本发明涉及高分子材料,更具体地,涉及一种pmma/san树脂组合物及其制备方法和应用。
背景技术:
1、pmma/san树脂是一种高透明树脂材料,在日常光线中透光率能够达到80%以上,其还具有较好的冲击性能和优良的加工性能,广泛应用于家用电器、消费电子和玩具行业的透明部件。
2、目前pmma/san树脂的研究主要是针对其透明度和力学性能的改进;例如,专利cn114230953a提出一种尺寸稳定、力学增强的透明树脂组合物,其采用san和pmma作为基体树脂,mbs作为增韧剂,sma作为透明改性剂,在添加有玻璃纤维的情况下,改善了透明树脂的力学性能和尺寸稳定性,同时保持了优异的透明度。
3、随着近几年消费者越来越关注卫生健康,对人体经常接触的电子产品和玩具外壳时常采用75%的医用酒精消毒,而pmma/san树脂由于其中甲基丙烯酸甲酯(mma)组分对酒精不耐受,在应力存在的条件下碰到酒精会短时间出现不同程度的微裂纹甚至断裂,导致pmma/san树脂在这些常接触酒精的产品领域的应用逐渐受限。但是关于保证pmma/san树脂材料的透明度和力学性能满足使用的要求的同时,提高材料的耐酒精的研究,未见有相关报道。
技术实现思路
1、本发明的目的是克服现有的pmma/san树脂组合物缺陷和不足,提供一种耐酒精透明高韧性的pmma/san树脂组合物,其能兼顾透明度、力学性能,同时还具有优异的耐酒精性能。
2、本发明的另一目的是提供一种pmma/san树脂组合物的制备方法。
3、本发明的另一目的是提供一种上述pmma/san树脂组合物的在制备家用电器、消费电子品或玩具的透明部件中的应用。
4、本发明上述目的通过以下技术方案实现:
5、本发明保护一种pmma/san树脂组合物,包括以下质量份计的组分:
6、
7、所述san树脂中丙烯腈含量为18-25wt.%。
8、本发明的一种pmma/san树脂组合物,采用pmma和san作为基体树脂,优化各组分的配比,并加入mbs增韧剂,使制得的组合物具有优异的冲击韧性和良好的透光性能;同时还引入聚醚酰胺嵌段共聚物,其含有聚醚软链段,具有一定的弹性体增韧作用,其酰胺硬链段具有良好耐溶剂特性,且流动性优异,其在组分体系中容易在表面富集,从而抵抗有机溶剂的侵蚀,有效防止有机溶剂向组合物内部渗透,提高对材料中的甲基丙烯酸甲酯(mma)组分和橡胶组分的保护作用,降低化学溶剂尤其是医用酒精对组合物的破坏,增强耐酒精性能。
9、此外,本发明的san树脂和pmma树脂可来源于pcr回收材料,通过控制pmma树脂和san树脂的配比和san树脂中丙烯腈含量,能够使pmma/san共混物具有合适的折射率,同时加入折射率差异较低的mbs增韧剂和聚醚酰胺嵌段共聚物,能够实现材料具有优异的冲击韧性和透光性能,采用pcr回收材料为家用电器、消费电子和玩具行业的低碳可持续发展赋能。
10、在其中一些实施方式中,所述pmma树脂和san树脂的质量比为(1.5-3):1。
11、在其中一些实施方式中,能够实现本发明目的pmma树脂可以为30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份、51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份、58份、59份、60份或以上范围内的任意数值。
12、在其中一些实施方式中,能够实现本发明目的san树脂可以为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份、51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份、58份、59份、60份或以上范围内的任意数值
13、在其中一些实施方式中,能够实现本发明目的mbs增韧剂含量可以为15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份或以上范围内的任意数值。
14、在其中一些实施方式中,能够实现本发明目的聚醚酰胺嵌段共聚物含量可以为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份或以上范围内的任意数值。
