CN117801449A - 一种光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂asa/pmma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、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA复合材料及其制备方法，其由以下重量份计的原料制备而成：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂60‑90份；丙烯腈‑苯乙烯‑丙烯酸酯(ASA)树脂10‑40份；光扩散剂0‑1份；色粉0‑1份；抗氧剂0‑1份；光稳剂0‑1份。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明通过共混挤出的手段对ASA、PMMA比例进行调整，通过对ASA胶粉进大小粒径复配的方法，在不用引入第三组分的情况下得到到光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA材料；通过对加工方法进行更改，得到性能更加稳定的ASA/PMMA；本发明制备过程非常简单，成本低，特别适用于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及热塑性复合材料领域，特别是涉及一种光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA复合材料及其制备方法
背景技术
随着社会进步，人们生活水平和消费水平也不断的提高，消费观念也不断的提升，消费者和OEM对汽车的要求也在不断的提高，从单一的功能需求转换成美观、炫丽、环保等多种多样的需求。以往材料为了做成高亮效果，选择最多的是ABS、PC/ABS、PP材料进行喷涂，但是喷涂不仅增加了成本，而且喷涂特别容易产生橘皮、流挂、喷漆开裂等缺陷，因此替代高光喷涂的免喷涂材料迫在眉睫。
PMMA(甲基丙烯酸甲酯)材料具有很好的透过光效果和耐候性，具有高强度、高模量、高硬度、容易注塑成型、比较容易做成高光效果的特点，备受主机厂和消费者的喜爱。但是由于其缺口敏感性导致PMMA的缺口冲击强度很低，如果做成高光免喷涂材料需要增韧，来改善其韧性。
ASA(苯乙烯-丙烯酸酯-丙烯腈)是三元共聚物，其中丙烯酸酯替代了ABS(苯乙烯-丁二烯-丙烯腈)树脂中的丁二烯，大大的提高了其耐候性，很适合在外饰中使用；但是由于ASA的光泽度和耐热性能不足，限制了其在免喷涂上面的使用。
ASA的溶解度参数为9.6-9.8(J/cm3)1/2，PMMA的溶解度参数为9.0-9.5(J/cm3)1/2，根据溶解度参数相近原理，ASA与PMMA是具有部分相容性，因此理论上可以做成合金；
中国专利CN104109385 A公开了一种PMMA光扩散剂及一种光扩散PMMA材料，其通过加入光扩散剂使得PMMA达到光扩散的效果，但是PMMA脆性的问题并没有得到改善；
中国专利CN 108276718 A公开了一种高光免喷涂ASA/PMMA进气格栅专用复合材料，其通过PMMA、SAN(苯乙烯-丙烯腈共聚物)、ASA胶粉、色粉不同比例的混合得到免喷涂ASA/PMMA，但是此发明专利得到的ASA/PMMA是不透光材料，更不能达到光扩散效果。
中国专利CN 102417684 A通过PMMA和MABS复合得到了一种光扩散PMMA-MABS复合材料，由于MABS中的丁二烯组分耐候性能非常差，此专利得到光扩散PMMA-MABS没有很好的耐候效果；
中国专利CN 107841077 A通过PMMA48-73.5重量份、ASA 15-30重量份、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-无水马来酸酐聚合物10-30重量份的复配得到一种透明PMMA/ASA合金材料，众所周知马来酸酐容易发生分解反应且此配方比较复杂，生产和注塑过程中的变量太多，得到的产品容易引起各种不良，且只是简单的透明产品，并不能达到光扩散效果，影响材料的应用范围。
虽然上述发明专利中对PMMA的某一方面性能有所改善，往往要牺牲一部分的性能，如韧性、透光、配方的复杂程度和产品的稳定性，很难对材料的性能进行平衡，达到普适性的效果。本发明使用最简单的ASA与PMMA混合方案，混合不同比例调整，通过特殊含量丙烯酸酯的ASA和ASA中不同橡胶粒径的胶粉进行复配的方案，无需再额外引入耐热剂等第三组分，经各种颜料配色后通过双螺杆挤出机得到可以透不同光源、适合汽车、家电、户外照明用的光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA材料。
发明内容
本发明是针对现有技术的不足提供了一种光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA及其制备方法
本发明解决所述的技术问题的技术方案是：
一种光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA复合材料，其由以下重量份计的原料制备而成：
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂60-90份；
丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)树脂10-40份；
光扩散剂0-1份；
色粉0-1份；
抗氧剂0-1份；
光稳剂0-1份。
所述的PMMA树脂的熔指在1-6之间，数均分子量在50000-70000多分散系数在1-3之间，特别的3mm样板透光率必须在93％以上。
所述的ASA胶粉中橡胶的粒径是由大小粒径组合而成。所述的ASA胶粉中丙烯酸酯含量为60-80％，ASA胶粉中小粒径胶粉的粒径为100-150um，ASA胶粉中大粒径胶粉的粒径为300-400um，ASA胶粉中小粒径胶粉与大粒径胶粉比例为5～8：1。
所述的光扩散剂为有机硅扩散剂、无机矿粉扩散剂的一种或者多种复配，特别的无机矿粉扩散剂微观形貌必须为球形，其直径在30um以下。
所述的色粉为各种颜色复配。
所述的抗氧剂为亚磷酸酯类或受阻酚类抗氧剂复配。
所述的光稳剂为紫外吸收剂和自由基捕捉剂的一种或者几种。
本发明提供一种光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(3)将10-40份ASA，其中ASA胶粉中小粒径胶粉与大粒径胶粉比例为5～8：1、抗氧剂0-1份、光稳剂0-1份、光扩散剂0-1份在高速混炼机中进行预混，得到预混产物A；
