CN101735549A - Pmma/abs复合材料及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种PMMA/ABS复合材料及制造方法，它可以解决现有技术存在的耐热性能差、抗刮擦性、高表面光泽度以及复杂制品的成型要求尚显不足等问题。技术方案是，所述复合材料包括以下组分，按质量份计，ABS 40～58份，聚甲基丙烯酸甲酯30～45份，苯乙烯-丙烯腈5～12份，抗氧剂0.1～0.3份，辅助抗氧剂0.05～0.1份，润滑剂1.0～1.5份。本发明通过特定的配方设计，使PMMA/ABS合金材料具有优良的热性能、抗刮擦性、高表面光泽度，满足复杂制品的成型要求，以及改善材料的加工性能。

Description

PMMA/ABS复合材料及制造方法

技术领域

本发明涉及塑料材料，具体地说，涉及一种PMMA/ABS复合材料及制造方法。

背景技术

随着国家经济的发展，人们生活质量的提高，目前对家电外观要求越来越高。众多家电尤其是电视机生产企业不断追求产品的个性化的外观，已成为供应商吸引消费者注意力的主要手段之一。近年来，尤其以黑又亮、彩色珠光的外观设计最为抢眼。其中，采用高光免喷涂“黑又亮”树脂制成的机体外壳外观黑亮，富有美感，视觉效果好。这种材料的特点是注塑制品无需喷涂，不仅提高了生产效率，节约了劳动力并降低了生产成本，而且减少了溶剂挥发，因而更加环保。

共混是聚合物改性的重要手段，可使共混物具有各组分的优异性能。甚至能赋予合金一些独特的性质。

ABS系一种多相聚合物体系，是聚丁二烯为主干的苯乙烯、丙烯睛接枝共聚物，与苯乙烯、丙烯睛共聚物(SAN)共混而成的非均相聚合物。较之以前聚丁二烯与SAN树脂掺和而成的ABS树脂具有更加优良的综合性能。ABS树脂中的三种组分表现出引很好的协同效应，它综合了每一种组分的特点，制成了一种综合性能优良的工程塑料，如继承了丙烯腊良好的耐化学腐蚀性、较高的表面硬度和耐热性；丁二烯的韧性和高的冲击性能；苯乙烯良好的刚性和加工流动性。采用不同的生产方法改变三种组分的配比可制得不同性能、不同用途的各种牌号ABS树脂。ABS突出的力学性能是冲击强度高，而且ABS的冲击性能即使在-40℃也能保持较高的水平，因而其制品可以长期在-400-100℃的范围内使用，同时因其具有表面硬度高、刚性好等特点被广泛地用于制作各种机械、仪器设备的零部件及电器、仪表的外壳。

聚甲基丙烯酸甲醋简称PMMA(PolymethylMethacrylate)，俗称有机玻璃。PMMA是甲基丙烯酸甲酷单体按自由基聚合而得的无规立构聚合物。它的最大优点是具有优异的光学性能和光老化性能。为了进一步提高ABS树脂的表面光洁度，综合两种塑料的优点及弥补各自的缺点，可以将ABS和PMMA树脂进行共混。对ABS和PMMA合金的组成及各项性能之间的关系进行了更加详细的研究。不同ABS、PMMA及ABS与PMMA的配比对ABS/PMMA合金的各项性能有较大的影响。与普通ABS树脂相比，ABS/PMMA合金的表面光洁度较高、耐热性较好，所以目前主要用于汽车车灯的后罩及电话机外壳等领域。

现有技术方案1，ABS/PMMA复合材料，申请号：200810203577。该申请涉及高分子材料技术领域，公开了一种ABS/PMMA复合材料，包括下列重量百分比的组分：ABS树脂25-66％；PMMA树脂30-60％；MBS 4-15％；其中所述MBS，其橡胶粒径在100-400纳米的范围内具有双峰分布的结构。该申请的PMMA/ABS复合材料具有良好的光泽度、较高的冲击强度及铅笔硬度，可用于任何种类的模塑产品中，尤其是在家用电器行业有光泽和耐刮擦要求产品中。

