一种PMMA光学薄膜合金材料及其制备方法及一种PMMA光学薄膜及其制备方法与流程

一种pmma光学薄膜合金材料及其制备方法及一种pmma光学薄膜及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及高分子材料领域，尤其是涉及一种pmma光学薄膜合金材料及其制备方法及一种pmma光学薄膜及其制备方法。


背景技术：

2.pmma树脂以质轻、易加工和透光性好等优点被广泛用于飞机制造、光学仪器、医疗器械等方面。由于其硬度高，韧性差，纯pmma树脂在流延挤出加工过程中容易脆裂破洞，无法成型。而pc树脂具有优异的冲击性能和耐热性能，pmma树脂与pc树脂共混后可以有效地提高pmma薄膜的韧性和耐热性，但是pmma树脂与pc树脂的相容性差，折射率差异大，导致最终制品的透明度不高，并带有严重的珠光现象。


技术实现要素：

3.为了解决pmma树脂与pc树脂的相容性差的问题，本发明提供一种 pmma光学薄膜合金材料及其制备方法。该pmma光学薄膜合金材料包含 pmma树脂与pc树脂，且pmma树脂与pc树脂的相容性好。
4.另一方面，为了解决包含pmma树脂与pc树脂的光学薄膜透明度低的问题，本发明提供一种pmma光学薄膜及其制备方法。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。
6.本发明提供一种pmma光学薄膜合金材料，所述合金材料包括下述原料：
7.pmma树脂80-95份，pc树脂5-20份，asa树脂5-10份，相容剂3-5份，和抗氧剂0.1-1份；所述份是重量份。进一步的，抗氧剂为0.5份。
8.进一步的，所述合金材料包括下述原料：pmma树脂90-95份，pc树脂5 份，asa树脂5-10份，相容剂3-5份，和抗氧剂0.5份；所述份是重量份。前述技术方案包括实施例4和实施例6提供的技术方案。
9.进一步的，所述的pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)树脂的熔融指数为8-15g/10min，重均分子量在80000-150000g/mol之间。
10.进一步的，所述的pc(聚碳酸酯)树脂的熔融指数是3-10g/10min，重均分子量在30000-45000g/mol之间。
11.进一步的，所述的asa树脂为丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物，所述丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中丙烯酸丁酯的含量为15-55wt％，优选丙烯酸丁酯的含量为30-45wt％。
12.所述的相容剂为san(苯乙烯-丙烯腈共聚物)树脂和马来酸酐的接枝物、 san树脂和甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物、或乙烯丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物中的一种或至少两种的组合。
13.进一步的，所述的相容剂为san树脂和甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物。
14.所述的抗氧剂选自抗氧剂245、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂168 中的一种或至少两种的组合。
15.进一步的，所述的抗氧剂为basf的irganox 1010(即抗氧剂1010)。
16.本发明还提供pmma光学薄膜合金材料的制备方法，采用以下步骤：
17.(a)将pmma树脂，pc树脂，asa树脂，相容剂和抗氧剂加入搅拌机中进行混合；
18.(b)将步骤(a)所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，控制螺杆挤出机转速为600～800rpm，挤出温度为240～280℃，压力为2～4mpa，经过熔融挤出，造粒即可制得pmma光学薄膜合金材料。
19.本发明还提供一种pmma光学薄膜，所述pmma光学薄膜的原料包括本发明所述的pmma光学薄膜合金材料。
20.进一步的，所述pmma光学薄膜的原料为本发明所述的pmma光学薄膜合金材料。
21.进一步的，所述pmma光学薄膜的厚度为50-52μm。
22.本发明还提供所述的pmma光学薄膜的制备方法，该方法包括以下步骤：
23.(a)将pmma树脂，pc树脂，asa树脂，相容剂和抗氧剂加入搅拌机中进行混合；
24.(b)将步骤(a)所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，控制螺杆挤出机转速为600～800rpm，挤出温度为240～280℃，压力为2～4mpa，经过熔融挤出，造粒即可制得pmma光学薄膜合金材料；
25.(c)将步骤(b)所得合金材料通过流延共挤，即可制得pmma光学薄膜。
