一种高强度PMMA复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及到高分子材料领域，具体涉及到一种高强度PMMA复合材料及其制备方法。所述高强度PMMA复合材料的制备原料至少包括60～85重量份的PMMA、15～35重量份的丙烯酸酯类核壳共聚物、1～5重量份的SEBS共聚物。本发明专利技术提供的高强度PMMA复合材料在简支梁冲击、简支梁缺口冲击、悬臂梁冲击、悬臂梁缺口冲击、拉伸断裂强度、断裂伸长率测试中均表现出优异的性能，具有极佳的韧性和硬度，同时通过对改性材料合理的选择和复配，使得到的PMMA材料保留其原有的高透明度、高光泽度和低雾度等特性。

A High Strength PMMA Composite and Its Preparation Method

The invention relates to the field of polymer materials, in particular to a high strength PMMA composite material and a preparation method thereof. The raw materials for preparing the high strength PMMA composite material include at least 60-85 parts of PMMA, 15-35 parts of acrylate core-shell copolymer and 1-5 parts of SEBS copolymer. The high-strength PMMA composite material provided by the invention has excellent performance in the test of impact of simple-supported beam, notch impact of simple-supported beam, impact of cantilever beam, notch impact of cantilever beam, tensile fracture strength and elongation at break, and has excellent toughness and hardness. At the same time, through reasonable selection and compounding of modified materials, the PMMA material retains its original high transparency and hardness. High gloss and low fog.

