CN111154210B - 一种增韧耐刮擦pmma材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种增韧耐刮擦PMMA材料及其制备方法,包括组分:PMMA树脂90‑99.5份;硅酮类耐划伤改性剂0.5‑5份;硅橡胶1‑9.5份。本发明通过一定量的硅酮类耐划伤剂和硅橡胶复配,二者协同作用,制备得到的PMMA材料的耐划伤性能和韧性都得到进一步的提升,改善了PMMA树脂材料虽然表面硬度较高但耐刮擦性能欠缺的问题,同时也缓解了增韧剂的含量比提升后表面硬度下降而耐摩擦性能差的缺陷。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域,具体涉及一种增韧耐刮擦PMMA材料及其制备方法。
背景技术
PMMA(亚克力)应用广泛。在建筑业中,PMMA(亚克力)主要应用于建筑采光体、透明屋顶、棚顶、电话亭、楼梯和房间墙壁护板等方面。在卫生洁具方面有浴缸、洗脸盆、化妆台等产品。在高速公路及高等级道路照明及灯罩、汽车灯具方面的应用发展也相当快。其中,建筑采光体、浴缸、街头广告灯箱和电话亭等方面的市场增长较快,今后的发展空间较大,市场前景十分广阔。PMMA属于有机材料,相对于玻璃而言,硬度比较低,更易产生划痕,目前主要采用表面加硬改善,这个过程叫PMMA(亚克力)表面硬化处理。表面硬化技术是改良塑胶表面性能的重要技术之一,但二次加工造成成本增加较多及工序复杂。随着近年来PMMA材料的应用越来越广,越来越多的终端产品对PMMA材料的表面耐刮擦性能及整体材料韧性强度提出了更高的要求。
中国专利申请CN109929127A公开了一种硅橡胶,利于低软化点的材料( 如热塑性塑料ABS、PMMA、PC/ABS和PC等)热硫化复合成型。但是,仅仅加入硅橡胶,对于增韧耐刮擦PMMA材料的增韧极其有限,当加入量过大时会极大降低合金的硬度,无法满足外观材料的性能需求。
中国专利申请CN106009476A公开了一种高硬度冲击PMMA/ABS复合材料,MBS作为增韧剂、聚酯接枝改性硅酮助剂作为表面改性剂,以改善脆性得到高硬度、抗冲击。但是,该合金的韧性不足,聚酯接枝改性硅酮的添加只能赋予良好的表面改性效果,无法与MBS协同增韧,并且需要添加相容剂。
因此,研发一种表面性能好、韧性较好的增韧耐刮擦PMMA材料是具有实际意义。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足,本发明的首要目的在于提供一种增韧耐刮擦PMMA材料,该材料具有较好的表面性能,且韧性好。
本发明的另一目的在于提供上述增韧耐刮擦PMMA材料的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种增韧耐刮擦PMMA材料,按重量份数计,包括以下组分:
PMMA树脂 90-99.5份;
硅酮类耐划伤改性剂 0.5-5份;
硅橡胶 1-9.5份。
优选的,所述硅酮类耐划伤改性剂选自硅酮粉或液状硅酮中的至少一种。
优选的,所述硅酮粉的数均分子量为50-100w;所述液状硅酮的数均分子量50-60W。
作为进一步优选的技术方案,所述硅酮类耐划伤改性剂与硅橡胶的质量比为(1-3):(3-6)。
优选的,所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶或甲基苯基乙烯基硅橡胶中的一种或两种的混合。
根据实际性能需要,本发明所述的增韧耐刮擦PMMA材料,按重量份计,还包括0-4份的选自抗氧剂、润滑剂中的至少一种。
优选的,所述抗氧剂选自受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代类或复合类塑料抗氧剂中的一种或几种的混合;所述润滑剂选自硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、芥酸酰胺、乙撑双硬脂酰胺、矿物白油的一种或几种混合。
本发明还提供了上述的增韧耐刮擦PMMA材料的制备方法,包括如下步骤:
