一种高强度耐老化亚克力材料的制作方法

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种高强度耐老化亚克力材料。

背景技术：

亚克力俗称特殊处理有机玻璃，是一种具有良好光学特性的塑料材料，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。由于其强韧、透光性高、制造方便，成本较低，在众多场合被广泛使用，但由于该材料硬而脆，应力作用下较易开裂，且较易弯折变形使得使用范围受限，其透明度如同玻璃一般。现有的亚克力虽具有上述优点，但是其耐老化和耐磨性能不佳，在一定程度上影响了亚克力树脂的使用。

如何设计出一种高强度耐老化亚克力材料将是目前亟需解决的问题。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提出一种高强度耐老化亚克力材料。

为实现本发明目的，采用的技术方案是：一种高强度耐老化亚克力材料，所述高强度耐老化亚克力材料包括有聚甲基丙烯酸甲酯50～65份、聚甲基丙烯酸乙酯30～40份、丙烯酸甲酯20～25份、天然树脂30～45份、矿山石棉纤维10～15份、玻璃纤维12～18份、n-n`-二(β-萘基)对苯二胺5～12份、白炭黑4～8份、滑石粉3～7份、γ-feo(oh)2～5份、cu5fes43～6份和fetio3-mgtio33～8份。

优选的，所述玻璃纤维包括有长玻璃纤维13～27％、短玻璃纤维23～35％、直玻璃纤维12～25％和卷玻璃纤维16～30％。

优选的，所述高强度耐老化亚克力材料的制造方法包括以下步骤：

1).一次熔融：将40～60％的矿山石棉纤维和玻璃纤维粉碎后与γ-feo(oh)、cu5fes4和fetio3-mgtio3混合均匀后加入到熔化炉内，在高温下进行熔融，待混合物完全熔融后，降温冷却至中低温；

2).二次熔融：将聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯和天然树脂混合均匀后加入到冷却至中低温的玻璃熔融体中进行二次熔融一段时间，得到稠度为21～25％的透明浆体；

3).高粘固化：控制温度为80～100℃，往步骤2中的透明胶体中加入n-n`-二(β-萘基)对苯二胺、白炭黑和滑石粉，使用搅拌器在真空条件下进行脱泡搅拌，将脱泡后的高粘浆体注入到模具中，在合适温度下进行初固化一段时间；

4).结构堆放：将剩下的玻璃纤维整齐排列并形成玻璃纤维布，在步骤3得到的透明浆体的上表面堆放玻璃纤维布，再将步骤3得到的透明浆体堆放在玻璃纤维布上，形成透明浆体-玻璃纤维布-透明浆体的三层结构；

5).超声固化：将经过初固化的浆体使用超声波进行低温超声固化，超声波超声时的频率为32～45mhz，超声固化的时间为20～40min，超声固化后将板材冷却脱模，得到高强度耐老化亚克力材料板材。

优选的，所述高强度耐老化亚克力材料的制造方法步骤1中高温熔融时的温度为600～800℃，熔融后降温至180～280℃。

优选的，所述高强度耐老化亚克力材料的制造方法步骤2中二次熔融的温度为150～200℃，二次熔融时间为30～50min。

优选的，所述高强度耐老化亚克力材料的制造方法步骤3中高粘固化的温度为60～90℃，固化时间为4～7h。

优选的，所述高强度耐老化亚克力材料的制造方法步骤3中超声固化的温度为40～70℃，固化时间为3～5h。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明高强度耐老化亚克力材料从工业生产的实际出发，采用新型材料合成亚克力板材，本发明合理复配n-n`-二(β-萘基)对苯二胺提高了亚克力板材的强度和抗老化能力，添加新型材料增添了功能，所得高强度耐老化亚克力材料具有可靠性高、透明度高、机械强度良好、重量轻、制造简便、成品无气泡、不易破损、价格低廉、原材料易获得以及高强度耐老化的优点。

附图说明

图1是本发明高强度耐老化亚克力材料的原料配比表。

图2是本发明高强度耐老化亚克力材料玻璃纤维的原料配比表。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-2所示，本发明采用的技术方案为：一种高强度耐老化亚克力材料，所述高强度耐老化亚克力材料包括有聚甲基丙烯酸甲酯65份、聚甲基丙烯酸乙酯40份、丙烯酸甲酯25份、天然树脂45份、矿山石棉纤维15份、玻璃纤维18份、n-n`-二(β-萘基)对苯二胺12份、白炭黑8份、滑石粉7份、γ-feo(oh)5份、cu5fes46份和fetio3-mgtio38份。

