本发明涉及材料合成领域，特别涉及一种高光免喷涂abs/pmma共混合金及其制备方法。
背景技术：
abs(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)作为五大通用合成树脂之一，被广泛应用于汽车与家电等行业。与其他四大通用合成树脂不同，abs是橡胶增韧苯乙烯-丙烯腈共聚物(san)所得的一类非结晶型聚合物共混物，具有工程塑料的一些特性，如优良的刚性、耐热性和耐冲击性等，在某些场合可代替工程塑料使用。但abs表面硬度低、耐候性差和不透明等特点限制了其在某些领域的广泛应用。
随着壳体材料薄壁化、轻质化和美观化的市场需求，注射成型的表面高光泽度、颜色亮泽的塑料产品日益受到消费者的青睐。高光树脂材料的研发可以避免传统喷涂、抛光等高光工艺对环境、成本、资源和人力等造成的不利影响，因此逐渐成为了一个研究热点。目前高光abs树脂的制备主要有乳液接枝掺混法、本体聚合法及加透明改性剂共混改性法。其中前两种方法制备工艺都比较复杂，而加透明改性剂共混法，由于操作简单，应用比较广泛。常用的透明改性剂主要有pc(聚碳酸酯)、pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)等。pmma是甲基丙烯酸甲酯单体按自由基聚合制得的无规立构聚合物，具有表面硬度高、耐热性好以及光泽性能优良等特性，是目前塑料中透明性最好的品种之一，已经被广泛应用于建筑、医疗和汽车等领域。但是其本身也存在流动性差、抗冲击强度低和室温蠕变性等一些比较明显的缺陷，很难满足常用模塑制品的韧性等要求。
pmma与abs材料具有良好的相容性，通过熔融共混，abs/pmma合金兼备了耐刮擦、高光泽以及优良的力学性能。随着pmma含量的增加，合金的光泽度不断提升，但其冲击韧性有所下降，因此限制了合金在某些领域的应用，尤其是家电行业，abs/pmma合金被广泛用于制作外壳产品，比如液晶显示器外壳。外壳产品通常结构设计复杂，往往有卡扣、加强筋和通孔通槽等结构，因此注塑件的韧性成为家电厂商最关注的产品性能之一。
技术实现要素：
本发明提供一种高光免喷涂abs/pmma共混合金及其制备方法，本发明制备的共混合金，各组分分散均匀，机械物理性能优异，光泽度突出；本发明通过改变混料的添加顺序，增加组分的挤出次数，得到韧性和光泽度更好的共混合金。
为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：
一种高光免喷涂abs/pmma共混合金，由以下重量份的组份组成：
abs60-90重量份
pmma10-40重量份
乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(ema)5-10重量份
进一步的，一种高光免喷涂abs/pmma共混合金，由以下重量份的组份组成：
abs70-80重量份
pmma20-30重量份
ema6-8重量份
本发明还提供一种上述高光免喷涂abs/pmma共混合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)称取上述计量各组分，加入干燥箱中，干燥；
(2)将pmma和ema同时加入高速混料机中，一定温度下搅拌；
(3)升高至一定温度，通过双螺杆挤出机将pmma和ema组份熔融共混，挤出造粒；
(4)将步骤(3)所得pmma/ema置于干燥箱中，干燥；
(5)将pmma/ema、abs组份加入高速混料机中，一定温度下搅拌；
(6)升高至一定温度，通过双螺杆挤出机将pmma/ema、abs组份熔融共混，挤出造粒；
(7)将步骤(6)中的abs/pmma共混合金通过干燥箱进行干燥处理；
(8)计量、包装，即得到所述的高光免喷涂共混合金。
其中，所述步骤(1)中，所述干燥条件为abs和pmma于80℃下干燥8-10h，ema于50℃下干燥3h。
其中，所述步骤(2)中，所述搅拌温度为50～60℃，搅拌时间为5-10min。
其中，所述步骤(3)中，所述温度为200-230℃。
其中，所述步骤(4)中，所述干燥条件为在80℃下干燥8-10h。
其中，所述步骤(5)中，所述搅拌温度为50～60℃，搅拌时间为5-10min。
