一种高黑亮耐刮擦PMMA/ASA合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高黑亮耐刮擦PMMA/ASA合金材料及其制备方法，将ASA树脂、PMMA树脂、改性剂、增韧剂、加工助剂、黑填料经过螺杆挤出，得到高黑亮耐刮擦PMMA/ASA合金材料。本发明专利技术改性剂有较好的润滑性，结合橡胶、树脂、加工助剂、黑填料得到的材料表面硬度增加，同时降低表面摩擦力，当外力施加时，尖锐的触头难深入并确保无法破坏材料表面，从而表面摩擦过后色泽变化较小；改性剂的加入提高了PMMA/ASA合金的表面硬度、降低了表面摩擦系数等，同时折射率与基材相近，不造成光线的明显双折射现象，材料着色均匀，综合作用下，PMMA/ASA合金材料的耐刮擦性能好；新的合金配方在取得高黑亮效果的基础上，提高产品的耐刮擦性能。提高产品的耐刮擦性能。提高产品的耐刮擦性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高黑亮耐刮擦PMMA/ASA合金材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于复合材料技术，具体涉及一种高黑亮耐刮擦PMMA/ASA合金材料的制备方法。

技术介绍

[0002]苯乙烯
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丙烯酸酯
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丙烯腈三元共聚物（以下称ASA）材料是一种用在户外替代ABS的材料，具有优异的耐候特性，且具有机械性能优良、加工成型方便、边角废料可回收再利用以及设备投资少等特点，广泛应用于电子电器、汽车工业，户外产品等领域。但是目前ASA材料作为户外产品使用，由于光泽度低（小于60glass）且表面硬度低（铅笔硬度通常为2B，低于H），使其装饰特性少了几分色泽，无法提供高光泽高表面硬度的品质。PMMA材料具有优异的耐候性和光泽度，是高光挤出产品的方向之一，但是由于其抗冲击性能差，限制了使用。
[0003]制备高光高表面硬度ASA材料的关键技术在于橡胶、树脂、加工助剂等的含量与分散，在熔融共混时，改性丙烯酸酯橡胶、加工助剂受到强剪切力的作用下分布在SAN树脂的连续相中，分散和分布程度对材料的机械性能和表面光泽度影响较大。目前国内高黑亮PMMA/ASA合金材料，表面耐刮擦性能均较难满足汽车厂要求，因此如何提高这类材料表面耐刮擦性能是目前的难点。

