本發明涉及一種改性PMMA樹脂,尤其是涉及一種抗指紋耐污PMMA樹脂及其制備方法。
背景技術:
:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)具有優異的耐候性、較高的表面硬度、較好的高溫性能、優異的著色性能和透明性,在航空、汽車、電子、醫療、化工、建材、衛浴以及廣告牌等行業得到了廣泛的應用,但普通的PMMA由于延伸性較低,易裂、易碎,限制了其進一步應用。隨著人們綠色環保意識的增強,免噴涂材料在汽車內外飾上的應用越來越廣泛,增韌PMMA由于其特殊的高光高黑性、耐刮性和耐候性逐漸成為汽車免噴涂外飾件如后視鏡、B柱和格柵等的主要材料。這些外飾件在具體使用過程中經常會被手碰到,而PMMA樹脂本身不具有抗指紋和抗污性能,手部觸摸后失去原本的高光黑又亮特點。出于環保、安全、美觀的需求,主機廠不僅對PMMA樹脂提出了高沖、耐候、耐熱、耐摩的要求,還提出要具有指紋難附著、易擦拭的抗指紋耐污功能性。目前關于PMMA增韌、耐熱、耐候方面的專利有很多,如中國專利CN101870794A通過添加折射率在1.483-1.489之間的MBS作為增韌劑可以在保證透明的前提下使沖擊得到了明顯的提升,但MBS的添加對耐候有一定的影響,應用于免噴涂的外飾件時可能會有耐候問題。中國專利CN104497461A公開了一種耐熱耐刮擦高透過率PMMA合金樹脂組合物,通過添加馬來酸酐-苯乙烯-丙烯酸甲酯三元共聚物作為耐熱劑提供了耐熱耐刮高透過率PMMA的方案,使聚合物的耐熱性得到了一定的提升。但對于PMMA抗指紋耐污性,很少有相關報道。現有PMMA樹脂普遍存在抗指紋耐污性不佳的問題。技術實現要素:本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種抗指紋耐污PMMA樹脂及其制備方法。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:一種抗指紋耐污PMMA樹脂,包括以下組分及重量份含量:所述的抗指紋母粒包括以下組分及重量份含量:進一步地,所述的含氟硅氧烷聚合物的主鏈為柔順的有機硅鏈,側鏈為有機氟鏈。進一步地,所述的PMMA的重均分子量在60000-150000,所述的抗氧劑選自受阻酚化合物或亞磷酸酯化合物中的一種或兩種混合物。進一步地,所述的相容劑選自乙烯-甲基丙烯酸酯-馬來酸酐、乙烯-丁基丙烯酸酯-馬來酸酐或乙烯-甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯的一種。所述的抗指紋母粒采用以下步驟制得:(1)按抗指紋母粒配方備料,將含氟硅氧烷聚合物、PMMA、相容劑和抗氧劑放入高速攪拌機攪拌5-30min,出料得到混合物;(2)將得到的混合物經溫度為180-210℃,轉速為180-600轉/分,真空度大于0.09MPa的雙螺桿擠出機擠出造粒即得到抗指紋母粒。進一步地,所述的增韌劑為丙烯酸酯類核殼增韌劑,該丙烯酸酯類核殼增韌劑的殼層為聚甲基丙烯酸甲酯,橡膠核層為丙烯酸酯或丙烯酸酯與苯乙烯和硅氧烷的共聚物。進一步地,所述的潤滑劑選自硅油、白礦油、脂肪酸酰胺、硬脂酸鹽、石蠟、聚乙烯蠟或乙撐雙硬脂酰胺的一種或多種混合物。進一步地,所述的耐候劑為紫外吸收劑和受阻胺的混合物,紫外吸收劑和受阻胺的混合物比例優選為1:1。所述的抗指紋耐污PMMA樹脂的制備方法,具體包括以下步驟:(1)按抗指紋耐污PMMA樹脂配方備料,將PMMA、抗指紋母粒、增韌劑、抗氧劑、潤滑劑和耐候劑放入高速攪拌機攪拌5-30min,出料得到混合物;(2)將得到的混合物經溫度為200-220℃,轉速為180-600轉/分,真空度大于0.09MPa的雙螺桿擠出機擠出造粒即得到抗指紋耐污PMMA樹脂。該抗指紋耐污PMMA樹脂,可應用于汽車后視鏡、B柱和格柵等汽車免噴涂外飾件。