现有技术方案2，改善表面硬度的PMMA/ABS合金，申请号：200510100990。一种改善表面硬度的PMMA/ABS合金，其中，按重量计，PMMA77.6份，ABS料19.6份，相容剂料3份。采用共混合过程中添加相容剂的方法，对PMMA/ABS合金进行表面硬度改善，使PMMA/ABS合金表面硬度可以有一定程度的提高，且改善了原来共混不均匀的现象，使材料能够达到的使用要求，也使PMMA/ABS合金应用的更加广泛。

上述现有技术方案1中的材料具有高光泽、高韧性和抗刮擦等特点，但加工性能和耐热性能尚显不足。

上述现有技术方案2只解决材料的硬度问题，对于表面光泽度、抗刮擦以及满足复杂制品的成型要求方面还有欠缺。

发明内容

本发明提供了一种PMMA/ABS复合材料及制造方法，它可以解决现有技术存在的耐热性能差、抗刮擦性、高表面光泽度以及复杂制品的成型要求尚显不足等问题。

本发明的目的：通过特定的配方设计使PMMA/ABS合金材料具有优良的热性能、抗刮擦性、高表面光泽度，满足复杂制品的成型要求，以及改善材料的加工性能。

为了达到解决上述技术问题的目的，本发明的技术方案是，一种PMMA/ABS复合材料，其特征在于：所述复合材料包括以下组分，按质量份计，ABS 40～58份，聚甲基丙烯酸甲酯30～45份，苯乙烯-丙烯腈5～12份，抗氧剂0.1～0.3份，辅助抗氧剂0.05～0.1份，润滑剂1.0～1.5份。

所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076，或抗氧剂168中的至少一种。

所述辅助抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二硬脂醇酯或硫代二丙酸二(十四)酯中的一种或几种。

5Kg的载苛，240℃温度下，所述聚甲基丙烯酸甲酯的熔体指数≤1.5g/10min。

所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、脂肪酰胺或乙撑双硬脂酰胺中的至少一种。

一种PMMA/ABS复合材料的制造方法，所述方法按照下述步骤进行：

(1)按规定质量比称取ABS、聚甲基丙烯酸甲酯，以及苯乙烯-丙烯腈，抗氧剂，辅助抗氧剂，润滑剂在高速混合机中混合均匀，在85-100℃条件下烘干2-4h，然后在双螺杆挤出机中混合造粒；

(2)挤出料条通过循环水槽冷却至常温，经过吹风机吹风干燥后进入切粒机造粒。

所述挤出机各温区温度为190-220℃。

本发明采用高粘度PMMA，具有分子量大耐热性好的优点，因此与ABS共混后，能够显著提高材料的耐热性，即热变形温度(HDT)的提高。通过调整工艺温度，以及SAN组分的加入保证了本发明拥有良好的加工流动性和高光泽度。

本发明的PMMA/ABS合金这种产品，该产品具有良好的加工流动性、高的光泽度以及耐刮擦等特点，因而由该材料制成的注塑制品非常美观耐用。

本发明与现有技术相比具有以下优点和积极效果：

本发明材料制品具有较高的光泽度，满足产品对外观以及包装的要求。良好的力学性能和抗刮擦性确保产品质量耐用。此外，较高的热变形温度增加了材料的应用范围和安全性。

光洁度与混合物各组分的折光指数有关。本发明中选用的ABS其中SAN组分中AN含量(29％)较高，高含量的AN(折光指数为1.56左右)致使ABS的折光指数与PMMA(折光指数为1.5左右)树脂的折光指数较匹配，因此本发明的表面光洁度有一个较大幅度的提高。

由于高粘度的PMMA分子量较大，分子间的内摩擦阻力大，因此软化点比较高。另外选用的ABS中的SAN组分中键合的丙烯睛(AN)含量较高，所以，本发明有较高的维卡软化点。