技术实现思路

[0004]本专利技术公开了一种高黑亮耐刮擦PMMA/ASA合金材料及其制备方法，通过改性剂的加入，结合橡胶、树脂、加工助剂等，组成新的合金配方，在取得高黑亮效果的基础上，提高产品的耐刮擦性能。
[0005]本专利技术采用如下技术方案：一种高黑亮耐刮擦PMMA/ASA合金材料，由ASA树脂、PMMA树脂、改性剂、增韧剂、加工助剂、黑填料制备得到；所述改性剂为长链三元共聚尼龙、苯基硅油、气相氧化铝中的一种或几种。
[0006]上述高黑亮耐刮擦PMMA/ASA合金材料的制备方法包括如下步骤，将ASA树脂、PMMA树脂、改性剂、增韧剂、加工助剂、黑填料经过螺杆挤出，得到高黑亮耐刮擦PMMA/ASA合金材料。
[0007]本专利技术中，改性剂由长链三元共聚尼龙、苯基硅油、气相氧化铝组成，三种原料本身为现有产品，比如长链三元共聚尼龙为山东广垠TM126，苯基硅油为信越KF
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50
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1000cs，气相氧化铝购自广州吉必盛；优选的，改性剂中，按质量百分数，长链三元共聚尼龙为10%～30%，苯基硅油为20%～40%，气相氧化铝为余量。本专利技术改性剂有较好的润滑性，同时在PMMA+ASA体系中折射率接近，对光线的损失小，透光率损失可在50%以内，同时雾度增加幅度可控制在40%以内；改性剂结合橡胶、树脂、加工助剂、黑填料得到的材料表面硬度增加（达到3H作用），同时降低表面摩擦力，当外力施加时，尖锐的触头难深入并确保无法破坏材料表
面，从而表面摩擦过后色泽变化较小；改性剂的加入提高了PMMA/ASA合金的表面硬度、降低了表面摩擦系数等，同时折射率与基材相近，不造成光线的明显双折射现象，材料着色均匀，综合作用下，PMMA/ASA合金材料的耐刮擦性能好。
[0008]本专利技术中，增韧剂为丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯氰、苯乙烯共聚物，为核壳结构，其中丙烯酸丁酯重量含量为40%～70%。
[0009]本专利技术中，加工助剂为抗氧剂、抗紫外线剂、润滑剂等，为常规助剂。
[0010]本专利技术中，黑填料为炭黑色预分散母粒，其中炭黑重量浓度为30%～60%，载体为PETs，具有优异的分散性，炭黑的原生粒径为10～100nm。
[0011]本专利技术中，ASA树脂、PMMA树脂、改性剂、增韧剂、加工助剂、黑填料的重量比为（15～35）∶（49.5～73.5）∶（1～15）∶（3～7）∶（1～2）∶（3～6），优选为（20～30）∶（55～65）∶（2.5～15）∶（4～6）∶（1～2）∶（3.5～5），进一步优选为（20～30）∶（55～65）∶（4.5～7.5）∶5∶1.5∶4。
[0012]ASA树脂表面硬度低、耐划伤性能较差，PMMA树脂具有耐老化性能，但是性脆、抗冲击性能差；ASA、PMMA具有近似的溶解度参数，具有好的相容性，但是ASA/PMMA合金存在黑亮性能、耐刮擦性能不能兼得的问题。本专利技术通过改性剂的加入，在ASA/PMMA合金的基础上，结合增韧剂、黑填料的配比，得到的合金材料熔指合适，利于加工，耐刮擦性能优异，超出标准限定的1.5，耐刮擦等级均小于2，而且冲击性能好，远远大于标准的8kj/m2，尤其是黑度L值低，外观质量好。
附图说明
[0013]图1为实施例一ASA/PMMA合金材料五指刮擦试验前后的照片；图2为实施例一ASA/PMMA合金材料十字刮擦实验前后的照片；图3为实施例一ASA/PMMA合金材料制备的格栅照片；图4为实施例一ASA/PMMA合金材料制备的后视镜照片；图5为实施例一ASA/PMMA合金材料制备的尾翼照片。
具体实施方式
[0014]本专利技术所有原料都是市售产品，比如本专利技术中，ASA树脂的熔融指数为3～30g/10min，缺口冲击强度10kJ/m2以上；PMMA树脂的熔融指数为1～15g/10min。在本专利技术技术方案下，具体树脂的选择、添加剂的选择、助剂的牌号不会影响技术效果的实现，只要原料符合汽车部件常规要求即可。本专利技术的创造性在于在PMMA/ASA合金中，通过改性剂的加入，结合橡胶、树脂、加工助剂等，组成新的合金配方，在取得高黑亮效果的基础上，提高产品的耐刮擦性能。
[0015]本专利技术以ASA树脂、PMMA树脂、改性剂、增韧剂、常规加工助剂、炭黑色母粒为原料制备高黑亮耐刮擦PMMA/ASA合金材料，无需其他物质的加入，原料混合后，可以直接进入双螺杆挤出熔融加工，也可单一物料通过失重式计量秤各自加入到挤出机内，加工助剂和炭黑母粒等混合一起通过单独一台失重式计量秤加入，保证喂料精度在0.5%以内；所用双螺杆设备直径可以是30
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75mm，转速可以是300
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1200RPM，温度可以是190
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240℃下加工成型造粒。本专利技术具体制备方法以及测试方法都是本领域常规技术。
[0016]材料的测试方法：熔融指数：按照ISO 1133，220℃，10kg；十字刮擦法：按照GMW 14688标准，方法A，10N负载，耐刮擦头直径：1mm，速度：1000
±
50mm/min，评价发白程度，要求
⊿
L≤1.5；五指刮擦法：按照FLTM_BN_108标准，刮擦头：钢球型，直径1mm，刮擦速度100m/s，指头加载分别为2N和7N，评价划痕、损伤和发白等级（参考下表），要求：刮擦/损伤/发白均2级及以下。
[0017]光泽度：常温条件为23+/
‑
2℃下，采用光泽度仪，针对同一模具注塑试样进行测试，依据标准GB/T 1743，要求20
°
角光泽度≥78 gloss；外观颜色：常温条件为23+/
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高黑亮耐刮擦PMMA/ASA合金材料，其特征在于，由ASA树脂、PMMA树脂、改性剂、增韧剂、加工助剂、黑填料制备得到；所述改性剂为长链三元共聚尼龙、苯基硅油、气相氧化铝中的一种或几种。2.根据权利要求1所述高黑亮耐刮擦PMMA/ASA合金材料，其特征在于，增韧剂为丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯氰、苯乙烯共聚物，为核壳结构，其中丙烯酸丁酯重量含量为40%～70%。3.根据权利要求1所述高黑亮耐刮擦PMMA/ASA合金材料，其特征在于，改性剂由长链三元共聚尼龙、苯基硅油、气相氧化铝组成。4.根据权利要求3所述高黑亮耐刮擦PMMA/ASA合金材料，其特征在于，改性剂中，按质量百分数，长链三元共聚尼龙为10%～30%，苯基硅油为20%～40%，气相氧化铝为余量。5.根据权利要求1所述高黑亮耐刮擦PMMA/ASA合金材料，其特征在于，ASA树脂、PMMA树脂、改性剂、增韧剂、加工助剂、黑填料的重量比为（15～35）∶（...

【专利技术属性】
技术研发人员：周乐宁，
申请(专利权)人：浙江科普特新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：