一种聚甲基丙烯酸甲酯合金及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种聚甲基丙烯酸甲酯合金，按重量份计，包括以下组分：聚甲基丙烯酸甲酯50

【技术实现步骤摘要】
一种聚甲基丙烯酸甲酯合金及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于改性高分子材料
，具体涉及一种聚甲基丙烯酸甲酯合金及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚甲基丙烯酸酯甲酯(PMMA)是一种高透度、高硬度且耐候性极好的高分子材料，常用于制备高光泽，高鲜艳度的装饰零件。但它本身也有韧性差的缺点，在制备具有卡扣结构的零件时，容易出现断裂的问题。因此，常将丙烯腈
‑
丙烯酸酯
‑
苯乙烯(ASA)与PMMA共混制备成合金，弥补PMMA在韧性上不足。但ASA与PMMA的折射率存在一定差异，所以ASA与PMMA的配合比例不同，得到的共混物在外观上存在差异。
[0003]一般来说，PMMA/ASA的共混物体系的透光性越好，该体系的着色性越好，外观越容易做得高光泽、颜色鲜艳。目前在汽车、低速成行、家电等行业中常用代表科技感的高光黑免喷涂材料，很大一部分是由PMMA类的合金材料制备。消费者往往追求高黑亮的效果，这要求材料体系需要尽可能做得成高透光性。但是，有一些应用场景需要高光黑材料吸收特定波长的光，以满足外观设计、生产制备或使用需求，例如激光雕刻、激光切割、红外探测等等。
[0004]因此，如何解决材料着色性与吸光性之间的矛盾，实现二者最优的平衡，同时兼顾材料的其他性能，是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术的缺陷，本专利技术提出了一种聚甲基丙烯酸甲酯合金及其制备方法和应用。具体技术方案如下：
[0006]一种聚甲基丙烯酸甲酯合金，按重量份计，包括以下组分：
[0007][0008]吸光剂重量比D、ASA重量比E以及ASA中的橡胶粒径F满足下述规律：
[0009]L∈(0.2，2.67)∩A∈(0.16，1.6)∩C∈(1，32)；
[0010]其中，“吸光剂重量比”是指吸光剂的份数占总份数的百分比，“ASA重量比”是指ASA的份数占总份数的比值；
[0011]L＝(DF)/E
×
103；
[0012]A＝(DE)/F
×
104；
[0013]C＝(EF)/D
×
10
‑3；
[0014]F的单位是nm，L的单位是nm
‑1，A的单位是nm
‑1，C的单位是nm。
[0015]吸光剂的重量比D在一定范围上增加，有利于提高共混物对可见光的吸收，越有利于使共混物看起来更黑，同样地，也有利于共混物吸收激光。但是当共混物吸光达到饱和时，再增加吸光剂的重量比不能使共混物显得更黑，反而是会导致共混物的韧性急剧下降。ASA在该共混物中起到增韧的作用，提高重量比E有利于提高共混物的韧性，但是因为ASA与PMMA的折光系数存在差异，不利于色粉对共混物的着色，所以过度提高ASA的重量比会劣化共混物的黑度。ASA的橡胶粒径越大，越有利于提高共混物的韧性，但是大粒径的橡胶不利于色粉的着色，也会削弱共混物的黑度。另外，大粒径橡胶的橡胶分散密度较低，不利于共混物对激光的吸收能力，因此橡胶粒径越大，共混物的吸光均匀性越差。综上所述，吸光剂含量、ASA含量和ASA橡胶粒径三个因素会相互影响、相互制约地影响共混物的外观、韧性以及吸光性。本专利技术挖掘出了一种平衡三者相互影响的方法，使PMMA/ASA共混物可具有良外观、吸光均匀且良韧性。
[0016]进一步地，ASA中的橡胶粒径F的范围为100
‑
300nm。
[0017]优选地，吸光剂重量比D、ASA重量比E以及ASA中的橡胶粒径F满足下述规律：
[0018]L∈(0.2，0.89)∩A∈(0.2，0.6)∩C∈(1，5)。
[0019]进一步地，所述吸光剂为炭黑或碳纳米管中的至少一种。
[0020]进一步地，所述抗氧剂为亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三(2,4
