CN102417684B - 一种光扩散性pmma-mabs复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光扩散性PMMA-MABS复合材料及其制备方法。该复合材料主要由PMMA树脂、MABS树脂、相容剂、光扩散剂、稳定剂、紫外线吸收剂及助剂组成。其制备方法是先将MABS和PMMA烘烤；再按比例将PMMA树脂与MABS树脂及助剂等原料称量混合，在160~230℃通过双螺杆挤出机熔融混合，挤出条通过循环水槽冷却至常温，经风干燥后造粒得到。采用本发明复合材料制品具有高透光率，较强的抗紫外线能力，良好的尺寸稳定性和热稳定性，可广泛应用于内照式广告牌、树脂窗玻璃、显示装置用光扩散板以及冷光源光扩散板等领域。
Description
技术领域
本发明属于工程复合材料领域，具体地说是一种光扩散性PMMA-MABS复合材料及其制备方法。
背景技术
光扩散复合材料具有一定的透明性和较强的光散射性，是一种很好的背光源复合材料，它散射角大，导光性好，透光均匀，已广泛作为面光源应用于广告招牌、指示标牌、展示橱窗、投影壁墙、壁挂式均匀光源及缩微阅读器等。它还可以与液晶元件复合制备高分子分散型散射元器件，以及作为液晶显示器背光光源复合材料。
聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）俗称有机玻璃，具有优良的光学特性及耐气侯变化特性。PMMA具有很低的双折射，白光的穿透性高达92%。PMMA具有室温蠕变特性，随着负荷加大、时间增长，可导致应力开裂现象。PMMA具有比重小，抗碎裂能力高，良好的绝缘性和机械强度，优异的耐腐蚀性能。PMMA还拥有极好的抗划伤性，无固有颜色，易于着色，并且通过简单的热降解可以100%回收。但韧性和成型加工流动性较差。
MABS树脂是甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丁二烯、苯乙烯四元组分组成的共聚物，树脂中的四种组分表现出很好的协同效应，它具有轻质、高强度、高韧性、易加工的特点。采用改变四种组分的配比可以制得不同性能、不同用途的各种牌号的MABS树脂。MABS突出的特点是优良的透明性和出色的冲击强度，而且在-40℃也能保持较高的水平，具有广阔的应用前景。目前还没有将PMMA和MABS结合在一起构成新复合材料的相关报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光扩散性PMMA-MABS复合材料及其制备方法，该复合材料具有光扩散性、高光通过率，该方法采用适当的光扩散剂与PMMA-MABS熔融共混，从而改善复合材料的光扩散性，增加光的散射和透射，使整个树脂发出的光更加柔和、美观。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种光扩散性PMMA-MABS复合材料，其特征在于：该复合材料组分及重量份数为：
PMMA树脂 40~80份
MABS树脂 10~55份
相容剂 1~15份
光扩散剂 0.5~10份
稳定剂 1~10份
紫外线吸收剂 0.1~3份
助剂 0~8份
本发明中，所述MABS中各组分重量配比为：甲基丙烯酸甲酯含量30~50%，丁二烯含量10~20%，苯乙烯含量20~35%，丙烯腈含量5~15%。
所述相容剂为高透光苯乙烯-丙烯腈共聚物、核壳型丙烯酸酯类共聚物中的任意一种或几种混合物。所述光扩散剂为无机纳米光扩散剂或有机型光扩散剂。所述无机纳米光扩散剂为纳米SiO2、纳米Al2(OH)3、纳米AgO、纳米CaCO3或纳米BaSO4中的任意一种或者几种的混合物；所述有机型光扩散剂为有机硅树脂类粒子、交联苯乙烯类粒子剂、交联丙烯酸类粒子中的任意一种或者几种的混合物。所述稳定剂为有机锡类、硬脂酸盐类中的任意一种或者几种的混合物。所述紫外线吸收剂为苯并三唑类。所述助剂是钛酸酯类偶联剂、颜料。
一种PMMA-MABS复合材料的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
（1）烘料，MABS树脂在70-90℃干燥2-3h，PMMA树脂在70-90℃干燥4-5h；
（2）将PMMA树脂与MABS树脂、相容剂、光扩散剂、稳定剂、紫外线吸收剂和助剂按下述比例称量混合，各组分及重量份数为：PMMA树脂40~80份、MABS树脂10~55份、相容剂 1~15份、光扩散剂0.5~10份、稳定剂 1~10份、紫外线吸收剂0.1~3份、助剂 0~8份；将混合物高速共混3~10分钟，再通过螺杆挤出机混炼，挤出条通过循环水槽冷却至常温，经吹风干燥后造粒，得到PMMA-MABS复合材料。
本发明将部分MABS树脂添加到PMMA树脂中制备的复合材料具有良好的透明性，同时韧性好，硬度高，易于成型加工，可以扩大PMMA光扩散复合材料的使用范围。
与现有技术相比，本发明复合材料制品具有高透光率，较强的抗紫外线能力，良好的尺寸稳定性和热稳定性，可广泛应用于内照式广告牌、树脂窗玻璃、显示装置用光扩散板以及冷光源光扩散板等等领域；通过清洁工艺生产制备PMMA-MABS复合材料既具有PMMA树脂的耐刮擦、耐腐蚀性、耐候性及良好的绝缘性等特点，又具备MABS树脂耐冲击、耐低温、流动性好、易于成型加工等优点。
本发明实施过程简便，易于操作，得到的产品可广泛应用于家用电器、电子行业等领域。
具体实施方式
下面结合实例，对本发明作进一步详细阐述：
实施例1
一种光扩散性PMMA-MABS复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