【技术实现步骤摘要】
一种高强度PMMA复合材料及其制备方法
本专利技术涉及到高分子材料领域，具体涉及到一种高强度PMMA复合材料及其制备方法。
技术介绍
目前用于电器、电子产品的透明外壳的主要材料为MABS。但MABS材料因透光率较低、雾度较高，且表面光泽度较差而导致制品着色表现不佳等问题。PMMA材料具有高光泽、高透明度、高表面硬度等优点，广泛使用于广告灯箱、标牌、灯具、浴缸、仪表、生活用品、家具等中低端市场。但是因材料抗冲性能差、断裂伸长率低、耐热性有待提高、尺寸稳定性不佳等特性，限制了PMMA材料在电器、电子产品等外壳制品上的应用。虽然现有技术中对PMMA材料进行复核改性，例如公开号为CN102582208A的中国专利公开了PMMA/ABS复合板材生产工艺，来改善PMMA的表面性能，提高PMMA表面耐刮擦、耐磨损、光滑性、憎水性等。公开号为CN107962757A的中国专利公开了POM/PMMA嵌段共聚物的生产方法，所得的共聚物具有好的强度、透光性、缩水率等特性。但是上述改性后所得的PMMA材料的抗冲击性能、尺寸稳定性、耐热性、加工性能等均没有得到很好的改善，但仍无法达到应用领域要求。此外，在现有的耐热改性、尺寸稳定性改性等过程中，往往会在PMMA聚合物中引入刚性单体或强极性单体进行共聚，但是往往所得的PMMA聚合物强度、热稳定性或尺寸稳定性得到改善的同时，其抗冲击强度、透明度等性能反而降低。而且，在电器、电子产品等外壳制品中的应用中，还需要进一步改善PMMA聚合物材料的导热性能，是所得的外壳制品具有很好的散热能力。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的第一方面提供了一种高强度PMMA复合材料，所述高强度PMMA复合材料的制备原料至少包括60～85重量份的PMMA、15～35重量份的丙烯酸酯类核壳共聚物、1～5重量份的SEBS共聚物。作为一种优选的技术方案，所述SEBS共聚物为马来酸酐接枝改性SEBS共聚物。作为一种优选的技术方案，所述马来酸酐接枝改性SEBS共聚物中马来酸酐的接枝率不高于2wt％。作为一种优选的技术方案，所述丙烯酸酯类核壳共聚物的制备单体包括软单体和硬单体；所述软单体选自丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、丁二烯中的一种或多种；所述硬单体选自甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯、丙烯酰胺、马来酸酐中的一种或多种。作为一种优选的技术方案，所述高强度PMMA复合材料的制备原料还包括0.2～1重量份的助剂。作为一种优选的技术方案，所述助剂包括抗氧剂、润滑剂、紫外吸收剂、润滑剂、着色剂中的一种或多种；所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂和受阻酚类抗氧剂；所述亚磷酸酯类抗氧剂和受阻酚类抗氧剂的重量比例为1：1。作为一种优选的技术方案，所述高强度PMMA复合材料的制备原料还包括0.5～7重量份的改性纳米二氧化钛。作为一种优选的技术方案，所述改性纳米二氧化钛的粒径为15～120nm。本专利技术的第二个方面提供了上述高强度PMMA复合材料的制备方法，至少包括以下步骤：按重量份，将原料加入到高速混料机进行混合，温度为10～40℃，转速为200～500rpm，90～180s后将其转移到循环式烘箱，80℃下处理1～3h，然后将其投入到双螺杆挤出机中，在190～220℃的条件下挤出造粒，将所得到的颗粒经过提升式均化仓在70～90℃下均化20～40min，得到所述的改性聚甲基丙烯酸甲酯组合物。本专利技术的第三个方面提供了上述高强度PMMA复合材料的应用，应用于电器、电子产品外壳制品领域中。有益效果：本专利技术提供的高强度PMMA复合材料在简支梁冲击、简支梁缺口冲击、悬臂梁冲击、悬臂梁缺口冲击、拉伸断裂强度、断裂伸长率测试中均表现出优异的性能，具有极佳的韧性和硬度，同时通过对改性材料合理的选择和复配，使得到的PMMA材料保留其原有的高透明度、高光泽度和低雾度等特性，着色表现佳。通过本专利技术提供的方案，得到了抗冲击强度、断裂伸长率等机械性能与MABS材料基本接近，同时又保留了PMMA材料的高透明度等性能的高强度PMMA复合材料，满足电器、电子产品等外壳制品上的应用要求。此外，该PMMA复合材料具很强的耐老化性能和高的导热系数，可以满足制品长期使用不易老化的要求，同时将该PMMA复合材料制成电器、电子产品之后容易使电器产生的热量扩散出去，提高仪器的使用寿命和运转效率。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述，并非对其保护范围的限制。本专利技术中的词语“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本专利技术实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本专利技术的范围之外。本专利技术中的熔融指数是指热塑性树脂或塑料在规定的温度和恒定的负荷下，熔体在一定的时间内流过2.095mm标准毛细管的重量值，以g/10min来表示。本专利技术中的熔融指数是根据ASTMD-1238的标准测试所得。本专利技术中的比重是按照ASTMD-792所述的标准测试所得。为了解决上述技术问题，本专利技术的第一方面提供了一种高强度PMMA复合材料，所述高强度PMMA复合材料的制备原料至少包括60～85重量份的PMMA、15～35重量份的丙烯酸酯类核壳共聚物、1～5重量份的SEBS共聚物。PMMA：本专利技术中的PMMA是指以甲基丙烯酸甲酯为制备原料通过聚合反应得到的聚甲基丙烯酸甲酯聚合物。在市面上进行购买得到的该聚合物一般式含有70～75％间同立构的线性热塑性聚合物，由于聚合物分子链中碳原子上的甲基和甲酯基破坏了分子链的空间规整性。导致大分子链呈无规结构，是无定形非晶聚合物，具有非高的透明度。此外，PMMA属于非牛顿流体，黏度变化主要受螺杆转速的影响，对加工温度比较敏感。在一些实施方式中，所述PMMA在230℃，3.8kg载荷下的熔融指数为10～15g/10min；优选的，所述PMMA的比重为1.10～1.30g/cm3；进一步优选的，所述PMMA在230℃，3.8kg载荷下的熔融指数为12.5g/10min。在一些优选的实施方式中，所述SEBS共聚物中苯乙烯含量为12～25％；进一步优选的，所述马来酸酐接枝改性SEBS共聚物在230℃，5kg下的熔融指数为2～5g/10min。可列举的有科腾G1645M等。在一些实施方式中，所述SEBS共聚物为马来酸酐接枝改性SEBS共聚物。本专利技术中的SEBS共聚物为以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物。SEBS不含不饱和双键，具有可塑性，又具有高弹性。SEBS聚合物分子主链为碳链结构，侧链上含有苯环，没有其它极性基团，因此在于其它极性聚合物组分共混时容易发生相分离，影响聚合物之间的相容性。本专利技术中马来酸酐接枝改性SEBS共聚物为SEBS与MAH(马来酸酐)发生自由基反应，MAH以单体和低聚物形式接枝到SEBS分子链上，接枝位置在SEBS分子链未加氢的双键上。所述接枝率是按照酸碱滴定法测试得到，酸碱滴定法的主要过程：称取0.5g马来酸酐接枝改性SEBS共聚物溶于50mL热二甲苯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度PMMA复合材料，其特征在于，所述高强度PMMA复合材料的制备原料至少包括60～85重量份的PMMA、15～35重量份的丙烯酸酯类核壳共聚物、1～5重量份的SEBS共聚物。

【技术特征摘要】
1.一种高强度PMMA复合材料，其特征在于，所述高强度PMMA复合材料的制备原料至少包括60～85重量份的PMMA、15～35重量份的丙烯酸酯类核壳共聚物、1～5重量份的SEBS共聚物。2.如权利要求1所述的高强度PMMA复合材料，其特征在于，所述SEBS共聚物为马来酸酐接枝改性SEBS共聚物。3.如权利要求2所述的高强度PMMA复合材料，其特征在于，所述马来酸酐接枝改性SEBS共聚物中马来酸酐的接枝率不高于2wt％。4.如权利要求1所述的高强度PMMA复合材料，其特征在于，所述丙烯酸酯类核壳共聚物的制备单体包括软单体和硬单体；所述软单体选自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、丁二烯中的一种或多种；所述硬单体选自甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯、丙烯酰胺、马来酸酐中的一种或多种。5.如权利要求1所述的高强度PMMA复合材料，其特征在于，所述高强度PMMA复合材料的制备原料还包括0.2～1重量份的助剂。6.如权利要求1所述的高强度PMMA复合材料，其特征在于，所述助剂包括抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：金凯新，
申请(专利权)人：金凯新，金超逸，李挺，范晨曦，
类型：发明
国别省市：浙江,33