一种聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料及其制备方法

文档序号:10483106阅读:1274来源:国知局
一种聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料及其制备方法。(1)将纳米三氧化二铝、蒙脱土、纳米氧化镁、氯化钠、焦磷酸钠和无水乙醇混合,放入水浴锅中,在温度40?60℃下搅拌反应1?3小时;(2)过滤,放入烘箱中烘干;(3)将上述混合物和木粉、2?羟基乙胺、柠檬酸和去离子水混合搅拌;(4)加入硝酸继续搅拌11?12小时;(5)加入聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛和硝酸铈铵,在温度45?50℃下反应6?7小时;(6)过滤,用去离子水洗至中性,放入真空干燥箱中在温度60?70℃下干燥12?14小时即得。本发明的聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料具有良好的耐高温性能,同时硬度较高,耐摩擦性能强。
【专利说明】
一种聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及材料领域,具体涉及一种聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 随着经济和科技的迅猛发展,材料业也得到了迅速的发展,尤其是塑胶材料业的 发展,更是有种势不可挡的状态。塑胶材料具有质轻、易成型和价格低廉等优点,它的应用 无处不在,是各行各业发展不可缺少的组成部分。但是由于塑胶材料不易降解,不仅是一种 资源的浪费,更是对我们的生活环境造成了严重的压力,而聚甲基丙烯酸甲酯是一种无毒 环保的塑胶材料,易降解,且质地优异、价格适宜、介电性能优异。目前已被广泛的应用于各 行各业。而随着科技的不断进步的同时,各行业对于材料性能的要求也变得越来越高,单一 的塑料已无法满足越来越高的要求,因此通过材料间的复合来综合各原料间的优异性能成 为了各行各业研究的热点。
[0003]