26.本发明采用共混改性的技术手段，由于asa树脂与san树脂有极好的相容性，在相容剂san树脂和甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物作用下，asa树脂可与pmma树脂形成交联的共聚物，可以提高pmma树脂的韧性。但是pc 树脂与pmma树脂相容性较差，且折射率差异大，在pmma树脂体系中如果 pc树脂的添加量超过一定比例时，极易产生珠光现象。然而pc树脂与asa 树脂具有较好的相容性，通过添加少量pc树脂不但可以提高pmma树脂的力学性能和耐热性，同时也解决了pc树脂和pmma树脂相容性问题，使制得的 pmma合金材料具有高透明度和良好的力学性能。因为pmma的软化点一般在100-110℃，而pc的软化点在130-140℃，添加一部分pc可以提高pmma 的软化点，从而使pmma光学薄膜耐热性好。
27.与现有技术相比，本发明提供的pmma光学薄膜合金材料包含pmma树脂与pc树脂，且pmma树脂与pc树脂的相容性好、产品的韧性好、耐热性好、力学性能好。本发明提供的pmma光学薄膜透明度高，韧性好、耐热性好、力学性能好。
具体实施方式
28.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明，但本发明并不限定于这些实施例。
29.对于本发明提供的pmma光学薄膜的性能测试方法如下：
30.(1)拉伸强度、断裂伸长率测试
31.采用美国instron万能试验机，参照标准为gb/t 1040.3。薄膜的断裂伸长率越大，变形能力越强，韧性越好，越不容易脆断。
32.(2)透光率、雾度测试
33.采用日本ndk公司的dnh7000雾度计，参照标准为gb/t 2410。
34.实施例1
35.本发明提供一种pmma光学薄膜合金材料，包括以组分：pmma树脂80 重量份，pc树脂20重量份，丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物5重量份，san 和甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物5重量份，irganox 1010抗氧剂0.5重量份。
36.本发明还提供一种pmma光学薄膜。
37.其制备方法如下：
38.将上述备好的组份送入搅拌机中预混10-20分钟，将上述得到的预混料通过双螺杆挤出机挤出造粒得到pmma光学薄膜合金材料，控制螺杆挤出机转速为600rpm，挤出温度为240-260℃，压力为2mpa，螺杆长径比为60。
39.将上述得到的pmma光学薄膜合金材料通过流延共挤，制得pmma光学薄膜。
40.实施例2
41.本发明提供一种pmma光学薄膜合金材料，包括以下组分：pmma树脂 85重量份，pc树脂10重量份，丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物10重量份， san和甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物3重量份，irganox 1010抗氧剂0.5重量份。
42.本发明还提供一种pmma光学薄膜。其制备方法与实施例1相同。
43.实施例3
44.本发明提供一种pmma光学薄膜合金材料，包括以下组分：pmma树脂 90重量份，pc树脂10重量份，丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物5重量份， san和甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物3重量份，irganox 1010抗氧剂0.5重量份。
45.本发明还提供一种pmma光学薄膜。其制备方法与实施例1相同。
46.实施例4
47.本发明提供一种pmma光学薄膜合金材料，包括以下组分：pmma树脂 90重量份，pc树脂5重量份，丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物5重量份，san 和甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物3重量份，irganox 1010抗氧剂0.5重量份。
48.本发明还提供一种pmma光学薄膜。其制备方法与实施例1相同。
49.实施例5
50.本发明提供一种pmma光学薄膜合金材料，包括以下组分：pmma树脂90重量份，pc树脂20重量份，丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物5重量份， san和甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物5重量份，irganox 1010抗氧剂0.5重量份。
51.本发明还提供一种pmma光学薄膜。其制备方法与实施例1相同。
52.实施例6
53.本发明提供一种pmma光学薄膜合金材料，包括以下组分：pmma树脂 95重量份，pc树脂5重量份，丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物10重量份， san和甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物5重量份，irganox 1010抗氧剂0.5重量份。
54.本发明还提供一种pmma光学薄膜。其制备方法与实施例1相同。
55.实施例7
56.本发明提供一种pmma光学薄膜合金材料，包括以下组分：pmma树脂 95重量份，pc树脂15重量份，丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物5重量份， san和甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物5重量份，irganox 1010抗氧剂0.5重量份。
