本發(fā)明涉及高分子改性材料領(lǐng)域，特別涉及一種高光、抗耐磨劃傷pmma組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚甲基丙烯酸甲酯（pmma），由甲基丙烯酸甲酯單體聚合而成，具有機(jī)械強(qiáng)度好、耐酸堿、耐水溶性無機(jī)鹽、烷烴和油脂，表面光澤度、硬度高等優(yōu)點，但本身也存在流動性差、抗沖擊強(qiáng)度低、表面容易被刮花、耐磨性差等缺陷。
目前汽車外飾材料常用pc合金，如pc/abs、pc/asa，pc/abs合金中含有abs其耐候性能較差，不能直接用于暴露于空氣中，通常需要進(jìn)行表面處理（噴漆、電鍍等），然而無論是噴漆還是電鍍除了因增加工序而導(dǎo)致成本上升，關(guān)鍵是對環(huán)境非常不友好。pc/asa合金具有良好的耐候性，但是缺點是表面硬度比較差，且表面不夠高光。
中國專利cn101805505a公開了一種pc/pmma合金及其制備方法，制備了一種高光、高硬度材料，但是成型加工性較差，其應(yīng)用范圍受很受限制，無法滿足汽車部件的要求。
中國專利cn104672759a公開了一種高剛、抗沖、耐劃傷abs/pmma/petg合金及其制備方法，該發(fā)明制備耐劃傷和沖擊性能好，但是光澤度不夠高，且合金中含有了abs成分，其耐候性較差，因此不能直接應(yīng)用于汽車外飾件。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高光、抗耐磨劃傷pmma組合物及其制備方法。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種高光、抗耐磨劃傷pmma組合物，其按質(zhì)量份計由如下原料組分組成：pmma樹脂60~80份、耐磨劑5~15份、相容劑2~10份、增韌劑5~15份、潤滑劑0.5~2份和抗氧劑0.2~0.5份。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述pmma樹脂為高粘度的pmma樹脂，其重均分子量為2.5×106~3.5×106，表面鉛筆硬度不低于3h。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述耐磨劑為均聚pom或共聚pom。具體地，在pmma樹脂中加入高機(jī)械強(qiáng)度的pom作為耐磨劑，再通過加入相容劑使pmma樹脂和pom具有良好的相容界面，保持pmma樹脂高光、高表面硬度的同時改善其表面的耐磨性。進(jìn)一步地，由于均聚pom加工溫度范圍較窄，因而優(yōu)選使用低分子量（分子量為20000~40000）的共聚pom，其具有低粘度、加工溫度范圍寬的特點，從而便于在組合物中均勻分散。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述相容劑選自eba-gma、ps-g-pmma、ps-g-mah、ps-b-pmma、ps-b-pba、eva、sebs和sebs-g-mah中的其中一種。實際上，本發(fā)明優(yōu)選的相容劑為ps-b-pmma。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述增韌劑選自acr、mbs和eva中的其中一種。實際上，本發(fā)明優(yōu)選的增韌劑為acr。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述潤滑劑為乙烯-丙烯酸共聚物。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑或亞磷酸酯類抗氧劑。
一種如上所述的高光、抗耐磨劃傷pmma組合物的制備方法，其包括如下工藝步驟：
1）先將pmma樹脂置于溫度為90~100℃下干燥處理3~4h，待用；
