的綜合性能明顯提升，尤其 是沖擊性能和硬度。另外，比較實(shí)施例4、5和實(shí)施例1、3,采用MMA-SAN作為相容劑所制得的 PMMA/ASA合金樹(shù)脂的綜合性能，優(yōu)于SMA和AS-g-MAH，即MMA-SAN是PMMA/ASA合金樹(shù)脂的最 佳相容劑。通過(guò)調(diào)整PMMA和ASA的比例并結(jié)合適量的MMA-SAN相容劑，可制備出不同汽車標(biāo) 準(zhǔn)要求的PMMA/ASA合金樹(shù)脂。
[0080] 綜上所述，本發(fā)明采用共混改性的技術(shù)手段，選擇特定的PMMA和ASA樹(shù)脂，并將 PMMA樹(shù)脂與ASA樹(shù)脂共混，引入獨(dú)特的相容劑改善二者的相容性，從而制備出具有韌性、剛 性、耐熱、硬度及耐候性優(yōu)異的PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物;本發(fā)明的制備方法工藝過(guò)程簡(jiǎn) 單、成本低，制得的PMMA/ASA合金樹(shù)脂特別適合應(yīng)用于汽車外飾等領(lǐng)域。
[0081 ]本發(fā)明具體應(yīng)用途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)指出，以上 實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā) 明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物，其特征在于，所組合物包括以下重量份數(shù) 的各組分： PMMA 樹(shù)脂 65-80 份， ASA樹(shù)脂 15-25份， 相容劑 8-15份， 加工助劑 0.5-1.5份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述的PMMA 樹(shù)脂的重均相對(duì)分子質(zhì)量為150,000-350,000。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述的ASA 樹(shù)脂的重均相對(duì)分子質(zhì)量為100,000-500，000,橡膠質(zhì)量含量在40 % -70 %。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述的相容 劑為 MMA-SAN、SMA、AS-g-MAH 中的至少一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述MMA-SAN中，S、AN、MMA的質(zhì)量百分比為27:25:48。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述SMA中， S與MA的質(zhì)量百分比為92:8。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述AS-g-MAH中，MAH的接枝量為2-3%。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述的加工 助劑包括抗氧劑、潤(rùn)滑劑和脫模劑。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述的抗氧 劑為受阻酚類抗氧劑或亞磷酸酯類抗氧劑，所述的潤(rùn)滑劑為季戊四醇硬脂酸酯或乙撐雙硬 脂酸酰胺，所述的脫模劑為硅酮類脫模劑。10. -種如權(quán)利要求1所述的高相容性PMMA/ASA合金樹(shù)脂組合物的制備方法，其特征在 于，該方法包括以下步驟： (1) 按以下組分和含量備料:PMMA樹(shù)脂65-80重量份，ASA樹(shù)脂15-25重量份，相容劑8-15 重量份，加工助劑〇. 5-1.5重量份； (2) 將步驟(1)中備好的材料在高速混合器中預(yù)混； (3) 將步驟（2)中得到的預(yù)混料通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)，在200-240 °C擠出溫度和200-500 轉(zhuǎn)/分鐘的螺桿轉(zhuǎn)速條件下進(jìn)行熔融擠出，冷卻造粒，得到相容性優(yōu)良的PMMA/ASA合金樹(shù)脂 組合物。
【文檔編號(hào)】C08L51/00GK106046643SQ201610414293
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月13日
【發(fā)明人】季得運(yùn), 黃德勇, 周霆, 羅明華, 辛敏琦
【申請(qǐng)人】上海錦湖日麗塑料有限公司