先将MABS采用80℃烘烤2h，PMMA采用80℃烘烤4h；按比例将PMMA树脂与MABS树脂、相容剂、光扩散剂、稳定剂、紫外线吸收剂和助剂等原料称量混合，置于高速混合机中高速共混3~10分钟，在160~230℃通过双螺杆挤出机熔融混合，挤出条通过循环水槽冷却至常温，经吹风机吹风干燥后造粒，得到PMMA-MABS复合材料。
其组分及重量份数分别为：
PMMA树脂 80
MABS树脂 16
相容剂（SAN） 6
光扩散剂（纳米SiO2） 1.5
稳定剂（钙锌硬脂酸盐） 3
紫外线吸收剂（苯并三唑类） 0.5
助剂（偶联剂） 0.5
其中MABS中各组分重量配比为：甲基丙烯酸甲酯含量40%，丁二烯含量20%，苯乙烯含量30%，丙烯腈含量10%。
实施例2
又一种光扩散性PMMA-MABS复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
先烘将MABS采用80℃烘烤2h，PMMA采用80℃烘烤4h；按比例将PMMA树脂与MABS树脂、相容剂、光扩散剂、稳定剂、紫外线吸收剂等原料称量混合，置于高速混合机中高速共混3~10分钟，在160~230℃通过双螺杆挤出机熔融混合，挤出条通过循环水槽冷却至常温，经吹风机吹风干燥后造粒，得到PMMA-MABS复合材料。
其组分及重量份数分别为：
PMMA树脂 70
MABS树脂 50
相容剂（核壳型丙烯酸酯共聚物） 8
光扩散剂（有机硅树脂粒子） 2
稳定剂（有机锡） 2
紫外线吸收剂（苯并三唑类） 0.5
其中MABS中各组分重量配比为：甲基丙烯酸甲酯含量35%，丁二烯含量15%，苯乙烯含量35%，丙烯腈含量15%。
实施例3
又一种光扩散性PMMA-MABS复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
先烘将MABS采用80℃烘烤2h，PMMA采用80℃烘烤4h；按比例将PMMA树脂与MABS树脂、相容剂、光扩散剂、稳定剂、紫外线吸收剂等原料称量混合，置于高速混合机中高速共混3~10分钟，在160~230℃通过双螺杆挤出机熔融混合，挤出条通过循环水槽冷却至常温，经吹风机吹风干燥后造粒，得到PMMA-MABS复合材料。
其组分及重量份数分别为：
PMMA树脂 45
MABS树脂 25
相容剂（核壳型丙烯酸酯共聚物） 8
光扩散剂（有机硅树脂粒子） 2
稳定剂（有机锡） 2
紫外线吸收剂（苯并三唑类） 0.5
其中MABS中各组分重量配比为：甲基丙烯酸甲酯含量50%，丁二烯含量15%，苯乙烯含量30%，丙烯腈含量5%。
经检测，本发明得到的PMMA-MABS复合材料全光线透过率≥80%，分散度≥25%，扩散光的色泽光亮，可见本发明光扩散效果明显。本发明复合材料制品具有高透光率，较强的抗紫外线能力，良好的尺寸稳定性和热稳定性，可广泛应用于内照式广告牌、树脂窗玻璃、显示装置用光扩散板以及冷光源光扩散板等等领域。
Claims (9)
1.一种光扩散性PMMA-MABS复合材料，其特征在于：该复合材料组分及重量份数为：
PMMA树脂 40~80份
MABS树脂 10~55份
相容剂 1~15份
光扩散剂 0.5~10份
稳定剂 1~10份
紫外线吸收剂 0.1~3份
助剂 0~8份。
2.根据权利要求1所述的PMMA-MABS复合材料，其特征在于：所述MABS中各组分重量配比为：甲基丙烯酸甲酯含量30~50%，丁二烯含量10~20%，苯乙烯含量20~35%，丙烯腈含量5~15%。
3.根据权利要求1所述的PMMA-MABS复合材料，其特征在于：所述相容剂为高透光苯乙烯-丙烯腈共聚物、核壳型丙烯酸酯类共聚物中的任意一种或几种混合物。
4.根据权利要求1所述的PMMA-MABS复合材料，其特征在于：所述光扩散剂为无机纳米光扩散剂或有机型光扩散剂。
5.根据权利要求4所述的PMMA-MABS复合材料，其特征在于：所述无机纳米光扩散剂为纳米SiO2、纳米Al2(OH)3、纳米Ag2O、纳米CaCO3或纳米BaSO4中的任意一种或者几种的混合物；所述有机型光扩散剂为有机硅树脂类粒子、交联苯乙烯类粒子剂、交联丙烯酸类粒子中的任意一种或者几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的PMMA-MABS复合材料，其特征在于：所述稳定剂为有机锡类、硬脂酸盐类中的任意一种或者几种的混合物。
7.根据权利要求1所述的PMMA-MABS复合材料，其特征在于：所述紫外线吸收剂为苯并三唑类。
8.根据权利要求1所述的PMMA-/MABS复合材料，其特征在于：所述助剂是钛酸酯类偶联剂、颜料。
9.一种权利要求1所述的PMMA-MABS复合材料的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
（1）烘料，MABS树脂在70-90℃干燥2-3h，PMMA树脂在70-90℃干燥4-5h；
（2）将PMMA树脂与MABS树脂、相容剂、光扩散剂、稳定剂、紫外线吸收剂和助剂按下述比例称量混合，各组分及重量份数为：PMMA树脂40~80份、MABS树脂10~55份、相容剂 1~15份、光扩散剂0.5~10份、稳定剂 1~10份、紫外线吸收剂0.1~3份、助剂 0~8份；将混合物高速共混3~10分钟，再通过螺杆挤出机混炼，挤出条通过循环水槽冷却至常温，经吹风干燥后造粒，得到PMMA-MABS复合材料。
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