[发明专利]一种长碳链尼龙和聚甲基丙烯酸甲酯的合金材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金材料，具体讲，涉及一种长碳链尼龙和聚甲基丙烯酸甲酯的合金材料。

背景技术

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，俗称有机玻璃)，是透明性最好的聚合物材料之一，透光率达92％以上，并且还有优良耐候性、电绝缘性、较好的高温性能及加工性能等。因此广泛应用于航空、汽车、建筑、仪器等众多领域。但是，PMMA的表面硬度低、耐磨及耐划伤性低、易擦毛、韧性较差、冲击强度低、易碎，因此也限制了其进一步的应用。目前对PMMA增韧的方法有很多种，包括化学方法如共聚方法，及物理方法如共混进行改性。由于化学共聚方法工艺复杂，成本高，而物理共混与之相比则是一种相对简单易行的方法，其应用更为广泛。

在PMMA中添加无机粒子如SiO₂、Al₂O₃等可以显著提高材料的强度，但在改善其韧性、提高冲击强度、耐磨性方面的效果还不是很理想。与聚合物共混是一种简单有效的方法。中国发明专利CN 101870794用MBS、丁二烯、及苯乙烯的三元共聚物对PMMA进行增韧，但是在增韧的同时往往会损失PMMA的其它优异性能，如透明性、耐磨性等，从而限制了PMMA的应用。

长碳链尼龙由于具有较长的亚甲基结构，综合性能优异，具有较好的耐腐蚀、耐磨性、抗疲劳和冲击性能，通过加入长碳链尼龙可以显著提高PMMA的韧性、耐磨性。到目前为止，尚未见到以长碳链尼龙为分散相同时添加反应增容剂，改善PMMA与长碳链尼龙的界面相容性和相互作用，提高PMMA韧性和耐磨性的相关专利和报道。本发明提供了一种简单的方法，通过添加长碳链尼龙和反应增容剂等改性剂来提高PMMA的韧性和耐磨性。

发明内容

本发明的第一发明目的在于提出一种高透明、高韧性、耐磨性好、易于加工的长碳链尼龙和聚甲基丙烯酸甲酯的合金材料。

本发明的第二发明目的在于提出该合金材料的制备方法。

为了完成本发明的目的，采用的技术方案为：

本发明涉及一种透明、高韧、耐磨的长碳链尼龙和聚甲基丙烯酸甲酯的合金材料，其组成为：聚甲基丙烯酸甲酯70～90wt％，长碳链尼龙5～25wt％，增容剂1～10wt％，润滑剂0.1～1wt％，抗氧剂0.1～0.5wt％，成核剂0.1～0.5wt％。

本发明的第一优选技术方案为：所述合金材料的组成为：聚甲基丙烯酸甲酯72～90wt％，长碳链尼龙8～25wt％，增容剂1～9wt％，润滑剂0.4～1wt％，抗氧剂0.2～0.5wt％，成核剂0.1～0.3wt％。

本发明的第二优选技术方案为：所述的合金材料的组成为：聚甲基丙烯酸甲酯75～88wt％，长碳链尼龙8～22wt％，增容剂1～8wt％，润滑剂0.5～0.9wt％，抗氧剂0.25～0.45wt％，成核剂0.15～0.25wt％。

本发明的第三优选技术方案为：所述的聚丙烯酸甲酯的分子量为7万～25万。

本发明的第四优选技术方案为：所述的长碳链尼龙选自尼龙1010、尼龙1012、尼龙1212、尼龙1313、尼龙610、尼龙612、尼龙12弹性体、热塑性尼龙弹性体(TPAE)、尼龙1212-b-聚四氢呋喃(PA1212-b-PTMG)、PA6/1212二元共聚物、PA66/1212二元共聚物、PA6/66/1212三元共聚物、尼龙1212/聚乙二醇嵌段共聚物等中的至少一种。

本发明的第五优选技术方案为：所述的增容剂选自聚丙烯酸丁酯(PBA)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(MBS)、聚烯烃弹性体(POE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、马来酸酐接枝的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS-g-MAH)、马来酸酐接枝的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(MBS-g-MAH)、马来酸酐接枝的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS-g-MAH)、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物(ST-MAH)中的至少一种。

本发明的第六优选技术方案为：所述的润滑剂选自硬脂酸酰胺和聚乙烯蜡中的至少一种。

本发明的第七优选技术方案为：所述的抗氧剂选自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)(抗氧剂168)。

本发明的第八优选技术方案为：所述的成核剂选自氟化钙、滑石粉、纳米二氧化硅、二氧化钛、磷酸苯二钠或苯基次磷酸钠中的至少一种。