[发明专利]超韧PMMA树脂及其制备方法、应用

说明书

本发明涉及PMMA树脂领域，更具体地说，它涉及超韧PMMA树脂及其制备方法。其技术方案要点是：包括复聚合丙烯酸酯橡胶内核和包覆于核外的聚甲基丙烯酸甲酯，其中复聚合丙烯酸酯橡胶内核包括聚甲基丙烯酸甲酯内核和包覆于核外的丙烯酸酯系单体在所述内核表面进行聚合而形成的聚合物。

技术领域

本发明涉及PMMA树脂领域，更具体地说，它涉及超韧PMMA树脂及其制备方法。

背景技术

聚甲基丙烯酸甲酯，以丙烯酸及其酯类聚合所得到的聚合物统称丙烯酸类树酯，相应的塑料统称聚丙烯酸类塑料，其中以聚甲基丙烯酸甲酯应用最广泛。聚甲基丙烯酸甲酯缩写代号为PMMA，俗称有机玻璃，是迄今为止合成透明材料中质地最优异，价格又比较适宜的品种。在电子电器、医疗器械、汽车、建筑等领域应用十分广泛。但是，PMMA断裂过程中裂纹扩展能较低，表现出明显的缺口敏感性和较低的缺口冲击韧性，需要对其进行增韧改性。

张书闻等人2017年4月在《塑料工业》第45卷第4期发表了《高韧性PMMA共混物的制备与性能研究》采用乳液聚合方法合成了核-壳粒子聚甲基丙烯酸甲酯-聚丁二烯接枝共聚物(PB-g-PMMA)作为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的增韧剂,同时加入聚偏氟乙烯(PVDF)进行协同增韧,研究共混物的增韧行为。结果表明，PVDF加入导致PMMA玻璃化转变温度向低温移动，二者具有热力学相容性；PB-g-PMMA粒子在PMMA中分散均匀,PVDF不改变PB-g-PMMA在基体树脂中的均匀分散状态；PMMA/PB-g-PMMA共混物的缺口冲击强度为30 J/m，加入PVDF质量分数为40%时，共混物的缺口冲击强度高达305 J/m，PB-g-PMMA的增韧效率显著提高；断裂机理表明，当共混体系中PVDF质量分数高于20%后，共混物的断裂过程以剪切屈服为主，导致材料韧性显著提高。但是聚丁二烯橡胶工艺加工性能和黏着性能较差，PVDF熔体粘度较高，加工的过程中如果要达到较高的均匀程度对生产设备要求比较高，否则搅拌不均匀反而会影响PMMA产品的特性，PVDF粘在仪器上也容易影响后续生产。

郭瑞强等人2005年3月在《中国塑料》第19卷第3期发表了《原位聚合法制备高透光率韧性PMMA复合树脂的研究》，采用原位聚合法制备PMMA/P(BA-St)/PMMA三层韧性有机玻璃复合树脂，分子设计方法的使用，保持了材料的透明性。但是其制备方法中前面需要通氮气保护，如果用于工业生产，大大提高了生产成本，可推广性差。

中国发明专利CN105885320A公开了一种具有超高韧性的PMMA树脂，包含聚甲基丙烯酸甲酯50-90重量份，聚醋酸乙烯酯5-20重量份，增韧剂5-30重量份，润滑剂0.3-1.0重量份，抗氧剂0.1-0.5重量份和光稳定剂0.1-1.0重量份，不仅具有突出的超高韧性，而且还保持了PMMA树脂本身优异表面硬度、耐候性能及透光率。但是聚醋酸乙烯酯在150-190℃时，会分解生成醋酸和不挥发的碳氢化合物，在实际生产过程中，原料在双螺杆挤出机内会产生醋酸气体，在挤出成型的过程中容易在PMMA制品表面形成气孔，进而影响成品的质量。

中国发明专利CN102952362B公开了一种金属质感超韧PMMA复合材料及其制备方法，由PMMA、AS树脂、相容剂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂、增强剂、金属色粉组成，同时公开了其制备方法。本发明的金属质感复合材料是化学稳定性与耐候性优良，并且其机械性能强，具有高光泽、高表面硬度、耐酒精腐蚀、耐刮擦性好等优点，其外观具有同金属喷涂同样的美学效果。但是由于PMMA和AS树脂的相容性比较差，需要添加适宜量的相容剂，并需要高速搅拌才能搅拌均匀，获得的高质量的成品率有待提高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种超韧PMMA树脂，韧性高、硬度高而且具有良好的光学性能。

本发明的上述技术目的一是通过以下技术方案得以实现的：一种超韧PMMA树脂，包括复聚合丙烯酸酯橡胶内核和包覆于核外的聚甲基丙烯酸甲酯，其中复聚合丙烯酸酯橡胶内核包括聚甲基丙烯酸甲酯内核和包覆于核外的丙烯酸酯系单体在所述内核表面进行聚合而形成的聚合物。