57.本发明还提供一种pmma光学薄膜。其制备方法与实施例1相同。
58.对比例1
59.提供一种pmma光学薄膜合金材料，包括以下组分：pmma树脂100重量份，pc树脂20重量份，irganox 1010抗氧剂0.5重量份。
60.还提供一种pmma光学薄膜。其制备方法与实施例1相同。
61.表1本发明实施例1-7和对比例1提供的组合物配方
[0062][0063][0064]
表2本发明实施例1-7和对比例1提供的pmma光学薄膜的主要性能检测结果
[0065][0066]
pmma作为光学薄膜应用，是因为其本身的透光率很好，但是材料脆，韧性差，需要和其他对材料共混改性才能得到改善，而一般改性后的pmma合金材料透光率下降严重，不能满足某些光学薄膜的应用要求。本发明的目的是寻求高透光，高性能的实验方案，通过配方设计来改善pmma韧性，并且不牺牲材料的透光性。
[0067]
由表2所示实验结果可知，对比例1由于没有添加相容剂等组份，挤出过程中出现大幅麻点和破洞，无法成膜。随着组合物中pc树脂含量增加，所制得的pmma光学薄膜的透光率下降，需要控制pc树脂和pmma树脂在组合物中的占比。在透光性方面，实施例4和6提供的pmma光学薄膜的透光率在改性后依然保持90％以上，与pmma本身的透光率相差无几，明显优于其他实施例，并且还具有较好的力学性能。综上所述，选择合适的相容剂和asa 树脂组分可以有效地改善pmma光学薄膜的韧性，同时保持较好的透光性。
[0068]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种pmma光学薄膜合金材料，其特征在于，该合金材料的原料包括：pmma树脂80-95份，pc树脂5-20份，asa树脂5-10份，相容剂3-5份，和抗氧剂0.1-1份；所述份为重量份。2.根据权利要求1所述的pmma光学薄膜合金材料，其特征在于，所述的pmma树脂的熔融指数为8-15g/10min。3.根据权利要求1所述的pmma光学薄膜合金材料，其特征在于，所述的pc树脂的熔融指数为3-10g/10min。4.根据权利要求1所述的pmma光学薄膜合金材料，其特征在于，所述的asa树脂为丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物，所述丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中丙烯酸丁酯的含量为15-55wt％。5.根据权利要求1所述的pmma光学薄膜合金材料，其特征在于，所述的相容剂为san树脂和马来酸酐的接枝物、san树脂和甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物、或乙烯丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物中的一种或至少两种的组合。6.根据权利要求1所述的pmma光学薄膜合金材料，其特征在于，所述的抗氧剂选自抗氧剂245、抗氧剂1076、抗氧剂1010、或抗氧剂168中的一种或至少两种的组合。7.一种如权利要求1所述的pmma光学薄膜合金材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(a)将pmma树脂，pc树脂，asa树脂，相容剂和抗氧剂加入搅拌机中进行混合；(b)将步骤(a)所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，控制螺杆挤出机转速为600～800rpm，挤出温度为240～280℃，压力为2～4mpa，经过熔融挤出，造粒即可制得pmma光学薄膜合金材料。8.一种pmma光学薄膜，其特征在于，所述pmma光学薄膜的原料包括权利要求1-6中任一项所述的pmma光学薄膜合金材料。9.根据权利要求8所述的pmma光学薄膜，其特征在于，所述pmma光学薄膜的厚度为50-52μm。10.一种如权利要求8所述的pmma光学薄膜的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(a)将pmma树脂，pc树脂，asa树脂，相容剂和抗氧剂加入搅拌机中进行混合；(b)将步骤(a)所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，控制螺杆挤出机转速为600～800rpm，挤出温度为240～280℃，压力为2～4mpa，经过熔融挤出，造粒即可制得pmma光学薄膜合金材料；(c)将步骤(b)所得合金材料通过流延共挤，即可制得pmma光学薄膜。

技术总结
本发明涉及一种PMMA光学薄膜合金材料的制备方法，该合金材料采用以下组分及重量份的原料制备得到：PMMA树脂80-95份；PC树脂5-20份；ASA树脂5-10份；相容剂3-5份；和抗氧剂0.1-1份；上述原料在搅拌机混合后，经双螺杆挤出机共混造粒，即可制得PMMA光学薄膜合金材料。与现有技术相比，本发明制得的PMMA合金材料具有良好的力学性能和耐热性能，通过流延挤出可制备高透明的光学薄膜。备高透明的光学薄膜。


技术研发人员：张彦 陈强 田佳乐 胡金福 李刚 唐海江
受保护的技术使用者：宁波激智科技股份有限公司
技术研发日：2020.11.23
技术公布日：2022/5/25