一种抗裂有机玻璃及其制备方法与流程

文档序号:12105754阅读:430来源:国知局

本发明涉及有机玻璃技术领域,尤其涉及一种抗裂有机玻璃及其制备方法。



背景技术:

有机玻璃是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的高分子化合物是,简称为聚甲基丙烯酸甲酯,缩写为PMMA。有机玻璃广泛应用于日常生活、工业、建筑、航天等方面。有机玻璃分为无色透明、有色透明、珠光、压花有机玻璃四种。有机玻璃俗称亚克力、中宣压克力、亚格力,有机玻璃表面光滑,色彩艳丽,比重小,强度较大,耐腐蚀,耐湿,耐晒,绝缘性能好,隔声性好;但是有机玻璃的质地较脆。为了满足人们对有机玻璃的需求,因此需要提供一种新的有机玻璃。



技术实现要素:

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种抗裂有机玻璃及其制备方法,本发明抗冲击性能高,韧性好。

本发明提出的一种抗裂有机玻璃,其原料按重量份包括:甲基丙烯酸甲酯100-150份,二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯11-14份,柠檬酸三丁酯3-5份,橡胶粒子13-17份,改性蒙脱土3-5份,偶氮二异丁腈0.3-0.5份,过氧化苯甲酰0.3-0.5份,抗冲击改性剂3-5份,十二烷基硫醇2-4份。

优选地,其原料按重量份包括:甲基丙烯酸甲酯120-130份,二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯12-13份,柠檬酸三丁酯3.5-4.5份,橡胶粒子14-16份,改性蒙脱土3.5-4.5份,偶氮二异丁腈0.35-0.45份,过氧化苯甲酰0.35-0.45份,抗冲击改性剂3.5-4.5份,十二烷基硫醇2.5-3.5份。

优选地,在橡胶粒子为聚丙烯酸丁酯粒子,其粒径为3-5μm。

优选地,改性蒙脱土为乙烯基三甲氧基硅烷改性蒙脱土,其粒径为100-120nm。

优选地,抗冲击改性剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。

本发明还提出了上述抗裂有机玻璃的制备方法,包括如下步骤:

S1、将二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯、柠檬酸三丁酯、改性蒙脱土、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、十二烷基硫醇加入甲基丙烯酸甲酯中,超声分散,升温至65-70℃,保温搅拌35-45min,冰水浴降温至10-15℃,静置1-1.5h,升温至50-55℃,保温20-22h,然后升温至60-65℃,保温20-22h,再升温至80-85℃,保温2-3h,最后升温至95-100℃,保温3-4h,冷却至室温得到聚甲基丙烯酸甲酯中间体;

S2、取S1中得到的聚甲基丙烯酸甲酯中间体塑炼40-60min,加入橡胶粒子、抗冲击改性剂塑炼,薄通,打包,平板硫化得到抗裂有机玻璃。

优选地,在S1中,以1-2℃/min的速度冷却至室温。

本发明选用二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯、甲基丙烯酸甲酯,在偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰作用下发生缩合,形成交联网络,增加本发明的柔韧性和抗裂性;乙烯基三甲氧基硅烷改性蒙脱土,改善了蒙脱土在甲基丙烯酸甲酯中的发散性,使得蒙脱土均匀分散在甲基丙烯酸甲酯中,蒙脱土硅表面接枝有碳碳双键,甲基丙烯酸甲酯可以进入蒙脱土层间,在引发剂偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰作用下,在蒙脱土层间和表面发生缩合形成复杂网络,使得蒙脱土被网络交联缠结形成应力中心,从而大大本发明的抗冲击性、韧性和抗裂性;插层缩合可以进一步增加本发明的韧性;合适粒径的改性蒙脱土可以进一步增加本发明的韧性;柠檬酸三丁酯可以进一步增加本发明的韧性;将聚甲基丙烯酸甲酯中间体和抗冲击改性剂、小粒径橡胶粒子塑炼,使得抗冲击改性剂、橡胶粒子分散在聚甲基丙烯酸甲酯中间体中,大大增加本发明的抗冲击性和韧性;且橡胶粒子可以形成壳核结构,核为柔韧性良好的小粒径橡胶粒子聚丙烯酸丁酯,壳为聚甲基丙烯酸甲酯中间体,在受到外力时,橡胶粒子会产生较大形变,并以橡胶粒子为中心产生微裂纹,这些微裂纹在断裂过程中吸收大量的冲击能量,从而大大增加本发明的抗冲击性、韧性和抗裂性,橡胶粒子形成的壳核结构与改性蒙脱土形成的应力中心相互配合,大大增加本发明的韧性和抗裂性;各物质相互配合,使得本发明具有良好的韧性、抗冲击性和抗裂性。

具体实施方式

下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种抗裂有机玻璃,其原料按重量份包括:甲基丙烯酸甲酯125份,二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯12.5份,柠檬酸三丁酯4份,橡胶粒子15份,改性蒙脱土4份,偶氮二异丁腈0.4份,过氧化苯甲酰0.4份,抗冲击改性剂4份,十二烷基硫醇3份。

上述抗裂有机玻璃的制备方法,包括如下步骤:

S1、将二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯、柠檬酸三丁酯、改性蒙脱土、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、十二烷基硫醇加入甲基丙烯酸甲酯中,超声分散,升温至68℃,保温搅拌40min,冰水浴降温至12℃,静置1.3h,升温至52℃,保温21h,然后升温至62℃,保温21h,再升温至82℃,保温2.5h,最后升温至98℃,保温3.5h,冷却至室温得到聚甲基丙烯酸甲酯中间体;