(4)将预混物A通过双螺杆挤出机，通过计量泵定量输送PMMA，其中PMMA的分数为60-90份，挤出温度180-230℃，主机转速300-800转/min，经冷却、切粒、均化后得到光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA材料。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明通过共混挤出的手段对ASA、PMMA比例进行调整，通过对ASA胶粉进大小粒径复配的方法，在不用引入第三组分的情况下得到到光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA材料；2.通过对加工方法进行更改，得到性能更加稳定的ASA/PMMA；3.本发明制备过程非常简单，成本低，特别适用于工业化生产。
具体实施方式
下面给出本发明的具体实施实例。具体实施例仅用于进一步说明本发明，不限制本申请专利的保护范围。
本发明提供了一种光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA的制备方法包括以下组分：
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂60-90份；PMMA树脂的熔指在1-6之间，数均分子量在50000-70000多分散系数在1-3之间，特别的3mm样板透光率在93％以上
丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)树脂10-40份，ASA胶粉中橡胶的粒径是由大小粒径复配而成，ASA胶粉中丙烯酸酯含量为60-80％，ASA胶粉中小粒径胶粉的粒径为100-150um，ASA胶粉中大粒径胶粉的粒径为300-400um，ASA胶粉中小粒径胶粉与大粒径胶粉比例为5～8：1
光扩散剂0-1份
色粉0-1份
抗氧剂0-1份；
光稳剂0-1份
以下实施例包含以下生产步骤：
将10-40份ASA，其中ASA胶粉中小粒径胶粉与大粒径胶粉比例为5～8：1、抗氧剂0-1份、光稳剂0-1份、光扩散剂0-1份在高速混炼机中进行预混，得到预混产物A
将预混物A通过双螺杆挤出机，通过计量泵定量输送PMMA，其中PMMA的分数为60-90份，挤出温度180-230℃，主机转速300-800转/min，真空度-0.7—1.0MPa经冷却、切粒、均化后得到光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA材料
实施例1
将10份ASA，其中ASA胶粉中小粒径胶粉与大粒径胶粉比例为5：1、抗氧剂0.5份、光稳剂0.5份、光扩散剂0.5份在高速混炼机中进行预混，得到预混产物A
将预混物A通过双螺杆挤出机，通过计量泵定量输送PMMA，其中PMMA的分数为90份，挤出温度180-230℃，主机转速300-800转/min，真空度-0.7MPa，经冷却、切粒、均化后得到光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA材料
实施例2
将20份ASA，其中ASA胶粉中小粒径胶粉与大粒径胶粉比例为6：1、抗氧剂0.5份、光稳剂0.5份、光扩散剂1份在高速混炼机中进行预混，得到预混产物A
将预混物A通过双螺杆挤出机，通过计量泵定量输送PMMA，其中PMMA的分数为80份，挤出温度180-230℃，主机转速300-800转/min，真空度-0.7MPa，经冷却、切粒、均化后得到光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA材料
实施例3
将30份ASA，其中ASA胶粉中小粒径胶粉与大粒径胶粉比例为5：1、抗氧剂0.5份、光稳剂0.1份、光扩散剂1份在高速混炼机中进行预混，得到预混产物A
将预混物A通过双螺杆挤出机，通过计量泵定量输送PMMA，其中PMMA的分数为70份，挤出温度180-230℃，主机转速300-800转/min，真空度-0.7MPa，经冷却、切粒、均化后得到光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA材料
实施例4
将40份ASA，其中ASA胶粉中小粒径胶粉与大粒径胶粉比例为5：1、抗氧剂0.5份、光稳剂0.1份、光扩散剂3份在高速混炼机中进行预混，得到预混产物A
将预混物A通过双螺杆挤出机，通过计量泵定量输送PMMA，其中PMMA的分数为60份，挤出温度180-230℃，主机转速300-800转/min，真空度-0.7MPa，经冷却、切粒、均化后得到光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA材料
实施例5
将20份ASA，其中ASA胶粉中小粒径胶粉与大粒径胶粉比例为5：1、抗氧剂0.5份、光稳剂0.1份在高速混炼机中进行预混，得到预混产物A
将预混物A通过双螺杆挤出机，通过计量泵定量输送PMMA，其中PMMA的分数为80份，挤出温度180-230℃，主机转速300-800转/min，真空度-0.7MPa，经冷却、切粒、均化后得到光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA材料
对比例1
将20份ASA，其中ASA胶粉为大粒径胶粉、抗氧剂0.5份、光稳剂0.1份、光扩散剂0.1份在高速混炼机中进行预混，得到预混产物A
将预混物A通过双螺杆挤出机，通过计量泵定量输送PMMA，其中PMMA的分数为80份，挤出温度180-230℃，主机转速300-800转/min，真空度-0.7MPa，经冷却、切粒、均化后得到光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA材料
对比例2
将20份ASA，其中ASA胶粉为小粒径胶粉、抗氧剂0.5份、光稳剂0.1份、光扩散剂0.1份在高速混炼机中进行预混，得到预混产物A
将预混物A通过双螺杆挤出机，通过计量泵定量输送PMMA，其中PMMA的分数为80份，挤出温度180-230℃，主机转速300-800转/min，真空度-0.7MPa，经冷却、切粒、均化后得到光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA材料