2）按原料質(zhì)量份計稱取干燥pmma樹脂、耐磨劑、增韌劑、相容劑、潤滑劑和抗氧劑一起攪拌3~15min混合均勻后，出料加入雙螺桿擠出機(jī)中，通過雙螺桿擠出機(jī)充分塑化共混后擠出、冷卻造粒，即得pmma組合物成品。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述雙螺桿擠出機(jī)的工藝參數(shù)為：1區(qū)200~220℃，2區(qū)200~220℃，3區(qū)205~230℃，4區(qū)205~230℃，5區(qū)210~230℃，6區(qū)210~230℃，7區(qū)210~230℃，8區(qū)210~230℃，9區(qū)210~230℃，10區(qū)210~230℃，機(jī)頭溫度230~250℃，機(jī)頭壓力為3.8mpa，主機(jī)電流為30hz，真空度為-0.06mpa。
本發(fā)明的有益效果是：傳統(tǒng)的pmma材料雖然具有高光、高硬度，但是其沖擊強(qiáng)度低，添加增韌劑可改善其韌性，但是表面硬度和耐磨性變差，其始終無法兼具高光、高硬度及優(yōu)異的力學(xué)性能。本發(fā)明通過在pmma樹脂中加入耐磨劑，其均勻分散在pmma樹脂中，在表面形成一種致密的表層，有效的改善了pmma樹脂的表面硬度和耐磨性能。本發(fā)明中同時添加了優(yōu)選的一種乙烯-丙烯酸共聚物潤滑劑，結(jié)合pom的自潤滑功能，有效降低了pmma樹脂表面的摩擦系數(shù)從而獲得更好的耐磨性能，其耐磨色牢度能達(dá)到5級。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行具體描述，以便于所屬技術(shù)領(lǐng)域的人員對本發(fā)明的理解。有必要在此特別指出的是，實施例只是用于對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)熟練人員，根據(jù)上述發(fā)明內(nèi)容對本發(fā)明作出的非本質(zhì)性的改進(jìn)和調(diào)整，應(yīng)仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。同時下述所提及的原料未詳細(xì)說明的，均為市售產(chǎn)品；未詳細(xì)提及的工藝步驟或制備方法為均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的工藝步驟或制備方法。
一種高光、抗耐磨劃傷pmma組合物及其制備方法，實施例1~5和對比例1的配方如下表1所示。
制備方法：
1）先將pmmacm207樹脂置于溫度為90~100℃下干燥處理3~4h，待用；
2）按原料質(zhì)量份計稱取干燥pmmacm207樹脂、耐磨劑、增韌劑、相容劑、潤滑劑和抗氧劑一起攪拌3~15min混合均勻后，出料加入雙螺桿擠出機(jī)中，通過雙螺桿擠出機(jī)充分塑化共混后擠出，其中雙螺桿擠出機(jī)的工藝參數(shù)為：1區(qū)200~220℃，2區(qū)200~220℃，3區(qū)205~230℃，4區(qū)205~230℃，5區(qū)210~230℃，6區(qū)210~230℃，7區(qū)210~230℃，8區(qū)210~230℃，9區(qū)210~230℃，10區(qū)210~230℃，機(jī)頭溫度230~250℃，機(jī)頭壓力為3.8mpa，主機(jī)電流為30hz，真空度為-0.06mpa，后經(jīng)冷卻造粒，即得pmma組合物成品。
其中耐磨劑為共聚pom，增韌劑為acr，相容劑為ps-b-pmma，潤滑劑為乙烯-丙烯酸共聚物。
將實施例1~5和對比例1所制備得到的pmma組合物進(jìn)行性能測試，其各項性能測試結(jié)果如下表2所示。
由表2測試結(jié)果可以得出，按照astmd3363測試其鉛筆硬度，對比例1配方為2h，實施例1、2、3添加5%、10%、15%耐磨劑，表面鉛筆硬度分別能達(dá)到2h~3h、3h、4h，因此添加本發(fā)明耐磨劑后，材料表面硬度明顯提高。
按照aatcc8測試其耐磨色牢度，對比例1配方為3.5級，實施例1、2、3添加5%、10%、15%耐磨劑，耐磨色牢度分別能達(dá)到4.5級、4.5級、5.0級，因此添加本發(fā)明耐磨劑后，材料表面耐磨性能明顯提高。
上述實施例為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，凡與本發(fā)明類似的工藝及所作的等效變化，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范疇。