其中，所述步骤(6)中，所述温度为200-230℃。
其中，所述步骤(7)中，所述干燥温度为40～80℃
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明公开了一种高光免喷涂abs/pmma共混合金及其制备方法，在现有abs、pmma的基础上，添加少量的ema，并且按照特定的制备方法，通过改变混料顺序的方式，将pmma与ema先共混造粒，再加入abs组份，可以极大地提高共混合金的韧性；增加了组分的挤出次数，使组分颗粒更细化、分散更均匀，有效减少制品对光线的散射，从而使所得abs/pmma共混合金表现出光泽度与韧性平衡的优异性能。综上，本发明的高光免喷涂abs/pmma共混合金具有优异的韧性和光泽度，本发明提供的制备方法操作简单，无污染，可以方便地生产高光免喷涂的高分子共混合金产品。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。
本发明针对现有技术中采用pmma共混改性abs，合金光泽度大幅度提升，但其韧性下降明显，不能满足家电行业对外壳产品的要求等问题，采用熔融共混法生产一种通用的、操作便捷的，具有高表面光泽度和优良力学性能的高分子共混合金。
下述实施例中所用的材料、试剂等，均可从商业途径得到。
实施例1：
一种高光免喷涂abs/pmma共混合金，由下述重量份的组份组成：
abs60重量份
pmma10重量份
ema5重量份
上述高光免喷涂abs/pmma共混合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照配方精确计量各组分，加入鼓风干燥箱中，abs、pmma于80℃下干燥8h，ema于50℃下干燥3h；
(2)先将pmma和ema组份同时加入高速混料机中，搅拌时间5min，混料温度控制在50℃；
(3)通过双螺杆挤出机将pmma和ema组份熔融共混，挤出造粒，挤出机的温度控制在200℃；
(4)再次对步骤3所得料置于干燥箱中，在80℃下干燥8h；
(5)将pmma/ema、abs组份加入高速混料机中，搅拌时间5min，混料温度控制在50℃；
(6)再次通过双螺杆挤出机将pmma/ema、abs组份熔融共混，挤出造粒，挤出机的温度控制在200℃；
(7)通过干燥箱40℃对生产的粒料进行干燥处理；
(8)计量、包装，即得到所述的高光免喷涂共混合金。
测试制备样品的拉伸强度、拉伸断裂伸长率、悬臂梁缺口冲击强度、表面光泽度和玻璃化转变温度，测试结果见表1。
实施例2：
一种高光免喷涂abs/pmma共混合金，由下述重量份的组份组成：
abs65重量份
pmma25重量份
ema6重量份
上述高光免喷涂abs/pmma共混合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照配方精确计量各组分，加入鼓风干燥箱中，abs、pmma于80℃下干燥9h，ema于50℃下干燥3h；
(2)先将pmma和ema组份同时加入高速混料机中，搅拌时间5min，混料温度控制在50℃；
(3)通过双螺杆挤出机将pmma和ema组份熔融共混，挤出造粒，挤出机的温度控制在220℃；
(4)再次对步骤3所得料置于干燥箱中，在80℃下干燥9h；
(5)将pmma/ema、abs组份加入高速混料机中，搅拌时间5min，混料温度控制在50℃；
(6)再次通过双螺杆挤出机将pmma/ema、abs组份熔融共混，挤出造粒，挤出机的温度控制在220℃；
(7)通过干燥箱50℃对生产的粒料进行干燥处理；
(8)计量、包装，即得到所述的高光免喷涂共混合金。
测试制备样品的拉伸强度、拉伸断裂伸长率、悬臂梁缺口冲击强度、表面光泽度和玻璃化转变温度，测试结果见表1。
实施例3：
一种高光免喷涂abs/pmma共混合金，由下述重量份的组份组成：
abs70重量份
pmma20重量份
ema6重量份
上述高光免喷涂abs/pmma共混合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照配方精确计量各组分，加入鼓风干燥箱中，abs、pmma于80℃下干燥10h，ema于50℃下干燥3h；