與現有技術相比,本發明在PMMA樹脂中引入了含氟硅氧烷聚合物,其主鏈為有機硅鏈,具有低溫韌性好、表面張力低的特點;側鏈為有機氟鏈,具有表面張力低、耐化學腐蝕好、耐油溶劑好的特點。將該含氟硅氧烷聚合物與PMMA和相容劑做成抗指紋母粒,相容劑中的活性馬來酸酐或甲基丙烯酸縮水甘油酯可以與含氟硅氧烷聚合物中的羥基發生反應,相容劑中的丙烯酸酯類物質與PMMA具有較好的相容性,使含氟硅氧烷聚合物可以均勻的分布在抗指紋母粒中,再將抗指紋母粒與PMMA共混造粒,提高了含氟硅氧烷聚合物與PMMA的相容性,使含氟硅氧烷聚合物很好的分散在PMMA中,極大的降低了PMMA樹脂的表面張力,提高了PMMA樹脂的抗指紋性能和防污性能,同時低溫韌性也會有一定的提升。可以滿足主機廠對汽車外飾件表面抗指紋的要求,可以應用于汽車后視鏡、B柱和格柵等汽車免噴涂外飾件。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明,但絕不是對本發明的限制。以下實施例和對比例中,所使用的原料如下:PMMA:奇美CM211含氟硅氧烷:聚三氟丙基甲基硅氧烷(PTFPMS)相容劑:乙烯-甲基丙烯酸酯-馬來酸酐(EMA)增韌劑:LG化學EM600抗氧劑:CibaTG-1076潤滑劑:市售的EBS(乙撐雙硬脂酸酰胺)耐候劑:市售的UVP和770,比例為1:1抗指紋母粒的具體制備步驟為:(1)按抗指紋母粒配方稱取各組分;(2)將稱取的含氟硅氧烷聚合物、PMMA、相容劑、抗氧劑放入高速攪拌機中攪拌5-30min后出料得到混合物;(3)將混合物經過雙螺桿擠出機擠出造粒,雙螺桿擠出機的溫度為180-210℃,螺桿轉速為180-600轉/分,真空度大于0.09MPa。各實施例與對比例的PMMA樹脂的具體制備步驟為:(1)按抗指紋耐污PMMA樹脂配方分別稱取各組分;(2)將PMMA、抗指紋母粒、增韌劑、抗氧劑、潤滑劑和耐候劑放入高速攪拌機中攪拌5-30min后出料得到混合物;(3)將混合物經過雙螺桿擠出機擠出造粒,雙螺桿擠出機的溫度為200-220℃,螺桿轉速為180-600轉/分,真空度大于0.09MPa。對各實施例和對比例制備的PMMA樹脂按ISO180標準注塑成標準的沖擊樣條,測試其IZOD缺口沖擊強度(3.2mm);將PMMA樹脂在230℃下注塑高光板,將指紋按在高光面上,觀察指紋印;用無塵布擦拭指紋后,反復進行測試,記錄具有抗指紋效果的擦拭次數;將油性筆在高光面上劃橫線,用無塵布擦拭掉,反復進行測試,記錄具有耐油筆性能的擦拭次數,具體測試結果如2所示。表1為抗指紋母粒配方,表2為PMMA樹脂配方及測試結果。表1抗指紋母粒配方(單位:kg)組分抗指紋母粒1抗指紋母粒2抗指紋母粒3含氟硅氧烷101520PMMA888275相容劑235抗氧劑0.30.30.3表2實施例與比較例PMMA樹脂配方(單位:kg)及測試結果備注:☆表示無指紋印;越多表示指紋印越嚴重。由表2可知,通過選用含有含氟硅氧烷的抗指紋母粒,可以明顯提高PMMA樹脂的抗指紋性能和抗油污性能,并且沖擊性也有一定的提升,可以應用于汽車后視鏡、B柱和格柵等免噴涂制件。實施例7-9實施例7-9配方如表3,4所示,所使用的原料如下:PMMA:奇美CM211含氟硅氧烷:聚三氟丙基甲基硅氧烷(PTFPMS)相容劑:乙烯-丁基丙烯酸酯-馬來酸酐增韌劑:LG化學EM600(丙烯酸酯類核殼增韌劑)抗氧劑:CibaTG-1076(受阻酚化合物)潤滑劑:硅油耐候劑:市售的UVP和770,比例為1:1。表3抗指紋母粒配方(單位:kg)組分抗指紋母粒4抗指紋母粒5抗指紋母粒6含氟硅氧烷51520PMMA939075相容劑24.55抗氧劑0.10.51表4實施例7-9PMMA樹脂配方(單位:kg)組分實施例7實施例8實施例9PMMA455580抗指紋母粒45————抗指紋母粒5——15——抗指紋母粒6————25增韌劑152130抗氧劑0.10.71潤滑劑0.10.51耐候劑0.10.61當前第1頁1 2 3