CN1592762A - 抗冲聚甲基丙烯酸甲酯的生产方法和抗冲聚甲基丙烯酸甲酯(pmma) - Google Patents

抗冲聚甲基丙烯酸甲酯的生产方法和抗冲聚甲基丙烯酸甲酯(pmma) Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于PMMA的新型抗冲聚合物。

Description

抗冲聚甲基丙烯酸甲酯的生产方法 和抗冲聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
发明领域
本发明涉及抗冲聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，和一种生产该聚甲基丙烯酸甲酯的方法，以及可以从所述抗冲PMMA生产的制品。
现有技术
抗冲击的PLEXIGLAS模塑料是已知的，由Rhm GmbH&Co.KG，例如以型号名PLEXIGLASzkBR、PLEXIGLASzkHC、PLEXIGLASzkHT、PLEXIGLASzkHF和PLEXIGLASzk销售。
抗冲模塑料例如用于家用制品、灯罩、卫生物品、屋顶材料和通过共挤出而进行的塑料表面涂饰。来自Rhm GmbH&Co.KG的小册子“Schlagzhe PLEXIGLAS-Formmassen[抗冲击的PLEXIGLAS模塑料]”(第10/1001/06003(d)期)给出了其它性能，如维卡软化点(B/50)(ISO306)和按照Charpy(ISO 179)的冲击强度和低温冲击强度。
通过在小室法(铸塑工艺)中聚合甲基丙烯酸甲酯和非必要的其它单体和助剂而获得PLEXIGLASGS。它与PLEXIGLASXT相比是高分子量的产品并因此不能够通过挤出或注塑而进一步加工。成形是通过夹紧加工或热成形而进行。
由其它生产商也提供相似的质量。下表对比列出PLEXIGLASGS和PLEXIGLASXT的性能：
PLEXIGLASGS PLEXIGLASXT
铸塑 挤出
完全无色和透明 完全无色和透明
耐断裂 耐断裂到抗冲击(RESIST)
尚未达到过的耐候性和耐老化性 尚未达到过的耐候性和耐老化性
高质量表面和平面性 非常良好的表面
实心板、块、管、圆棒和方棒 实心板、管、圆棒、多层板、波纹板、镜子
2mm-200mm实心厚度 实心板为1.5mm-25mm厚，多层板为16mm和32mm
最大至3050x2030mm的标准规格 最大至4050x2050mm(+展开的长度)的标准规格
超过30种标准着色 超过20种标准着色
良好的耐稀酸性 良好的耐稀酸性
PLEXIGLASGS PLEXIGLASXT
铸塑 挤出
有限的耐有机溶剂性 有限的耐有机溶剂性
良好的耐碱性 良好的耐碱性
非常容易加工，类似于硬木 容易加工，类似于硬木
可以在宽的加工范围内良好地热成形 可以在最佳的不变的条件下非常好地热成形
能够非常好和牢固的粘合，如使用反应性粘合剂(如ACRIFIX190，192) 能够非常好的粘合，也用溶剂基粘合剂(如ACRIFIX116，117)
能够大约如硬木一样燃烧；产生非常少的烟雾 能够大约如硬木一样燃烧；产生非常少的烟雾
可在最高至约80℃下使用 可在最高至约70℃下使用
也有尝试在铸塑材料方面实现抗冲击的性能。
DE 1964 913描述了在由α-烯烃制备的橡胶状共聚物，和基于单体丁烯、异丁烯或液体石蜡的共聚物存在下，从苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯制备的耐候性的高抗冲树脂。该树脂包含至少50wt％苯乙烯。
EP 325 875(Norsolor)描述了从基于聚硅氧烷和聚丙烯酸酯的互穿网络制备的树脂。可以进一步加工所形成的塑料模塑件以得到各种各样的物品。所获得的制品的透光率不是太高。
EP 447 309(Atochem)公开了基于聚甲基丙烯酸甲酯和聚氨酯的共聚物。测量到最高为107℃的维卡点和39kJ/m2的冲击强度值(Charpy)。
US-PS 5,084,495解决了在聚合之前向甲基丙烯酸甲酯基体中引入冲击改性粒子的问题，该冲击改性粒子通过(含水)乳液聚合法获得。将抗冲改性剂的完全含水分散体与甲基丙烯酸甲酯(MMA)混合，分离出水，抗冲改性剂的有机部分保留在MMA中。该方法很烦琐，并需要用以破坏抗冲改性剂分散体的助剂和用于相分离的特定设备。
任务
本发明的任务是发现一种生产模塑件(PMMA)的方法，该方法不用互穿网络、聚氨酯共聚物或烦琐的分离抗冲改性剂的步骤也可行。此外还有利的是，新型模塑件的生产可以在现有机械设备上进行，而不用较大改造。解决方案
已经发现可以通过如下方式获得抗冲塑料模塑件：在MMA中或在经历初期聚合的MMA(浆料)中溶解抗冲改性剂或含抗冲改性剂的PMMA，然后将溶液倒入小室中并按照自身已知的方法聚合该溶液。
这得到具有自身已知的PLEXIGLASGS模塑件的性能与提高的冲击强度的铸塑塑料模塑件。保持了其它有利的性能，如耐候性和耐老化性，耐化学品和热水性，光学亮度和良好的成形性。
作为基体材料可以使用含有常规稳定剂和其它添加剂的配方。
用于基体材料的示例配方：