其中，所述玻璃纤维包括有长玻璃纤维25％、短玻璃纤维25％、直玻璃纤维25％和卷玻璃纤维25％。

其中，所述高强度耐老化亚克力材料的制造方法包括以下步骤：

1).一次熔融：将60％的矿山石棉纤维和玻璃纤维粉碎后与γ-feo(oh)、cu5fes4和fetio3-mgtio3混合均匀后加入到熔化炉内，在800℃的高温下进行熔融，待混合物完全熔融后，降温冷却至280℃的中低温；

2).二次熔融：将聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯和天然树脂混合均匀后加入到冷却至中低温的玻璃熔融体中在200℃时进行二次熔融50min，得到稠度为25％的透明浆体；

3).高粘固化：控制温度为100℃，往步骤2中的透明胶体中加入n-n`-二(β-萘基)对苯二胺、白炭黑和滑石粉，使用搅拌器在真空条件下进行脱泡搅拌，将脱泡后的高粘浆体注入到模具中，在90℃的温度下固化7h；

4).结构堆放：将剩下的玻璃纤维整齐排列并形成玻璃纤维布，在步骤3得到的透明浆体的上表面堆放玻璃纤维布，再将步骤3得到的透明浆体堆放在玻璃纤维布上，形成透明浆体-玻璃纤维布-透明浆体的三层结构；

5).超声固化：将经过初固化的浆体使用超声波在70℃进行低温超声固化5h，超声波超声时的频率为45mhz，超声固化的时间为20min，超声固化后将板材冷却脱模，得到高强度耐老化亚克力材料板材。

实施例2

请参阅图1-2所示，本发明采用的技术方案为：一种高强度耐老化亚克力材料，所述高强度耐老化亚克力材料包括有聚甲基丙烯酸甲酯50份、聚甲基丙烯酸乙酯30份、丙烯酸甲酯20份、天然树脂30份、矿山石棉纤维10份、玻璃纤维12份、n-n`-二(β-萘基)对苯二胺5份、白炭黑4份、滑石粉3份、γ-feo(oh)2份、cu5fes43份和fetio3-mgtio33份。

其中，所述玻璃纤维包括有长玻璃纤维27％、短玻璃纤维23％、直玻璃纤维25％和卷玻璃纤维25％。

其中，所述高强度耐老化亚克力材料的制造方法包括以下步骤：

1).一次熔融：将40％的矿山石棉纤维和玻璃纤维粉碎后与γ-feo(oh)、cu5fes4和fetio3-mgtio3混合均匀后加入到熔化炉内，在600℃的高温下进行熔融，待混合物完全熔融后，降温冷却至180℃的中低温；

2).二次熔融：将聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯和天然树脂混合均匀后加入到冷却至中低温的玻璃熔融体中在150℃时进行二次熔融30min，得到稠度为21％的透明浆体；

3).高粘固化：控制温度为80℃，往步骤2中的透明胶体中加入n-n`-二(β-萘基)对苯二胺、白炭黑和滑石粉，使用搅拌器在真空条件下进行脱泡搅拌，将脱泡后的高粘浆体注入到模具中，在60℃的温度下固化4h；

4).结构堆放：将剩下的玻璃纤维整齐排列并形成玻璃纤维布，在步骤3得到的透明浆体的上表面堆放玻璃纤维布，再将步骤3得到的透明浆体堆放在玻璃纤维布上，形成透明浆体-玻璃纤维布-透明浆体的三层结构；

5).超声固化：将经过初固化的浆体使用超声波在40℃进行低温超声固化3h，超声波超声时的频率为32mhz，超声固化的时间为40min，超声固化后将板材冷却脱模，得到高强度耐老化亚克力材料板材。

实施例3

请参阅图1-2所示，本发明采用的技术方案为：一种高强度耐老化亚克力材料，所述高强度耐老化亚克力材料包括有聚甲基丙烯酸甲酯60份、聚甲基丙烯酸乙酯35份、丙烯酸甲酯22份、天然树脂40份、矿山石棉纤维15份、玻璃纤维15份、n-n`-二(β-萘基)对苯二胺6份、白炭黑6份、滑石粉6份、γ-feo(oh)3份、cu5fes44份和fetio3-mgtio35份。

