本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种免喷涂、耐热、耐候高光PMMA合金材料及其制备方法。
背景技术：
PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)树脂是重要的合成树脂，PMMA树脂是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，广泛用于仪器仪表零件、汽车车灯、光学镜片、透明管道。PMMA的重量轻，其密度比玻璃低；PMMA的机械强度较高，其相对分子质量大约为200万，是长链的高分子化合物，而且形成分子的链很柔软，因此，其强度比较高、抗拉伸和抗冲击的能力高、耐冲击性比聚苯乙烯好和不易破碎的特点。PMMA是目前最优良的高分子透明材料，可见光透过率达到92％，比玻璃的透光度还高。但PMMA的缺点是比较脆，冲击比较低。
PMMA的成型方法有浇铸、射出成型、机械加工、热成型等，其中射出成型可以大批量生产，其制程简单、成本低。
在崇尚健康、环保的今天，在汽车领域环保性能有了更高的要求，普通的喷涂ABS或者喷涂PC/ABS工艺复杂，同时喷涂对环境污染严重。免喷涂高光耐候PMMA树脂可用于汽车外格栅、外后视镜、B柱等。在普通PMMA树脂中添加增韧剂是生产免喷涂高光耐候PMMA树脂的主要方法。其中，较为常用的方法是在PMMA树脂中加入丙烯酸酯类增韧剂，从而达到增韧的目的。但是单独使用丙烯酸酯类增韧剂，材料的耐候性损失较多，增韧效率也不高，并且随着增韧剂的添加量不断增加，PMMA树脂的光泽度明显下降。
技术实现要素：
本发明提供了一种免喷涂、耐热、耐候高光PMMA合金材料及其制备方法，提高了现有PMMA材料的冲击性能、耐热性能、抗氧热老化性和加工性能，且具有高光免喷涂性。
为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：
一种免喷涂、耐热、耐候高光PMMA合金材料，其由以下组分按重量份制备而成：PMMA树脂70-75份，复配增韧剂5-20份，耐热剂0-5份，光稳剂0.2-0.5份，抗氧剂0.3-0.5份，润滑剂0.2-0.3份，色粉0.5-1.0份；所述PMMA树脂为纯PMMA，在220℃/10kg条件下熔体流动速率为5-20g/10min。
进一步方案，所述复配增韧剂为丙烯酸酯与有机硅树脂按照质量比为3：1复配而成。
进一步方案，所述耐热剂为LMPB-g-MAH马来酸酐接枝大分子表面改性剂。
进一步方案，所述的光稳剂为受阻胺类光稳定剂(HALS)、紫外线吸收剂和光屏蔽剂按照质量比为3：2：2复配而成。
进一步方案，所述润滑剂选自季戊四醇硬脂酸酯、N,N-已撑双硬脂酰胺、氧化聚乙稀蜡、甘油单酯酸值、酰胺蜡、丁基硬脂酸酯中的至少一种。
进一步方案，所用抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸脂类或受阻胺类抗氧剂。
本发明的另一个发明目的是提供上述一种新型环保免喷涂、耐热、耐候高光PMMA合金材料的制备方法，其步骤包括：按配比，将PMMA树脂、复配增韧剂、耐热剂、光稳剂、抗氧剂、润滑剂、色粉混合均匀后，加入到双螺杆挤出机中，熔融后经挤出、冷却、风干、切粒得PMMA合金材料；双螺杆挤出机的加工温度为230-240℃、转速为500转/分。
本发明中受阻胺类光稳剂(HALS)主要有：光稳剂622、光稳剂944,、光稳剂770等，紫外线吸收剂主要有UV-P苯并三唑类326、327等，光屏蔽剂主要有炭黑、酞青蓝、酞青绿等无机颜料。
本发明中色粉是一种有颜色的粉末物质，其与PMMA树脂混合后，经加热注塑制成各种不同颜色的PMMA树脂产品。
受阻酚类抗氧剂、亚磷酸脂类抗氧剂或受阻胺类抗氧剂均是本领域常用的助剂。
本具有以下有益效果：
(1)本发明在PMMA树脂中加入了丙烯酸和有机硅复配增韧剂，这种复配增韧剂有协同作用，使PMMA树脂材料具有高冲击性能，有效地防止PMMA塑料的脆裂，可以解决脆而断裂等一系列问题，同时可以一次加工注塑成型，缩短注塑周期，提高了生产效率。