98-99wt％甲基丙烯酸甲酯
0-0.3wt％不饱和羧酸
0-1wt％交联剂
0.5-1wt％稳定剂
0-0.01wt％调节剂
0-0.01wt％引发剂
0.01-1.0wt％脱模剂。
作为交联剂，可以使用例如二甲基丙烯酸二醇酯和氰脲酸三烯丙酯。
作为稳定剂，可以使用例如苯并三唑、HALS产品或空间位阻酚，和上述组分的混合物。所谓的HALS化合物是指空间位阻胺，如例如在JP0347856中所述。这些“位阻胺光稳定剂”捕获在加载辐射时产生的自由基。
作为调节剂，使用例如γ-萜品和萜品油。
作为引发剂，可以使用所有市售自由基引发剂，如2，2’-偶氮双(异丁腈)。
作为不饱和羧酸，可以使用例如甲基丙烯酸或丙烯酸。
作为抗冲改性剂可以使用核-壳或核-壳I-壳II-抗冲改性剂。
核-壳I-壳II-抗冲改性剂例如具有如下组成：
核： 94-97wt％ 甲基丙烯酸甲酯
2-5wt％ 丙烯酸乙酯
1-0.1wt％ 交联剂
壳I 79-82wt％ 丙烯酸丁酯
13-18wt％ 苯乙烯或α-甲基苯乙烯
0.1-1wt％ 交联剂
壳II 90-98wt％ 甲基丙烯酸甲酯
10-2wt％ 丙烯酸乙酯
作为在抗冲改性剂中的交联剂(核或壳I)可以使用例如二(甲基)丙烯酸酯、二乙烯基苯或(甲基)丙烯酸烯丙酯。也可以使用交联剂组分的混合物。核∶壳I∶壳II的重量比是20-30∶30-50∶20-40wt％。抗冲改性剂和它们的制备描述于例如EP 0 828 772或US 3,793,402或US4,690,986。
除了以粉末形式的纯的抗冲改性剂以外，还可以使用以母料形式的抗冲改性剂。
用于母料的基础物料可以使用市售PLEXIGLAS模塑料，如PLEXIGLAS7H或PLEXIGLAS6N或PLEXIGLAS7N。这些模塑料由Rhm GmbH&Co.KG销售。
用于母料的基础物料也可以使用由PLEXIGLASGS型制备的粒料。
按照常规的熔体凝结/混炼工艺制备母料。母料中抗冲改性剂的数量可以为10-50wt％，基于母料的总重量。
实施例
按照常规的铸塑工艺在玻璃板之间生产尺寸为2100×1290×4.0mm的板。
铸塑工艺例如描述于“Kunststoff-Handbuch[塑料手册]”，第IX卷，第15页，Carl Hanser出版社，1975，或描述于“Ullmanns Enzyclopdieder technischen Chemie[乌尔曼工业化学大全]”，第19卷，第22页，第4版，Chemie出版社(198)。
作为按本发明的组合物，使用从80wt％MMA和20wt％抗冲改性剂混合物制备的混合物，该抗冲改性剂混合物具有如下组成：
63.254wt％PLEXIGLASY7H
36.746wt％具有核-壳I-壳II结构的抗冲改性剂
核：23wt％从MMA和交联剂制备的共聚物，基于抗冲改性剂
壳I：47wt％从如下物质制备的共聚物：丙烯酸丁酯、苯乙烯和
交联剂，基于抗冲改性剂
壳II：30wt％从如下物质制备的共聚物：MMA、苯乙烯、丙烯酸
丁酯，丙烯酸乙酯和交联剂，基于抗冲改性剂。
用作对照物的是由Rhm GmbH&Co.KG生产的市售PLEXIGLASGS 233。从PLEXIGLASGS 233生产的板具有与根据本发明生产的板相同的尺寸。
单位 对照物：PLEXIGLASGS 233  本发明的配方
Charpy kJ/m2 18.4  34.7
维卡 ℃ 115.75  113.3
E-模量 3.227  2.890
透光率 ％ 92.45  92.05
Charpy冲击强度按照ISO 179/1fU测定。
仪器由Coesfeld公司生产和销售。维卡点的测定按照DIN306进行。
E-模量按照ISO 527测定。
结果显示，成功地从MMA和经共聚的抗冲改性剂生产了冲击改性的铸塑材料，该铸塑材料除了具有明显提高的冲击强度以外，还具有PLEXIGLASGS材料的通常的有利性能。这些板是无色和无混浊的，并显示出既不从玻璃板脱离，也不粘合到玻璃板上。
本发明的模塑件适于迄今为止使用PLEXIGLASGS或XT的任何应用领域。此外，由于较高的冲击强度，它还特别适于在阳台外罩(无色、有色、透明或经遮盖)方面应用，用作日光床的材料，用于交通路线上的防噪声墙和用于广告牌。

Claims (5)

1.一种塑料模塑件，其可以通过在铸塑法中聚合如下物质的混合物而获得：
65-99.5wt％甲基丙烯酸甲酯
0-3wt％不饱和羧酸
0.5-35wt％抗冲改性剂
0-1wt％交联剂
0.5-1wt％稳定剂
0.001-0.1wt％引发剂
0.01-1.0wt％脱模剂和
0.001-0.031wt％调节剂。
2.根据权利要求1的塑料模塑件，其特征在于，以母料形式的抗冲改性剂由PMMA和抗冲改性剂组成。
3.根据权利要求2的塑料模塑件，其特征在于，母料由10-50wt％的抗冲改性剂和50-90wt％PMMA组成。
4.根据权利要求1-3的塑料模塑件用于生产防噪声墙的用途。
5.根据权利要求1-3的塑料模塑件用于生产阳台外罩的用途。
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