(2)先将pmma和ema组份同时加入高速混料机中，搅拌时间5min，混料温度控制在50℃；
(3)通过双螺杆挤出机将pmma和ema组份熔融共混，挤出造粒，挤出机的温度控制在230℃；
(4)再次对步骤3所得料置于干燥箱中，在80℃下干燥10h；
(5)将pmma/ema、abs组份加入高速混料机中，搅拌时间5min，混料温度控制在50℃；
(6)再次通过双螺杆挤出机将pmma/ema、abs组份熔融共混，挤出造粒，挤出机的温度控制在230℃；
(7)通过干燥箱60℃对生产的粒料进行干燥处理；
(8)计量、包装，即得到所述的高光免喷涂共混合金。
测试制备样品的拉伸强度、拉伸断裂伸长率、悬臂梁缺口冲击强度、表面光泽度和玻璃化转变温度，测试结果见表1。
实施例4：
一种高光免喷涂abs/pmma共混合金，由下述重量份的组份组成：
abs75重量份
pmma25重量份
ema7重量份
上述高光免喷涂abs/pmma共混合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照配方精确计量各组分，加入鼓风干燥箱中，abs、pmma于80℃下干燥9.5h，ema于50℃下干燥3h；
(2)先将pmma和ema组份同时加入高速混料机中，搅拌时间5min，混料温度控制在50℃；
(3)通过双螺杆挤出机将pmma和ema组份熔融共混，挤出造粒，挤出机的温度控制在210℃；
(4)再次对步骤3所得料置于干燥箱中，在80℃下干燥9.5h；
(5)将pmma/ema、abs组份加入高速混料机中，搅拌时间5min，混料温度控制在50℃；
(6)再次通过双螺杆挤出机将pmma/ema、abs组份熔融共混，挤出造粒，挤出机的温度控制在210℃；
(7)通过干燥箱70℃对生产的粒料进行干燥处理；
(8)计量、包装，即得到所述的高光免喷涂共混合金。
测试制备样品的拉伸强度、拉伸断裂伸长率、悬臂梁缺口冲击强度、表面光泽度和玻璃化转变温度，测试结果见表1。
实施例5：
一种高光免喷涂abs/pmma共混合金，由下述重量份的组份组成：
abs80重量份
pmma20重量份
ema5重量份
上述高光免喷涂abs/pmma共混合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照配方精确计量各组分，加入鼓风干燥箱中，abs、pmma于80℃下干燥10h，ema于50℃下干燥3h；
(2)先将pmma和ema组份同时加入高速混料机中，搅拌时间5min，混料温度控制在50℃；
(3)通过双螺杆挤出机将pmma和ema组份熔融共混，挤出造粒，挤出机的温度控制在220℃；
(4)再次对步骤3所得料置于干燥箱中，在80℃下干燥8h；
(5)将pmma/ema、abs组份加入高速混料机中，搅拌时间5min，混料温度控制在50℃；
(6)再次通过双螺杆挤出机将pmma/ema、abs组份熔融共混，挤出造粒，挤出机的温度控制在200℃；
(7)通过干燥箱80℃对生产的粒料进行干燥处理；
(8)计量、包装，即得到所述的高光免喷涂共混合金。
测试制备样品的拉伸强度、拉伸断裂伸长率、悬臂梁缺口冲击强度、表面光泽度和玻璃化转变温度，测试结果见表1。
实施例6：
一种高光免喷涂abs/pmma共混合金，由下述重量份的组份组成：
abs80重量份
pmma30重量份
ema8重量份
上述高光免喷涂abs/pmma共混合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照配方精确计量各组分，加入鼓风干燥箱中，abs、pmma于80℃下干燥8h，ema于50℃下干燥3h；
(2)先将pmma和ema组份同时加入高速混料机中，搅拌时间5min，混料温度控制在50℃；
(3)通过双螺杆挤出机将pmma和ema组份熔融共混，挤出造粒，挤出机的温度控制在215℃；
(4)再次对步骤3所得料置于干燥箱中，在80℃下干燥9h；
(5)将pmma/ema、abs组份加入高速混料机中，搅拌时间5min，混料温度控制在50℃；
(6)再次通过双螺杆挤出机将pmma/ema、abs组份熔融共混，挤出造粒，挤出机的温度控制在230℃；