S2、取S1中得到的聚甲基丙烯酸甲酯中间体塑炼50min,加入橡胶粒子、抗冲击改性剂塑炼,薄通,打包,平板硫化得到抗裂有机玻璃。

实施例2

一种抗裂有机玻璃,其原料按重量份包括:甲基丙烯酸甲酯100份,二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯14份,柠檬酸三丁酯3份,粒径为5μm聚丙烯酸丁酯粒子13份,粒径为120nm乙烯基三甲氧基硅烷改性蒙脱土3份,偶氮二异丁腈0.5份,过氧化苯甲酰0.3份,甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份,十二烷基硫醇2份。

上述抗裂有机玻璃的制备方法,包括如下步骤:

S1、将二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯、柠檬酸三丁酯、乙烯基三甲氧基硅烷改性蒙脱土、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、十二烷基硫醇加入甲基丙烯酸甲酯中,超声分散,升温至70℃,保温搅拌35min,冰水浴降温至15℃,静置1h,升温至55℃,保温20h,然后升温至65℃,保温20h,再升温至85℃,保温2h,最后升温至100℃,保温3h,以2℃/min的速度冷却至室温得到聚甲基丙烯酸甲酯中间体;

S2、取S1中得到的聚甲基丙烯酸甲酯中间体塑炼40min,加入聚丙烯酸丁酯粒子、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物塑炼,薄通,打包,平板硫化得到抗裂有机玻璃。

实施例3

一种抗裂有机玻璃,其原料按重量份包括:甲基丙烯酸甲酯150份,二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯11份,柠檬酸三丁酯5份,粒径为3μm聚丙烯酸丁酯粒子17份,粒径为100nm乙烯基三甲氧基硅烷改性蒙脱土5份,偶氮二异丁腈0.3份,过氧化苯甲酰0.5份,甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物3份,十二烷基硫醇4份。

上述抗裂有机玻璃的制备方法,包括如下步骤:

S1、将二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯、柠檬酸三丁酯、乙烯基三甲氧基硅烷改性蒙脱土、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、十二烷基硫醇加入甲基丙烯酸甲酯中,超声分散,升温至65℃,保温搅拌45min,冰水浴降温至10℃,静置1.5h,升温至50℃,保温22h,然后升温至60℃,保温22h,再升温至80℃,保温3h,最后升温至95℃,保温4h,以1℃/min的速度冷却至室温得到聚甲基丙烯酸甲酯中间体;

S2、取S1中得到的聚甲基丙烯酸甲酯中间体塑炼60min,加入聚丙烯酸丁酯粒子、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物塑炼,薄通,打包,平板硫化得到抗裂有机玻璃。

实施例4

一种抗裂有机玻璃,其原料按重量份包括:甲基丙烯酸甲酯120份,二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯13份,柠檬酸三丁酯3.5份,粒径为4.5μm聚丙烯酸丁酯粒子14份,粒径为115nm乙烯基三甲氧基硅烷改性蒙脱土3.5份,偶氮二异丁腈0.45份,过氧化苯甲酰0.35份,甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物4.5份,十二烷基硫醇2.5份。

上述抗裂有机玻璃的制备方法,包括如下步骤:

S1、将二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯、柠檬酸三丁酯、乙烯基三甲氧基硅烷改性蒙脱土、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、十二烷基硫醇加入甲基丙烯酸甲酯中,超声分散,升温至69℃,保温搅拌38min,冰水浴降温至13℃,静置1.2h,升温至53℃,保温20.5h,然后升温至63℃,保温20.5h,再升温至83℃,保温2.3h,最后升温至99℃,保温3.2h,以1.7℃/min的速度冷却至室温得到聚甲基丙烯酸甲酯中间体;

S2、取S1中得到的聚甲基丙烯酸甲酯中间体塑炼45min,加入聚丙烯酸丁酯粒子、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物塑炼,薄通,打包,平板硫化得到抗裂有机玻璃。

实施例5

一种抗裂有机玻璃,其原料按重量份包括:甲基丙烯酸甲酯130份,二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯12份,柠檬酸三丁酯4.5份,粒径为3.5μm聚丙烯酸丁酯粒子16份,粒径为105nm乙烯基三甲氧基硅烷改性蒙脱土4.5份,偶氮二异丁腈0.35份,过氧化苯甲酰0.45份,甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物3.5份,十二烷基硫醇3.5份。

上述抗裂有机玻璃的制备方法,包括如下步骤:

S1、将二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯、柠檬酸三丁酯、乙烯基三甲氧基硅烷改性蒙脱土、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、十二烷基硫醇加入甲基丙烯酸甲酯中,超声分散,升温至67℃,保温搅拌42min,冰水浴降温至11℃,静置1.4h,升温至51℃,保温21.5h,然后升温至61℃,保温21.5h,再升温至81℃,保温2.7h,最后升温至97℃,保温3.8h,以1.3℃/min的速度冷却至室温得到聚甲基丙烯酸甲酯中间体;

S2、取S1中得到的聚甲基丙烯酸甲酯中间体塑炼55min,加入聚丙烯酸丁酯粒子、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物塑炼,薄通,打包,平板硫化得到抗裂有机玻璃。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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