(2)本发明加入了由受阻胺类光稳定剂(HALS)、紫外线吸收剂和光屏蔽剂按照质量比为3：2：2复配而成的光稳剂，有效地提高PMMA合金材料的耐候性，并随着光稳剂的增加其耐候性能性逐渐提高，但是加多了会有析出风险，所以本发明中光稳剂的用量控制在0.2-0.5份。
(3)本发明与现有技术相比，通过添加复配增韧剂与光稳剂，能更好的增加材料的韧性，耐候性能，更容易注塑成型，缩短注塑周期，提高了生产效率，降低了能耗。
(4)本发明与现有技术相比，通过添加耐热剂，能更好的增加材料的耐热性能增加了PMMA的耐热等级。
(5)本发明方法制备方法简单，配方合理，并省去喷涂工艺，使其加工更环保。
具体实施方式
以下实施例中所使用的复配增韧剂是由丙烯酸酯与有机硅树脂按照质量比为3：1复配而成；光稳剂为受阻胺类光稳定剂(HALS)、紫外线吸收剂和光屏蔽剂按照质量比为3：2：2复配而成；耐热剂为LMPB-g-MAH自制马来酸酐接枝大分子表面改性剂。
实施例1：
一种免喷涂、耐热、耐候高光PMMA合金材料，其由以下组分按重量份制备而成：PMMA树脂：75份，复配增韧剂：5份，耐热剂：0份，光稳剂：0.5份，受阻酚类抗氧剂：0.5份，润滑剂季戊四醇硬脂酸酯：0.3份，色粉：1份。
其制备方法包括如下步骤：
将PMMA75份、复配增韧剂5份、受阻酚类抗氧剂0.5份、光稳剂0.5份、润滑剂季戊四醇硬脂酸酯0.3份、色粉1份混合均匀后，加入到挤出机中，熔融后进行挤出、冷却、风干、切粒得然后在注塑机中在温度在230℃、转速500转/分下进行注塑得到免喷涂、耐候、耐候高光PMMA合金材料。
实施例2：
一种免喷涂、耐热、耐候高光PMMA合金材料，其由以下组分按重量份制备而成：PMMA树脂75份，复配增韧剂20份，耐热剂5份，光稳剂0.5份，亚磷酸脂类抗氧剂0.5份，润滑剂N,N-已撑双硬脂酰胺0.1份、润滑剂氧化聚乙稀蜡0.2份，色粉1份。
其制备方法包括如下步骤：
将PMMA树脂75份，复配增韧剂20份，耐热剂5份，光稳剂0.5份，亚磷酸脂类抗氧剂0.5份，润滑剂N,N-已撑双硬脂酰胺0.1份、润滑剂氧化聚乙稀蜡0.2份，色粉1份混合均匀后，加入到挤出机中，熔融后进行挤出、冷却、风干、切粒得然后在注塑机中在温度在240℃、转速500转/分下进行注塑得到免喷涂、耐热、耐候高光PMMA合金材料。
实施例3：
一种免喷涂、耐热、耐候高光PMMA合金材料，其由以下组分按重量份制备而成：PMMA树脂75份，复配增韧剂20份，耐热剂5份，光稳剂0.3份，受阻胺类抗氧剂0.3份，润滑剂甘油单酯酸值0.1份、润滑剂酰胺蜡0.1份，色粉1份。
其制备方法包括如下步骤：
将PMMA树脂75份，复配增韧剂20份，耐热剂5份，光稳剂0.3份，受阻胺类抗氧剂0.3份，润滑剂甘油单酯酸值0.1份、润滑剂酰胺蜡0.1份，色粉1份混合均匀后，加入到挤出机中，熔融后进行挤出、冷却、风干、切粒得然后在注塑机中在温度在240℃、转速500转/分下进行注塑得到免喷涂、耐热、耐候高光PMMA合金材料。
实施例4：
一种免喷涂、耐热、耐候高光PMMA合金材料，其由以下组分按重量份制备而成：PMMA树脂70份，复配增韧剂20份，耐热剂5份，光稳剂0.2份，受阻酚类抗氧剂0.3份，润滑剂丁基硬脂酸酯0.2份，色粉0.5份。
其制备方法包括如下步骤：
将：PMMA树脂70份，复配增韧剂20份，耐热剂5份，光稳剂0.2份，受阻酚类抗氧剂0.3份，润滑剂丁基硬脂酸酯0.2份，色粉0.5份混合均匀后，加入到挤出机中，熔融后进行挤出、冷却、风干、切粒得然后在注塑机中在温度在240℃、转速500转/分下进行注塑得到免喷涂、耐热、耐候高光PMMA合金材料。
将上述实施例1-4所制备的免喷涂、耐热、耐候高光PMMA合金材料分别检测其熔体流动速率、拉伸强度、耐候性等性能，具体如下表所示：
性能指标：
从上表可以看出，由于加入耐热剂，制备的PMMA合金材料的耐热性能、拉伸强度，弯曲强度和弯曲模量性能都得到了提高，在不降低其光泽度和其它性能的情况下，耐热性能得到提高。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。