‑
二叔丁基苯基)酯、四[亚甲基(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷或二硬脂基硫代丙酸酯中的一种或多种。
[0021]进一步地，所述耐候剂为苯并三唑类光稳定剂和/或三嗪类紫外光吸收剂。
[0022]进一步地，所述色粉为有机染料。
[0023]进一步地，所述有机染料为香豆素染料、多环芳烃或贵金属络合物等染料中的至少一种。
[0024]本专利技术还提供上述聚甲基丙烯酸甲酯合金的制备方法，包括以下步骤：
[0025]S1：按照配比，称取各组分预混合后，再投入到挤出机中，进行熔融共混并挤出造粒，得到所述聚甲基丙烯酸甲酯合金。
[0026]本专利技术还提供上述聚甲基丙烯酸甲酯合金在激光雕刻或激光切割中的应用，例如生产汽车的格栅、装饰条等。
[0027]本专利技术与现有技术相比具有如下优点：
[0028]通过使配方中吸光剂重量比D、ASA重量比E以及ASA中的橡胶粒径F满足L∈(0.2，2.67)∩A∈(0.16，1.6)∩C∈(1，32)，平衡了聚甲基丙烯酸甲酯合金材料黑度、吸光性和冲击强度之间难满足的矛盾关系，成功制备得到吸光均匀且良韧性的聚甲基丙烯酸甲酯合金，为塑料件制造提供了一种新材料方案，提升了设计零件上的灵活性。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使
用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为吸光均匀性的评价标准。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]<实施例和对比例的制备>
[0033]本专利技术实施例和对比例所用的原材料均来源于市购，但不限于这些材料：
[0034]PMMA：生产商奇美，牌号CM
‑
205；
[0035]ASA：粒径100nm，生产商锦湖石化，XC510A；粒径200nm，生产商锦湖石化，XC520；粒径300nm，生产商锦湖石化，XC500A；粒径600nm，生产商东海，Q350。
[0036]吸光剂:炭黑，厂家卡博特、牌号M717；
[0037]抗氧剂：四[亚甲基(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷，市售，平行实验使用同一市售产品；
[0038]耐候剂：苯并三唑类光稳定剂，市售，平行实验使用同一市售产品；
[0039]色粉：偶氮基1:2铬络合物，市售，平行实验使用同一市售产品。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚甲基丙烯酸甲酯合金，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：吸光剂重量比D、ASA重量比E以及ASA中的橡胶粒径F满足下述规律：L∈(0.2，2.67)∩A∈(0.16，1.6)∩C∈(1，32)；其中，L＝(DF)/E
×
103；A＝(DE)/F
×
104；C＝(EF)/D
×
10
‑3；“吸光剂重量比”是指吸光剂的份数占总份数的百分比，“ASA重量比”是指ASA的份数占总份数的比值；其中，F的单位是nm，L的单位是nm
‑1，A的单位是nm
‑1，C的单位是nm。2.根据权利要求1所述的聚甲基丙烯酸甲酯合金，其特征在于，ASA中的橡胶粒径F的范围为100
‑
300nm。3.根据权利要求1所述的聚甲基丙烯酸甲酯合金，其特征在于，吸光剂重量比D、ASA重量比E以及ASA中的橡胶粒径F满足下述规律：L∈(0.2，0.89)∩A∈(0.2，0.6)∩C∈(1，5)。4.根据权利要求1所述的聚甲基丙烯酸甲酯合金，其特征在于，所述吸光剂为炭黑或碳纳米...

【专利技术属性】
技术研发人员：林荣涛，陈平绪，叶南飚，李明昆，李明轩，刘开，李文龙，诸金，李欣达，张永，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：