[发明专利]一种具有超高韧性的PMMA树脂

说明书

技术领域

本发明涉及热塑性高分子领域，尤其是涉及一种具有超高韧性的PMMA树脂。

背景技术

PMMA树脂具有极高的表面硬度和机械强度，耐紫外光性能强，且还具有极为优异的表观性能，光泽高，着色性能也极其优异，光线透过率可达92以上等优点，是一种典型的美学树脂，因而在日常生活应用中被广泛地使用于车灯，显示器面板，建材及装饰材料等领域。

但是PMMA树脂存在冲击韧性很低的致命缺陷，所以往往会出现脆性大、容易开裂的问题，尤其在薄制品的应用会受到更大的限制，因此有时为了克服该问题，不得不采用加厚制件厚度，改变模具结构的措施。PMMA树脂的增韧比较困难，即使采用增韧效果较好的丁二烯橡胶类增韧剂如MBS，ABS高胶粉，SBS嵌段共聚物等进行增韧改性，其缺口冲击强度也很难达到80J/m以上。而且丁二烯橡胶类的添加还会显著影响PMMA树脂优异的耐候性和透光性。这在有些场合应用时将得不偿失。如果采用耐候性较好的丙烯酸酯类增韧剂(ACR)，那么就会造成增韧效率低，即便添加量达到40％，其PMMA树脂的冲击强度也往往仅能达到50J/m左右，而且会带来耐热性能和刚性大幅度下降的问题。不仅如此，由于折射率的差异，常规的ACR增韧剂的添加会造成PMMA树脂的透明性的大幅度损害，甚至完全不透明。所以日本、韩国也推出了一些商品化的用于PMMA增韧而不影响其透明性的ACR，如LG化学的EM600。然而该类增韧级PMMA树脂的韧性仍然普遍偏低。为此，专利CN105255084A采用乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚物增韧PMMA树脂的方法可以获得较高的冲击韧性。但是其增韧剂的添加量在30％以上，对刚性和耐热的影响比较大，对于制备综合性能优异的PMMA树脂仍有一定的差距。另外，专利CN 101870794A公开了一种透明增韧PMMA材料及其制备方法，但是，该发明使用了耐候性能较差的MBS以提高增韧效率，尽管如此，增韧效率仍然偏低。

聚醋酸乙烯酯玻璃化温度较低，40℃左右，透明玻璃状颗粒，广泛应用于涂料、粘合剂领域，PVAC与PMMA有着较好的相容性，所以添加PVAC不会影响透明性。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种具有超高韧性的PMMA树脂，以进一步拓宽PMMA树脂的在各个领域的应用范围。聚乙酸乙烯酯(polyvinyl acetate)，简称PVAC，是醋酸乙烯酯经聚合生成的聚合物。PVAC分子结构与PMMA类似，与PMMA具有一定的相容性，折射率为1.47，与PMMA的折射率接近。这就意味着PVAC的添加不会大幅度地降低PMMA树脂的透明性。本发明采用少量PVAC，使得PMMA基材本身的韧性增加，从而能够使ACR增韧的效率更高。因为降低了ACR的添加量，从而使得PMMA树脂具有更加优异的综合性能。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种具有超高韧性的PMMA树脂，包括以下组分及重量份含量：

优选地，所述的PMMA树脂，其重均分子量在6万～15万。

进一步优选地，所述的PMMA树脂，其重均分子量在8万～13万，分子量低于8万时，冲击强度就会受到显著的影响，而分子量高于13万时，树脂的流动性将会明显地降低。

优选地，所述的PVAC树脂，其在质量浓度为10％的醋酸乙酯溶液中的粘度为2.0～40.0mpa.s；当PVAC的粘度太低时，会影响协同增韧的效率，当PVAC的粘度太大时，不仅会使树脂的流动性显著降低，透光率也会明显地降低。

当PVAC含量大于20重量份时，会大幅度影响着耐热性，当PVAC含量少于5重量份时，不能很好地起到提高增韧效率的作用。

优选地，所述的增韧剂为丙烯酸酯类核壳增韧剂(ACR)；其中，壳层为聚甲基丙烯酸甲酯，橡胶核为丙烯酸酯或丙烯酸酯与苯乙烯、硅氧烷的共聚物。

优选地，所述的增韧剂的粒径为100nm～300nm。

优选地，所述的增韧剂的折光指数为1.48～1.50；当折光指数大于1.50或小于1.48时，将显著影响PMMA树脂的透明度。

优选地，所述的润滑剂为硅油、白矿油、脂肪酸酰胺、硬脂酸钡、硬脂酸镁、硬脂酸锌、季戊四醇硬脂酸酯、聚乙烯蜡、石蜡的一种或数种混合物。

优选地，所述的抗氧剂为Irganox 1010、Irganox 1076、Irganox 245、Irganox 3114、Irganox 1098、Irganox B900或Irganox 168的一种或几种。