按比例称量各组分后,将各组分混合均匀,通过双螺杆挤出机造粒得到增韧耐刮擦PMMA材料,螺杆温度为200℃-230℃。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明硅酮类耐划伤改性剂的加入,能够柔化材料的PMMA部分,进一步提升硅橡胶与树脂基体的相容性,降低材料表面的动摩擦系数,提高硅橡胶的增韧作用;硅橡胶的加入缓解了硅酮类耐划伤改性剂的加入对材料韧性的影响;本发明通过一定量的硅酮类耐划伤剂和硅橡胶复配,二者协同作用,制备得到的PMMA材料的耐划伤性能和韧性都得到进一步的提升,改善了PMMA树脂材料虽然表面硬度较高但耐刮擦性能欠缺的问题,同时也缓解了增韧剂的含量比提升后表面硬度下降而耐摩擦性能差的缺陷。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,单不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
现对实施例及对比例所用的原材料做如下说明,但不限于这些材料:
PMMA树脂-1: PMMA CM-205、镇江奇美化工产;
PMMA树脂-2:PMMA CM-207、镇江奇美化工产;
硅橡胶-1:S-001;日本三菱丽阳;
硅橡胶-2:MR-01;日本钟渊化学工业公司;
硅酮类耐划伤改性剂-1:硅酮粉,分子量为100W;
硅酮类耐划伤改性剂-2:液状硅酮,分子量为50W;
抗氧剂:X-001,受阻胺类抗氧剂;
润滑剂:EBS B50,乙撑双硬脂酰胺;
MBS增韧剂:EM-500,韩国LG;
芥酸酰胺耐划伤剂:芥酸酰胺,四川西普化工。
实施例1-10和对比例1-5:
按照表1配比称量各组分后,将各组分混合均匀,通过双螺杆挤出机造粒得到PMMA材料,螺杆温度为200℃-230℃,测试各性能,结果见表1。
各项性能测试方法:
(1)拉伸强度:ISO 527、50mm/min;
(2)弯曲强度:ISO 178、2mm/min;
(3)悬臂梁缺口冲击强度:SO 180、23℃、2mm注塑缺口;
(4)耐磨性:五指刮擦法(GMW-14698-B法、10N)。
表1各实施例及对比例中各组份的具体配比(重量份)
续表1:
从表1的结果可知,本发明通过硅酮类耐划伤剂和硅橡胶复配,二者协同作用,制备得到的PMMA材料的耐划伤性能和韧性都得到进一步的提升,改善了PMMA树脂材料虽然表面硬度较高但耐刮擦性能欠缺的问题,同时也缓解了增韧剂的含量比提升后表面硬度下降而耐摩擦性能差的缺陷。
Claims (6)
1.一种增韧耐刮擦PMMA材料,其特征在于,按重量份数计,包括以下组分:
PMMA树脂 93-99.5份;
硅酮类耐划伤改性剂 0.5-5份;
硅橡胶 1-9.5份;
所述硅酮类耐划伤改性剂选自硅酮粉或液状硅酮中的至少一种;
所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶或甲基苯基乙烯基硅橡胶中的一种或两种的混合;
所述硅酮类耐划伤改性剂与硅橡胶的质量比为(1-3):(3-6)。
2.根据权利要求1 所述的增韧耐刮擦PMMA材料,其特征在于,所述硅酮粉的数均分子量为50-100w。
3.根据权利要求2所述的增韧耐刮擦PMMA材料,其特征在于,所述液状硅酮的数均分子量50-60W。
4.根据权利要求1所述的增韧耐刮擦PMMA材料,其特征在于,按重量份计,还包括0-4份的选自抗氧剂、润滑剂中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的增韧耐刮擦PMMA材料,其特征在于,所述抗氧剂选自受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代类或复合类塑料抗氧剂中的一种或几种的混合;所述润滑剂选自硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、芥酸酰胺、乙撑双硬脂酰胺、矿物白油的一种或几种混合。
6.根据权利要求1-5任一项所述的增韧耐刮擦PMMA材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
按比例称量各组分后,将各组分混合均匀,通过双螺杆挤出机造粒得到增韧耐刮擦PMMA材料,螺杆温度为200℃-230℃。
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