15、在其中一些实施方式中,所述pmma树脂和san树脂组成的pmma/san共混物与mbs增韧剂和聚醚酰胺嵌段共聚物之间的折射率差值≤0.2;更优选地,所述折射率差值≤0.1。
16、在其中一些实施方式中,所述pmma/san共混物的折射率为1.50-1.53,优选为1.515-1.522。
17、其中,pmma的折射率为1.490-1.495,san的折射率为1.565-1.575之间,且an含量越高,san的折射率呈下降趋势,有利于降低于pmma树脂间的折射率差异,但是an含量越高,与pmma的相容性越差,导致共混物的雾度变大,本发明通过控制pmma和san的配比,以及san树脂中an的含量,从而控制pmma/san共混物的折射率,并降低共混物的雾度。
18、在其中一些实施方式中,所述mbs增韧剂是甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物,折射率为1.50-1.52;
19、优先地,所述mbs增韧剂中丁二烯含量为60-70wt.%。
20、在其中一些实施方式中,所述聚醚酰胺嵌段共聚物的折射率为1.50-1.52;所述折射率按标准iso 489:2022方法a测试;制成样板的厚度为1.0mm。
21、在其中一些实施方式中,所述聚醚酰胺嵌段共聚物的聚醚链段选自聚氧乙烯(peo)、聚氧化丙烯。
22、在其中一些实施方式中,所述聚醚酰胺嵌段共聚物的酰胺链段选自pa6、pa11或pa12中的至少一种。
23、优选地,所述聚醚酰胺嵌段共聚物为pa6-b-peo和/或pa12-b-peo。
24、在其中一些实施方式中,所述san树脂在220℃,10kg条件下熔体流动速率为20-40g/10min;熔体流动速率按照iso 1133标准测试。
25、在其中一些实施方式中,所述pmma树脂在为230℃,3.8kg条件下熔体流动速率为2-20g/10min。
26、在其中一些实施方式中,还包括:抗氧剂0.1-2份,润滑剂0.1~2份。
27、优选地,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸脂类抗氧剂;
28、具体地,受阻酚类抗氧剂选自抗氧剂1010,亚磷酸脂类抗氧剂选自抗氧剂168。
29、优选地,所述润滑剂为乙烯基双硬脂酰胺、聚硅氧烷、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌、pe蜡或pp蜡中的任一种或两种以上的混合物。
30、一种pmma/san树脂组合物的制备方法,包括以下步骤:将配方量的各原料组分混合均匀,熔融共混挤出,即得所述pmma/san树脂组合物。
31、在其中一些实施方式中,包括以下步骤:将配方量的各原料组分在混合装置中混合均匀后,在机械装置上进行熔融共混挤出,经水冷和/或风冷切粒、干燥后,即得所述pmma/san树脂组合物。
32、优选地,所述混合装置为低速混合装置,转速为50rpm-300rpm。
33、优选地,所述机械装置的加工温度为150℃~240℃,转速为50rpm~400rpm。
34、优选地,所述机械装置为双螺杆挤出机或密炼机。
35、更优选地,所述机械装置为双螺杆挤出机时,其一至二区温度为120℃~180℃,三至五区温度为180℃~220℃,五至十区温度为180℃~220℃,螺杆转速为200rpm~400rpm。
36、一种pmma/san树脂组合物在制备家用电器、消费电子品或玩具的透明部件中的应用。
37、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
38、本发明提供一种pmma/san树脂组合物,采用pmma树脂和san树脂作为基体树脂,优化各组分的配比,并加入mbs增韧剂,使制得的组合物具有优异的冲击韧性和良好的透光性能;同时还引入聚醚酰胺嵌段共聚物,其含有聚醚软链段,具有一定的弹性体增韧作用,其酰胺硬链段具有良好耐溶剂特性,且流动性优异,其在组分体系中容易在表面富集,从而抵抗有机溶剂的侵蚀,有效防止有机溶剂向组合物内部渗透,提高对材料中的mma组分和橡胶组分的保护作用,降低化学溶剂尤其是医用酒精对组合物的破坏,增强耐酒精性能。