对比例3
将20份ASA胶粉、10份苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-无水马来酸酐聚合物，PMMA 80份，抗氧剂0.5份、光稳剂0.1份、光扩散剂0.1份在高速混炼机中进行预混后通过双螺杆挤出机挤出，挤出温度180-230℃，主机转速300-800转/min，真空度-0.7MPa，经冷却、切粒、均化后得到光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA材料对比例4
将40份ASA胶粉，其中ASA胶粉中小粒径胶粉与大粒径胶粉比例为5：1，PMMA 60份，抗氧剂0.5份、光稳剂0.1份、光扩散剂0.1份在高速混炼机中进行预混后通过双螺杆挤出机挤出，挤出温度180-230℃，主机转速300-800转/min，真空度-0.7MPa，经冷却、切粒、均化后得到光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA材料
将造粒后的粒子烘干，取样测试，缺口冲击性能测试按照ISO 179-1(kJ/m2)；拉伸强度性能按照ISO 527(MPa)；维卡软化温度按照ISO 306(B50℃)，透过率和雾度测试按照GB/T2410进行，样品厚度3mm，对热稳性评价使用500吨注塑机，270℃停留10min观看样板(样板尺寸150mm*100mm)料花状态。
实施例1-5与对比例1-4的测试结果如下：
Claims (9)
1.一种光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA复合材料，其特征在于，其由以下重量份计的原料制备而成：
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂60-90份；
丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)树脂10-40份；
光扩散剂0-1份
色粉0-1份
抗氧剂0-1份；
光稳剂0-1份。
2.根据权利要求1所述的一种光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA复合材料，其特征在于：所述的PMMA树脂的熔指在1-6之间，数均分子量在50000-70000多分散系数在1-3之间，特别的3mm样板透光率必须在93％以上。
3.根据权利要求1所述的一种光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA复合材料，其特征在于：所述的ASA胶粉中橡胶的粒径是由大小粒径组合而成；所述的ASA胶粉中丙烯酸酯含量为60-80％，ASA胶粉中小粒径胶粉的粒径为100-150um，ASA胶粉中小粒径胶粉与大粒径胶粉比例为5～8：1。
4.根据权利要求3所述的一种光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA复合材料，其特征在于：ASA胶粉中大粒径胶粉的粒径为300-400um。
5.根据权利要求1所述的一种光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA复合材料，其特征在于：所述的光扩散剂为有机硅扩散剂、无机矿粉扩散剂的一种或者多种复配，特别的无机矿粉扩散剂微观形貌必须为球形，其直径在30um以下。
6.根据权利要求1所述的一种光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA复合材料，其特征在于：所述的色粉为各种颜色复配。
7.根据权利要求1所述的一种光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂为亚磷酸酯类或受阻酚类抗氧剂复配。
8.根据权利要求1所述的一种光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA复合材料，其特征在于：所述的光稳剂为紫外吸收剂和自由基捕捉剂的一种或者几种。
9.根据权利要求1-8任意之一所述光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将10-40份ASA，其中ASA胶粉中小粒径胶粉与大粒径胶粉比例为5～8：1、抗氧剂0-1份、光稳剂0-1份、光扩散剂0-1份在高速混炼机中进行预混，得到预混产物A；
(2)将预混物A通过双螺杆挤出机，通过计量泵定量输送PMMA，其中PMMA的分数为60-90份，挤出温度180-230℃，主机转速300-800转/min，经冷却、切粒、均化后得到光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂ASA/PMMA材料。
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| CN202311843284.6A CN117801449A (zh) | 2023-12-29 | 2023-12-29 | 一种光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂asa/pmma复合材料及其制备方法 |
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| CN117801449A true CN117801449A (zh) | 2024-04-02 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311843284.6A Pending CN117801449A (zh) | 2023-12-29 | 2023-12-29 | 一种光扩散、高耐热、高韧性、高光免喷涂asa/pmma复合材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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-
2023
- 2023-12-29 CN CN202311843284.6A patent/CN117801449A/zh active Pending
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