高粘度PMMA本身就具有很高的硬度，它的加入可以提高材料的表面硬度。

附图说明

图1是本发明生产制造流程图。

具体实施方式

实施1

ABS 58份、PMMA 30份、SAN12份、抗氧剂1010，0.2份，DLTP0.05份、硬脂酸锌1.2份。

实施2

ABS53份、PMMA 35份、SAN12份、抗氧剂1010，0.2份，DLTP0.05份、硬脂酸锌1.2份。

实施3

ABS48份、PMMA40份、SAN12份、抗氧剂1010，0.2份，DLTP0.05份、硬脂酸锌1.2份。

实施4

ABS48份、PMMA40份、SAN10份、抗氧剂1010，0.1份，DLTP0.03份、硬脂酸锌1.2份。

实施5

ABS45份、PMMA45份、SAN10份、抗氧剂1010，0.1份，DLTP0.03份、硬脂酸锌1.2份。

实施6

ABS 40份、PMMA30份、SAN 5份、抗氧剂1076，0.1份，硫代二丙酸二月桂酯0.05份、硬脂酸钙1.0份。

实施7

ABS 49份、PMMA 37.5份、SAN 13.5份、抗氧剂1076，0.185份，硫代二丙酸二(十四)酯0.075份、脂肪酰胺1.0份。

实施8

ABS 55份、PMMA 40份、SAN 5份、抗氧剂168，0.27份，硫代二丙酸二硬脂醇酯0.09份、乙撑双硬脂酰胺1.35份。

在上述实施例中，5Kg的载苛，240℃温度下，所述聚甲基丙烯酸甲酯的熔体指数≤1.5g/10min。

参见图1，上述实施例PMMA/ABS复合材料的制造方法，按照下述步骤进行：

(1)按规定质量比称取ABS、聚甲基丙烯酸甲酯，以及苯乙烯-丙烯腈，抗氧剂，辅助抗氧剂，润滑剂在高速混合机中混合均匀，在85-100℃条件下烘干2-4h，然后在双螺杆挤出机中混合造粒；

(2)挤出料条通过循环水槽冷却至常温，经过吹风机吹风干燥后进入切粒机造粒。

所述挤出机各温区温度为190-220℃。

测试方法和标准：相关性能指标测试方法均按国家标准进行。

抗刮擦性采用铅笔硬度等级来评测，经测试本发明的铅笔硬度为H-2H，明显高于现有技术。

由上述实验数据可以看出，本发明具有优良的热性能、抗刮擦性和高表面光泽度，并能满足复杂制品的成型要求，以及改善了材料的加工性能。

主要成分中英文说明。

PMMA：聚甲基丙烯酸甲酯

ABS：丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三元共聚物

SAN：苯乙烯-丙烯腈

DLTP：硫代二丙酸二月桂酯

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种PMMA/ABS复合材料，其特征在于：所述复合材料包括以下组分，按质量份计，ABS 40～58份，聚甲基丙烯酸甲酯30～45份，苯乙烯-丙烯腈5～12份，抗氧剂0.1～0.3份，辅助抗氧剂0.05～0.1份，润滑剂1.0～1.5份。

2.根据权利要求1所述的一种PMMA/ABS复合材料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076，或抗氧剂168中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种PMMA/ABS复合材料，其特征在于：所述辅助抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二硬脂醇酯或硫代二丙酸二(十四)酯中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种PMMA/ABS复合材料，其特征在于：5Kg的载苛，240℃温度下，所述聚甲基丙烯酸甲酯的熔体指数≤1.5g/10min。

5.根据权利要求1所述的一种PMMA/ABS复合材料，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、脂肪酰胺或乙撑双硬脂酰胺中的至少一种。

6.一种PMMA/ABS复合材料的制造方法，其特征在于：所述方法按照下述步骤进行：

(1)按规定质量比称取ABS、聚甲基丙烯酸甲酯，以及苯乙烯-丙烯腈，抗氧剂，辅助抗氧剂，润滑剂在高速混合机中混合均匀，在85-100℃条件下烘干2-4h，然后在双螺杆挤出机中混合造粒；

(2)挤出料条通过循环水槽冷却至常温，经过吹风机吹风干燥后进入切粒机造粒。

7.根据权利要求6所述方法，其特征在于：所述挤出机各温区温度为190-220℃。

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