(7)通过干燥箱80℃对生产的粒料进行干燥处理；
(8)计量、包装，即得到所述的高光免喷涂共混合金。
测试制备样品的拉伸强度、拉伸断裂伸长率、悬臂梁缺口冲击强度、表面光泽度和玻璃化转变温度，测试结果见表1。
实施例7：
一种高光免喷涂abs/pmma共混合金，由下述重量份的组份组成：
abs90重量份
pmma40重量份
ema10重量份
上述高光免喷涂abs/pmma共混合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照配方精确计量各组分，加入鼓风干燥箱中，abs、pmma于80℃下干燥9h，ema于50℃下干燥3h；
(2)先将pmma和ema组份同时加入高速混料机中，搅拌时间5min，混料温度控制在50℃；
(3)通过双螺杆挤出机将pmma和ema组份熔融共混，挤出造粒，挤出机的温度控制在230℃；
(4)再次对步骤3所得料置于干燥箱中，在80℃下干燥10h；
(5)将pmma/ema、abs组份加入高速混料机中，搅拌时间5min，混料温度控制在50℃；
(6)再次通过双螺杆挤出机将pmma/ema、abs组份熔融共混，挤出造粒，挤出机的温度控制在220℃；
(7)通过干燥箱50℃对生产的粒料进行干燥处理；
(8)计量、包装，即得到所述的高光免喷涂共混合金。
测试制备样品的拉伸强度、拉伸断裂伸长率、悬臂梁缺口冲击强度、表面光泽度和玻璃化转变温度，测试结果见表1。
上述实施例1至实施例7制备的高光免喷涂abs/pmma共混合金按照下述方法测定相关性能参数。
(1)拉伸强度和拉伸断裂伸长率
在电子万能试验机上进行，按照国标gb/t1040.2-2006标准测定，实验速度为5mm/min。
(2)悬臂梁缺口冲击强度
在悬臂梁冲击试验机上进行，按照国标gb/t1843-2008标准进行，根据不同试样的冲击能量范围，选择合适的能量锤进行试验(23℃，a型缺口)。
(3)表面光泽度
在智能单角度(60°)光泽度仪上进行，测试时室内光线条件稳定，宜在暗室中进行，保证测试值的稳定性。
(4)玻璃化转变温度
在差示扫描量热仪上进行，试样在氮气保护下，以20℃/min的速率升温到250℃，保温5min，冷却到室温，再次以相同的速率升温到250℃，对第二次升温过程进行扫描得到dsc曲线。
表1
为了进一步说明abs/pmma共混合金的特征及使用效果，仅以以下实施例及相对应的对比例进行说明
实施例8：
一种高光免喷涂abs/pmma共混合金，由下述重量份的组份组成：
abs78重量份
pmma24重量份
ema6重量份
上述高光免喷涂abs/pmma共混合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照配方精确计量各组分，加入鼓风干燥箱中，abs、pmma于80℃下干燥9h，ema于50℃下干燥3h；
(2)先将pmma和ema组份同时加入高速混料机中，搅拌时间5min，混料温度控制在50℃；
(3)通过双螺杆挤出机将pmma和ema组份熔融共混，挤出造粒，挤出机的温度控制在230℃；
(4)再次对步骤3所得料置于干燥箱中，在80℃下干燥9h；
(5)将pmma/ema、abs组份加入高速混料机中，搅拌时间5min，混料温度控制在50℃；
(6)再次通过双螺杆挤出机将pmma/ema、abs组份熔融共混，挤出造粒，挤出机的温度控制在230℃；
(7)通过干燥箱70℃对生产的粒料进行干燥处理；
(8)计量、包装，即得到所述的高光免喷涂共混合金。
测试制备样品的拉伸强度、拉伸断裂伸长率、悬臂梁缺口冲击强度、表面光泽度和玻璃化转变温度，测试方法同上，测试结果见表2。
对比例1：
一种高光免喷涂abs/pmma共混合金，由下述重量份的组份组成：
abs78重量份
pmma24重量份
ema6重量份
上述高光免喷涂abs/pmma共混合金制备方法，包括如下步骤：
(1)按照配方精确计量各组份，加入鼓风干燥箱中，abs、pmma于80℃下干燥9h，ema于50℃下干燥3h；
(2)将abs、pmma、ema各组份同时加入高速混料机中，搅拌时间5min，混料温度控制在50℃；
