一种高韧性亚克力板的制作方法

文档序号:11124807阅读:927来源:国知局
本发明属于高分子材料领域,具体涉及一种高韧性亚克力板。
背景技术
:亚克力,化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯,其透明度如同玻璃一般。亚克力具有较好的化学稳定性、易染色、易加工及优美的外观而广受人们喜爱。现有的亚克力虽具有上述优点,但是其韧性、耐温等性能不佳,在一定程度上影响了亚克力制品的使用。技术实现要素:本发明旨在提供一种高韧性亚克力板。本发明通过以下技术方案来实现:一种高韧性亚克力板,由如下重量份的物质制成:100~110份聚甲基丙烯酸甲酯、4~6份氰基甲酸甲酯、3~5份乙酸氯甲酯、6~8份二甲基丙烯酸乙二醇酯、2~4份丙烯酰胺、3~6份丙烯酸-2-羟乙酯、4~6份纳米碳酸钙、2~4份纳米石墨烯、2~5份纳米碳化硅、1~3份马来酸酐、1~3份三甲氧基硅烷、1~2份硬脂酸镁、0.5~1.5份硬脂酸锌、0.5~2份羟丙基甲基纤维素。优选的,其由如下重量份的物质制成:105份聚甲基丙烯酸甲酯、5份氰基甲酸甲酯、4份乙酸氯甲酯、7份二甲基丙烯酸乙二醇酯、3份丙烯酰胺、5份丙烯酸-2-羟乙酯、5份纳米碳酸钙、3份纳米石墨烯、4份纳米碳化硅、2份马来酸酐、2份三甲氧基硅烷、1.5份硬脂酸镁、1份硬脂酸锌、1份羟丙基甲基纤维素。一种高韧性亚克力板的制备方法,包括如下步骤:(1)侧基改性:将聚甲基丙烯酸甲酯、氰基甲酸甲酯、乙酸氯甲酯共同放入反应釜中,加热保持温度为100~110℃,提升压力至3~4MPa,不断搅拌处理1~2h后取出备用;用氰基甲酸甲酯、乙酸氯甲酯中的氰基、氯原子等基团取代聚甲基丙烯酸甲酯上的甲基,能很好的改善整体的拉伸强度和冲击强度,提升了其整体性能;(2)交联改性:将二甲基丙烯酸乙二醇酯、丙烯酰胺和丙烯酸-2-羟乙酯与步骤(1)所得物质共同混合,放入反应釜中,加热保持温度为135~145℃,提升压力至3.5~4.5MPa,不断搅拌处理2~3h后取出备用;用二甲基丙烯酸乙二醇酯、丙烯酰胺和甲基丙烯酸甲酯对步骤(1)处理后的物质进行整体交联改性处理,将聚合物的线形结构变成网状结构,显著提升了其力学稳定性;(3)共混挤出:将步骤(2)所得物质与纳米碳酸钙、纳米石墨烯、纳米碳化硅、马来酸酐、三甲氧基硅烷、硬脂酸镁、硬脂酸锌、羟丙基甲基纤维素共同放入高速搅拌机中,搅拌均匀后送入挤出机中,控制挤出机温度为160~170℃,挤出完毕后冷却即可。添加的纳米碳酸钙、纳米石墨烯和纳米碳化硅与聚合物基体间的吸附结合性好,形成的界面粘结能很好的增强整体的载荷,改善了整体的物化特性。进一步的,步骤(1)和步骤(2)所述的搅拌速度为600~700转/分钟。进一步的,步骤(3)中所述的高速搅拌机的转速为1500~1700转/分钟。本发明具有如下有益效果:本发明根据聚甲基丙烯酸甲酯的特性,通过添加适量成分和比例的有机物和无机物进行改性处理,显著增强了其韧性和耐温性,常温下的耐冲击强度可达28kJ/m2以上,拉伸强度可达85MPa以上,很好的拓展了其应用的范围。