[发明专利]一种高外观表现的免喷涂PMMA合金材料及其制备方法

说明书

本发明涉及了一种高外观表现的免喷涂PMMA合金材料及其制备方法及其制备方法，具体由以下重量份的原料组成：PMMA树脂40‑80份，ASA三元共聚物10‑25份、云母珠光颜料1‑5份，多功能助剂0.5‑3份，高性能硅烷偶联剂0.5～3份，接枝引发剂0.5～2份。本发明的有益效果在于：通过云母珠光粉表面羟基化处理后的高表面活性，在双螺杆挤出机与PMMA树脂基体通过化学接枝反应，将珠光粉通过化学键合作用牢固锚定于树脂基体中，大大改善了其在注塑加工时随树脂熔体的加工迁移流动性，避免被螺杆的过度剪切而发生片层破碎现象，从而获得大粒径、强珠光闪烁、无熔接线、无气痕的高外观表现，与此同时，PMMA合金材料的力学性能也得到了一定程度的改善。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种高外观表现的免喷涂PMMA合金材料及其制备方法。

背景技术

聚合物材料由于其自身的材料特性限制，其注塑形成的表面光泽度往往都不高，色泽及图案效果非常单一，因此在汽车、家电、工业电器等领域的外壳体及装饰件的传统表面处理工艺中，为获得注塑制件的高亮、高光泽、多色彩、图案化等特效外观，表面喷漆处理仍是当前最常用的方法，由此便带领了一系列的环保、健康问题。虽然近年来，一些新型油漆如水性漆、免底涂油漆等已逐步出现，但目前仍难以覆盖到上述领域，尤其是高外观、高耐久性的汽车零部件。

免喷涂聚合物基复合材料正是针对上述的难点而新兴的一类高环保、高外观效果、低成本的特种功能性材料，其主要通过在聚合物基体树脂中加入一些含有特殊成分及结构的无机色粉如金属色粉、珠光粉以及有机无机杂化色粉等，直接注塑成型后可获得令人满意的制件外观效果。然而由于聚合物材料与无机颜料之间巨大的性能差异，导致无机颜料并不能在高黏性的聚合物树脂基体(如聚碳酸酯PC、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA等)中实现理想的分散、分布效果，注塑后往往出现外观面气痕、熔接线，以及珠光粒径小、闪烁效果不强等不良现象，其归根结底在于无机颜料与有机树脂之间缺乏必要的相容性。

纵观当前的已有关注无机颜料相容性的免喷涂改性技术，大多采用了简单的偶联剂表面处理法来达到改性目的，如CN108276718A中在高速混炼机中加入偶联剂与无机颜料搅拌一定时间，从而达到表面增容改性的目的，其工艺固然简单、易实现，但这种简单的物理共混处理效果往往十分有限，仅能适用于形状相对规则的零部件注塑，如果遇到形状负责、加强筋结构众多的零部件，则表面效果的改善则要大打折扣。因此，必须探寻一种基于化学反应接枝、具有高锚定效果的免喷涂颜料改性技术方案。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高外观表现的免喷涂PMMA合金材料，针对现有无机颜料相容性改性方案较少，且大多集中于简单物理共混的现状，通过无机颜料与新型高性能硅烷偶联剂之间的表面羟基化反应，获得高表面活性的无机颜料粉体，然后与PMMA树脂基体通过原子转移转移自由基聚合(ATRP)引发的化学接枝反应，将表面活性的珠光粉通过化学键合作用锚定于PMMA/ASA合金树脂基体中，大大改善了其在注塑加工的迁移流动性，避免被螺杆的过度剪切而发生片层破碎现象，从而获得大粒径、强珠光闪烁、无熔接线、无气痕的高外观表现。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种高外观表现的免喷涂PMMA合金材料，包括以下重量份的原料：

上述免喷涂PMMA合金材料中，

所述的PMMA树脂为高流动、高透光率的聚甲基丙烯酸甲酯，其在230℃、3.8kg的测试条件下的熔融指数MFR为≥15g/10min，透光率≥93％。

所述的ASA三元共聚物为丙烯酸酯橡胶相含量为45-50％的高抗冲型ASA超细粉末树脂，平均粒度(D98)为3～5um。

所述的云母珠光颜料为云母薄片为核，表面通过电化学沉积法交替包覆多层二氧化钛金属氧化物，从而形成具有闪烁外观表现的大片层状无机颜料。