(3)通过双螺杆挤出机熔融共混，挤出造粒，挤出机的温度控制在230℃；
(4)通过干燥箱70℃对生产的粒料进行干燥处理；
(5)计量、包装，即得到所述的高光免喷涂共混合金。
测试制备样品的拉伸强度、拉伸断裂伸长率、悬臂梁缺口冲击强度、表面光泽度和玻璃化转变温度，测试方法同上，测试结果见表2。
对比例2：
一种高光免喷涂abs/pmma共混合金，由下述重量份的组份组成：
abs78重量份
pmma24重量份
ema6重量份
上述高光免喷涂abs/pmma共混合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照配方精确计量各组分，加入鼓风干燥箱中，abs、pmma于80℃下干燥9h，ema于50℃下干燥3h；
(2)先将abs和pmma组份同时加入高速混料机中，搅拌时间5min，混料温度控制在50℃；
(3)通过双螺杆挤出机将abs和pmma组份熔融共混，挤出造粒，挤出机的温度控制在230℃；
(4)再次对步骤3所得料置于干燥箱中，在80℃下干燥9h；
(5)将abs/pmma、ema组份加入高速混料机中，搅拌时间5min，混料温度控制在50℃；
(6)再次通过双螺杆挤出机将abs/pmma、ema组份熔融共混，挤出造粒，挤出机的温度控制在230℃；
(7)通过干燥箱70℃对生产的粒料进行干燥处理；
(8)计量、包装，即得到所述的高光免喷涂共混合金。
测试制备样品的拉伸强度、拉伸断裂伸长率、悬臂梁缺口冲击强度、表面光泽度和玻璃化转变温度，测试方法同上，测试结果见表2。
对比例3：
一种高光免喷涂abs/pmma共混合金，由下述重量份的组份组成：
abs78重量份
pmma24重量份
ema6重量份
上述高光免喷涂abs/pmma共混合金的制备方法，包括如下步骤：(1)按照配方精确计量各组分，加入鼓风干燥箱中，abs、pmma于80℃下干燥9h，ema于50℃下干燥3h；
(2)先将abs和ema组份同时加入高速混料机中，搅拌时间5min，混料温度控制在50℃；
(3)通过双螺杆挤出机将abs和ema组份熔融共混，挤出造粒，挤出机的温度控制在230℃；
(4)再次对步骤3所得料置于干燥箱中，在80℃下干燥9h；
(5)将abs/ema、pmma组份加入高速混料机中，搅拌时间5min，混料温度控制在50℃；
(6)再次通过双螺杆挤出机将abs/ema、pmma组份熔融共混，挤出造粒，挤出机的温度控制在230℃；
(7)通过干燥箱70℃对生产的粒料进行干燥处理；
(8)计量、包装，即得到所述的高光免喷涂共混合金。
测试制备样品的拉伸强度、拉伸断裂伸长率、悬臂梁缺口冲击强度、表面光泽度和玻璃化转变温度，测试方法同上，测试结果见表2。
对比例4：
一种高光免喷涂abs/pmma共混合金，由下述重量份的组份组成：
abs78重量份
pmma24重量份
上述高光免喷涂abs/pmma共混合金的制备方法，包括如下步骤：(1)按照配方精确计量各组分，加入鼓风干燥箱中，abs、pmma于80℃下干燥9h；
(2)先将abs和pmma组份同时加入高速混料机中，搅拌时间5min，混料温度控制在50℃；
(3)通过双螺杆挤出机将abs和pmma组份熔融共混，挤出造粒，挤出机的温度控制在230℃；
(4)通过干燥箱70℃对生产的粒料进行干燥处理；
(5)计量、包装，即得到所述的高光免喷涂共混合金。
测试制备样品的拉伸强度、拉伸断裂伸长率、悬臂梁缺口冲击强度、表面光泽度和玻璃化转变温度，测试方法同上，测试结果见表2。
表2
上述改变混料的顺序，尤其是实施例8，将pmma与ema先共混造粒，再加入abs组份，可以极大地提高共混合金的韧性；实施例8冲击强度与表面光泽度测试结果可以看出，本发明生产的合金比对比例具有更好地韧性与光泽度。本发明生产的高光免喷涂abs/pmma合金，可以作为原料直接用于塑料制品的生产，合金具有良好的流动性、耐热性等特点，绿色环保易加工，通过注射成型，一次就可以得到光泽度与力学性能优良的产品，完全能满足家电行业对外壳制品的要求。
所举的实验仅是本发明的较佳的实例，并不用于限定本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。