具体实施方式实施例1一种高韧性亚克力板,由如下重量份的物质制成:100份聚甲基丙烯酸甲酯、4份氰基甲酸甲酯、3份乙酸氯甲酯、6份二甲基丙烯酸乙二醇酯、2份丙烯酰胺、3份丙烯酸-2-羟乙酯、4份纳米碳酸钙、2份纳米石墨烯、2份纳米碳化硅、1份马来酸酐、1份三甲氧基硅烷、1份硬脂酸镁、0.5份硬脂酸锌、0.5份羟丙基甲基纤维素。一种高韧性亚克力板的制备方法,包括如下步骤:(1)侧基改性:将聚甲基丙烯酸甲酯、氰基甲酸甲酯、乙酸氯甲酯共同放入反应釜中,加热保持温度为105℃,提升压力至3.5MPa,不断搅拌处理1.5h后取出备用;(2)交联改性:将二甲基丙烯酸乙二醇酯、丙烯酰胺和丙烯酸-2-羟乙酯与步骤(1)所得物质共同混合,放入反应釜中,加热保持温度为140℃,提升压力至4MPa,不断搅拌处理2.5h后取出备用;(3)共混挤出:将步骤(2)所得物质与纳米碳酸钙、纳米石墨烯、纳米碳化硅、马来酸酐、三甲氧基硅烷、硬脂酸镁、硬脂酸锌、羟丙基甲基纤维素共同放入高速搅拌机中,搅拌均匀后送入挤出机中,控制挤出机温度为165℃,挤出完毕后冷却即可。进一步的,步骤(1)和步骤(2)所述的搅拌速度为650转/分钟。进一步的,步骤(3)中所述的高速搅拌机的转速为1600转/分钟。实施例2一种高韧性亚克力板,由如下重量份的物质制成:105份聚甲基丙烯酸甲酯、5份氰基甲酸甲酯、4份乙酸氯甲酯、7份二甲基丙烯酸乙二醇酯、3份丙烯酰胺、5份丙烯酸-2-羟乙酯、5份纳米碳酸钙、3份纳米石墨烯、4份纳米碳化硅、2份马来酸酐、2份三甲氧基硅烷、1.5份硬脂酸镁、1份硬脂酸锌、1份羟丙基甲基纤维素。其余方法同实施例1。实施例3一种高韧性亚克力板,由如下重量份的物质制成:110份聚甲基丙烯酸甲酯、6份氰基甲酸甲酯、5份乙酸氯甲酯、8份二甲基丙烯酸乙二醇酯、4份丙烯酰胺、6份丙烯酸-2-羟乙酯、6份纳米碳酸钙、4份纳米石墨烯、5份纳米碳化硅、3份马来酸酐、3份三甲氧基硅烷、2份硬脂酸镁、1.5份硬脂酸锌、2份羟丙基甲基纤维素。其余方法同实施例1。对比实施例1本对比实施例1与实施例1相比,其成分中不含有氰基甲酸甲酯和乙酸氯甲酯,制备时省去步骤(1)侧基改性操作,除此外的方法步骤均相同。对比实施例2本对比实施例2与实施例2相比,其成分中不含有二甲基丙烯酸乙二醇酯、丙烯酰胺和丙烯酸-2-羟乙酯,制备时省去步骤(2)交联改性操作,除此外的方法步骤均相同。对比实施例3本对比实施例3与实施例3相比,其成分中不含有纳米碳酸钙、纳米石墨烯和纳米碳化硅,除此外的方法步骤均相同。对照组现有市售的亚克力板。为了对比本发明效果,对上述七种方式对应的亚克力板材进行性能测试,具体方式按GB/T7134-1996所述条件进行,具体对比数据如下表1所示:表1冲击强度(kJ/m2)拉伸强度(MPa)断裂伸长率(%)实施例128.493.16实施例229.694.06实施例329.093.66对比实施例121.782.35对比实施例220.480.44对比实施例322.683.74对照组17.372.53由上表1可以看出,本发明制得的亚克力板材的韧性有显著提升,实用价值较高。当前第1页1 2 3 
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