[发明专利]聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚甲基丙烯酸甲酯复合材料，包括以下重量份的原料：30～80重量份聚甲基丙烯酸甲酯树脂，15～35重量份的增韧剂，0.1～0.4重量份的光淬灭剂，0.8～2.5重量份的光屏蔽剂，所述光屏蔽剂包括屏蔽层和包覆在所述屏蔽层外表面的包覆层，所述屏蔽层为氧化锌、硫化锌、钛白粉或硫酸钡中的任意一种经偶联剂表面改性的材料，所述包覆层为聚甲基丙烯酸甲酯。本发明的复合材料中的光屏蔽剂使光不能直接辐射到聚合物的内部，令聚合物内部不受紫外线的危害，从而有效地抑制光氧化降解，避免加入增韧剂后发生光腐蚀现象的问题。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚甲基丙烯酸甲酯(聚甲基丙烯酸甲酯，polymethyl methacrylate)是一种广泛应用的高分子树脂，它具有良好的透明性，成型加工性能等特点，是耐候性最好的塑料之一，作为装饰性材料在家电、汽车领域获得广泛应用；但其缺口冲击强度低、韧性差，通常需要进行增韧，增韧剂中含有的微量发色基团在某些领域应用时(如用于空调的潜藏式窗口)，会在LED灯的光照下出现光腐蚀的问题，影响了聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的性能。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备方法，旨在改善目前聚甲基丙烯酸甲酯复合材料加入增韧剂后易发生光腐蚀现象的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种聚甲基丙烯酸甲酯复合材料，包括以下重量份的原料：30～80重量份聚甲基丙烯酸甲酯树脂，15～35重量份的增韧剂，0.1～0.4重量份的光淬灭剂，0.8～2.5重量份的光屏蔽剂，所述光屏蔽剂包括屏蔽层和包覆在所述屏蔽层外表面的包覆层，所述屏蔽层为氧化锌、硫化锌、钛白粉或硫酸钡中的任意一种经偶联剂表面改性的材料，所述包覆层为聚甲基丙烯酸甲酯。

优选地，所述原料还包括5～40重量份的苯乙烯与丙烯腈的共聚物，所述苯乙烯与丙烯腈的共聚物的熔体流动速率为20～100g/10min。

优选地，所述原料还包括0.1～0.4重量份的紫外线吸收剂，所述紫外线吸收剂为二苯甲酮类吸收剂或苯并三唑类吸收剂；所述光淬灭剂为有机镍络合物。

优选地，所述原料还包括抗氧剂和润滑剂，所述抗氧剂为受阻酚类、磷酸酯或亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种，所述润滑剂为N，N-乙撑双硬脂酰胺、季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸碱金属盐中的至少一种。

优选地，所述增韧剂为核壳结构，其中，核材料为丁二烯橡胶、烯烃改性丙烯酸酯、聚硅氧烷中的至少一种，壳材料为苯乙烯与丙烯腈的共聚物、聚苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的共聚物中的至少一种。

优选地，所述偶联剂为铝酸酯。

此外，本发明还提供了一种上述所述的聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法，包括以下步骤：将所述原料混合，然后送入双螺杆挤出机，经过熔融、挤出、水冷、风干、切粒后得到所述聚甲基丙烯酸甲酯复合材料。

优选地，所述光屏蔽剂的制备方法包括以下步骤：在所述氧化锌、硫化锌、钛白粉或硫酸钡中的任意一种加入偶联剂和溶剂，超声分散后加热搅拌，过滤干燥得到所述屏蔽层；然后将乳化剂、所述屏蔽层和去离子水在搅拌和超声的条件下乳化，以形成乳液，在所述乳液中加入单体，在氮气的保护下加入溶有引发剂的甲基丙烯酸甲酯，加热反应后，真空回收未反应的单体及溶剂，干燥得到所述光屏蔽剂。

优选地，所述单体为丙烯酸乙酯，所述引发剂为偶氮二异丁腈。

优选地，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的八个温度区，一区温度为 190～200℃，二区温度为210～220℃，三区温度为190～230℃，四区温度为 220～230℃，五区温度为220～230℃，六区温度为220～230℃，七区温度为 215～225℃，所述双螺杆挤出机的机头温度为210～220℃，螺杆转速为250～450 r/min。