其中，所述玻璃纤维包括有长玻璃纤维27％、短玻璃纤维35％、直玻璃纤维22％和卷玻璃纤维16％。

其中，所述高强度耐老化亚克力材料的制造方法包括以下步骤：

1).一次熔融：将50％的矿山石棉纤维和玻璃纤维粉碎后与γ-feo(oh)、cu5fes4和fetio3-mgtio3混合均匀后加入到熔化炉内，在700℃的高温下进行熔融，待混合物完全熔融后，降温冷却至250℃的中低温；

2).二次熔融：将聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯和天然树脂混合均匀后加入到冷却至中低温的玻璃熔融体中在180℃时进行二次熔融50min，得到稠度为23％的透明浆体；

3).高粘固化：控制温度为90℃，往步骤2中的透明胶体中加入n-n`-二(β-萘基)对苯二胺、白炭黑和滑石粉，使用搅拌器在真空条件下进行脱泡搅拌，将脱泡后的高粘浆体注入到模具中，在70℃的温度下固化6h；

4).结构堆放：将剩下的玻璃纤维整齐排列并形成玻璃纤维布，在步骤3得到的透明浆体的上表面堆放玻璃纤维布，再将步骤3得到的透明浆体堆放在玻璃纤维布上，形成透明浆体-玻璃纤维布-透明浆体的三层结构；

5).超声固化：将经过初固化的浆体使用超声波在50℃进行低温超声固化5h，超声波超声时的频率为40mhz，超声固化的时间为30min，超声固化后将板材冷却脱模，得到高强度耐老化亚克力材料板材。

实施4

请参阅图1-2所示，本发明采用的技术方案为：一种高强度耐老化亚克力材料，所述高强度耐老化亚克力材料包括有聚甲基丙烯酸甲酯55份、聚甲基丙烯酸乙酯38份、丙烯酸甲酯23份、天然树脂35份、矿山石棉纤维13份、玻璃纤维17份、n-n`-二(β-萘基)对苯二胺5份、白炭黑4份、滑石粉3份、γ-feo(oh)5份、cu5fes44份和fetio3-mgtio33份。

其中，所述玻璃纤维包括有长玻璃纤维27％、短玻璃纤维32％、直玻璃纤维25％和卷玻璃纤维16％。

其中，所述高强度耐老化亚克力材料的制造方法包括以下步骤：

1).一次熔融：将50％的矿山石棉纤维和玻璃纤维粉碎后与γ-feo(oh)、cu5fes4和fetio3-mgtio3混合均匀后加入到熔化炉内，在750℃的高温下进行熔融，待混合物完全熔融后，降温冷却至210℃的中低温；

2).二次熔融：将聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯和天然树脂混合均匀后加入到冷却至中低温的玻璃熔融体中在160℃时进行二次熔融50min，得到稠度为21％的透明浆体；

3).高粘固化：控制温度为100℃，往步骤2中的透明胶体中加入n-n`-二(β-萘基)对苯二胺、白炭黑和滑石粉，使用搅拌器在真空条件下进行脱泡搅拌，将脱泡后的高粘浆体注入到模具中，在60℃的温度下固化7h；

4).结构堆放：将剩下的玻璃纤维整齐排列并形成玻璃纤维布，在步骤3得到的透明浆体的上表面堆放玻璃纤维布，再将步骤3得到的透明浆体堆放在玻璃纤维布上，形成透明浆体-玻璃纤维布-透明浆体的三层结构；

5).超声固化：将经过初固化的浆体使用超声波在40℃进行低温超声固化5h，超声波超声时的频率为35mhz，超声固化的时间为40min，超声固化后将板材冷却脱模，得到高强度耐老化亚克力材料板材。

在本发明中，本发明高强度耐老化亚克力材料从工业生产的实际出发，采用新型材料合成亚克力板材，本发明合理复配n-n`-二(β-萘基)对苯二胺提高了亚克力板材的强度和抗老化能力，添加新型材料增添了功能，所得高强度耐老化亚克力材料具有可靠性高、透明度高、机械强度良好、重量轻、制造简便、成品无气泡、不易破损、价格低廉、原材料易获得以及高强度耐老化的优点。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。