本發明公開了一種耐刮擦的聚甲基丙烯酸甲酯材料，所述聚甲基丙烯酸甲酯材料由三層組成，包括聚甲基丙烯酸甲酯防護層、聚偏氟乙烯層、基層，基層為聚甲基丙烯酸甲酯，基層外側覆有聚偏氟乙烯層，聚偏氟乙烯層外側覆有聚甲基丙烯酸甲酯防護層。所述耐刮擦的聚甲基丙烯酸甲酯材料可通過共擠出、層壓疊合或溶液涂覆方式制備而成。

技術領域

本發明涉及材料學領域，尤其涉及一種耐刮擦的聚甲基丙烯酸甲酯材料。。

背景技術

聚甲基丙烯酸甲酯是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的高分子化合物，通常被稱做有機玻璃，英文縮寫PMMA。聚甲基丙烯酸甲酯是開發較早的一種重要熱塑性塑料，具有高透明性、穩定性和耐候性，易染色、易加工，外觀優美、機械強度高，是經常使用的玻璃替代材料。聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的綜合力學性能，在常見塑料中居前列，拉伸、彎曲、壓縮等模量和強度均高于聚烯烴，也高于聚苯乙烯、聚氯乙烯等。它的應用十分廣泛，被廣泛用于觸摸屏、鏡片薄板、手機蓋板、儀器儀表零件、汽車車燈和光學鏡片等。

但PMMA玻璃化溫度較高(105℃)，在常溫下屬于一種硬而脆的材料。當PMMA受到刮擦作用時，容易發生表面的壓縮脆性開裂而導致刮擦移除破壞。發生刮擦移除破壞后的PMMA會產生明顯的應力發白現象，對材料的透明性、美觀性、完整性和持久性會帶來負面影響，甚至造成產品的功能失效。在一些特定的應用領域，對PMMA表面有更高的耐刮擦以及物理性能的要求，普通PMMA材料則無法滿足要求。

通過與高強度高模量的材料共混，是提升材料耐刮擦性的重要方法。例如，CN105802118A(一種高光高硬度耐刮擦ABS材料)和CN106854338A(一種高硬度耐刮擦ABS材料及其制備方法)通過將ABS與PMMA共混制備了耐刮擦ABS材料；CN108690286A(一種高硬度耐刮擦改性PVC材料及其制備方法)通過將PVC與PMMA共混制備了耐刮擦PVC材料；CN109486148A(一種透明的高硬度耐刮擦PC/PMMA合金)通過將PC與PMMA共混制備了耐刮擦PC材料。上述專利均是將需要進行耐刮擦改性的高分子材料基體，與具有優異耐刮擦性能的高分子材料(以PMMA為代表)共混，來實現提升基體高分子的耐刮擦性。但該方法對PMMA并不適用，原因如下：

(1)、PMMA本身是一種具有高強度和高模量的通用高分子材料，力學性能和加工性能優異，且與較多的高分子材料具有良好的相容性，被最為廣泛地用作其他高分子材料的高硬度耐刮擦改性劑。針對PMMA本身而言，若要通過常規的熔融共混來實現對PMMA的耐刮擦改性，則找到需要一種與PMMA相容性良好，又比PMMA更耐刮擦的高分子材料。但這樣的材料在熱塑性塑料中并不存在。因此通過熔融共混無法實現對PMMA的耐刮擦改性。

(2)、通過與熱固性樹脂共混可以提升PMMA的耐刮擦性能。例如Berrebi等(Berrebi M,Fabre-Francke I,Lavédrine B,et al.Development of organic glassusing Interpenetrating Polymer Networks with enhanced resistance towardsscratches and solvents[J].European Polymer Journal,2015,63:132-140.)制備了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚(烯丙基二甘醇碳酸酯)的互穿網絡共混物(IPN)。結果表明PMMA和之間具有良好的相容性，兩者的共混物保持了PMMA的高透明性；同時PMMA的耐刮擦性顯著增加，加入25wt％的即可使PMMA的刮痕深度從6um減小至1.5um。但該材料只能通過原位聚合的方式制備，而無法使用PMMA材料常用的擠出、注射和二次熱加工成型等方法制備，失去了PMMA材料優異的可加工性能。

因此通過常規的共混改性手段，難以在保證PMMA優異的可加工性能的基礎上，實現PMMA耐刮擦性能的提升。