【发明内容】

[0004] 要解决的技术问题:本发明的目的是提供一种聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料, 具有良好的耐高温性能,同时硬度较高,耐摩擦性能强。
[0005] 技术方案:一种聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料,由以下成分以重量份制备而成: 聚甲基丙烯酸甲酯20-40份、聚甲醛5-10份、纳米三氧化二铝1 -3份、蒙脱土 2-4份、纳米氧化 镁1-2份、木粉0.5-1份、2-羟基乙胺0.2-0.5份、氯化钠2-3份、焦磷酸钠1-3份、柠檬酸0. Ι? Ο. 2份 、硝酸铈铵 1-2份 、硝酸 15-20份 、无水乙醇20-40份 、去离子水300-500份。
[0006] 进一步优选的,所述的一种聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料,由以下成分以重量 份制备而成:聚甲基丙烯酸甲酯25-35份、聚甲醛6-9份、纳米三氧化二铝1.5-2.5份、蒙脱土 2.5-3.5份、纳米氧化儀1.2-1.7份、木粉0.6-0.9份、2 -羟基乙胺0.3-0.4份、氣化纳2.2-2.8 份、焦磷酸钠1.5-2.5份、柠檬酸0.11 -0.16份、硝酸铈铵1.3-1.9份、硝酸16-19份、无水乙醇 25-35份、去离子水350-450份。
[0007] 上述聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料的制备方法包括以下步骤: (1) 将纳米三氧化二铝、蒙脱土、纳米氧化镁、氯化钠、焦磷酸钠和无水乙醇混合,放入 水浴锅中,在温度40-60 °C下搅拌反应1-3小时; (2) 过滤,放入烘箱中在温度80-100°C下烘干; (3) 将上述混合物和木粉、2-羟基乙胺、柠檬酸和去离子水混合,用磁力搅拌机在转速 40_80r/min 下揽摔 20-40分钟; (4) 加入硝酸继续搅拌11-12小时; (5) 加入聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛和硝酸铈铵,在温度45-50°C下反应6-7小时; (6) 过滤,用去离子水洗至中性,放入真空干燥箱中在温度60-70°C下干燥12-14小时 即得。
[0008]进一步优选的,步骤(1)中温度为45-55°C,搅拌时间为1.5-2.5小时。
[0009] 进一步优选的,步骤(2)中温度为85-95°C。
[0010] 进一步优选的,步骤(3)中转速为50-70r/min,搅拌时间为25-35分钟。
[0011 ]进一步优选的,步骤(4)中搅拌时间为11.5小时。
[0012] 进一步优选的,步骤(5)中温度为46-49°C,反应时间为6.5小时。
[0013] 进一步优选的,步骤(6)中温度为65°C,干燥时间为12.5-13.5小时。
[0014] 有益效果:本发明的聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料具有良好的耐高温性能,当 失重5%时温度最高可达287 °C,当失重为10%时,其温度高达352°C,同时,其硬度较高,洛氏 硬度最高达38.8,耐摩擦性能强。
[0015]
【具体实施方式】
[0016] 实施例1 一种聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料,由以下成分以重量份制备而成:聚甲基丙烯酸 甲酯20份、聚甲醛5份、纳米三氧化二铝1份、蒙脱土 2份、纳米氧化镁1份、木粉0.5份、2-羟基 乙胺0.2份、氯化钠2份、焦磷酸钠1份、柠檬酸0.1份、硝酸铈铵1份、硝酸15份、无水乙醇20 份、去离子水300份。
[0017]上述聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料的制备方法为: (1) 将纳米三氧化二铝、蒙脱土、纳米氧化镁、氯化钠、焦磷酸钠和无水乙醇混合,放入 水浴锅中,在温度40°C下搅拌反应1小时; (2) 过滤,放入烘箱中在温度80°C下烘干; (3) 将上述混合物和木粉、2-羟基乙胺、柠檬酸和去离子水混合,用磁力搅拌机在转速 40r/min下搅拌20分钟; (4) 加入硝酸继续搅拌11小时; (5) 加入聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛和硝酸铈铵,在温度45°C下反应6小时; (6) 过滤,用去离子水洗至中性,放入真空干燥箱中在温度60°C下干燥12小时即得。
[0018] 实施例2 一种聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料,由以下成分以重量份制备而成:聚甲基丙烯酸 甲酯25份、聚甲醛6份、纳米三氧化二铝1.5份、蒙脱土 2.5份、纳米氧化镁1.2份、木粉0.6份、 2-羟基乙胺0.3份、氯化钠2.2份、焦磷酸钠1.5份、柠檬酸0.11份、硝酸铈铵1.3份、硝酸16 份、无水乙醇25份、去离子水350份。
[0019]上述聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料的制备方法为: (1) 将纳米三氧化二铝、蒙脱土、纳米氧化镁、氯化钠、焦磷酸钠和无水乙醇混合,放入 水浴锅中,在温度45°C下搅拌反应1.5小时; (2) 过滤,放入烘箱中在温度85°C下烘干; (3) 将上述混合物和木粉、2-羟基乙胺、柠檬酸和去离子水混合,用磁力搅拌机在转速 50r/min下搅拌25分钟; (4) 加入硝酸继续搅拌11.5小时; (5) 加入聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛和硝酸铈铵,在温度46°C下反应6.5小时; (6) 过滤,用去离子水洗至中性,放入真空干燥箱中在温度65°C下干燥12.5小时即得。
[0020] 实施例3 一种聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料,由以下成分以重量份制备而成:聚甲基丙烯酸 甲酯30份、聚甲醛7.5份、纳米三氧化二铝2份、蒙脱土 3份、纳米氧化镁1.5份、木粉0.75份、 2-羟基乙胺0.35份、氯化钠2.5份、焦磷酸钠2份、柠檬酸0.15份、硝酸铈铵1.5份、硝酸17.5 份、无水乙醇30份、去离子水400份。
[0021] 上述聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料的制备方法为: (1) 将纳米三氧化二铝、蒙脱土、纳米氧化镁、氯化钠、焦磷酸钠和无水乙醇混合,放入 水浴锅中,在温度50°C下搅拌反应2小时; (2) 过滤,放入烘箱中在温度90°C下烘干; (3) 将上述混合物和木粉、2-羟基乙胺、柠檬酸和去离子水混合,用磁力搅拌机在转速 60r/min下搅拌30分钟; (4) 加入硝酸继续搅拌11.5小时; (5) 加入聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛和硝酸铈铵,在温度47.5°C下反应6.5小时; (6) 过滤,用去离子水洗至中性,放入真空干燥箱中在温度65°C下干燥13小时即得。 [0022] 实施例4 一种聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料,由以下成分以重量份制备而成:聚甲基丙烯酸 甲酯35份、聚甲醛9份、纳米三氧化二铝2.5份、蒙脱土 3.5份、纳米氧化镁1.7份、木粉0.9份、 2-羟基乙胺0.4份、氯化钠2.8份、焦磷酸钠2.5份、柠檬酸0.16份、硝酸铈铵1.9份、硝酸19 份、无水乙醇35份、去离子水450份。
[0023] 上述聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料的制备方法为: (1) 将纳米三氧化二铝、蒙脱土、纳米氧化镁、氯化钠、焦磷酸钠和无水乙醇混合,放入 水浴锅中,在温度55 °C下搅拌反应2.5小时; (2) 过滤,放入烘箱中在温度95°C下烘干; (3) 将上述混合物和木粉、2-羟基乙胺、柠檬酸和去离子水混合,用磁力搅拌机在转速 70r/min下搅拌35分钟; (4) 加入硝酸继续搅拌11.5小时; (5) 加入聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛和硝酸铈铵,在温度49°C下反应6.5小时; (6) 过滤,用去离子水洗至中性,放入真空干燥箱中在温度65°C下干燥13.5小时即得。
[0024] 实施例5 一种聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料,由以下成分以重量份制备而成:聚甲基丙烯酸 甲酯40份、聚甲醛10份、纳米三氧化二铝3份、蒙脱土 4份、纳米氧化镁2份、木粉1份、2-羟基 乙胺0.5份、氯化钠3份、焦磷酸钠3份、柠檬酸0.2份、硝酸铈铵2份、硝酸20份、无水乙醇40 份、去呙子水500份。
[0025] 上述聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料的制备方法为: (1) 将纳米三氧化二铝、蒙脱土、纳米氧化镁、氯化钠、焦磷酸钠和无水乙醇混合,放入 水浴锅中,在温度60°C下搅拌反应3小时; (2) 过滤,放入烘箱中在温度100°C下烘干; (3) 将上述混合物和木粉、2-羟基乙胺、柠檬酸和去离子水混合,用磁力搅拌机在转速 80r/min下搅拌40分钟; (4) 加入硝酸继续搅拌12小时; (5) 加入聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛和硝酸铈铵,在温度50°C下反应7小时; (6) 过滤,用去离子水洗至中性,放入真空干燥箱中在温度70°C下干燥14小时即得。
[0026] 对比例1 本实施例与实施例5的区别在于以聚甲基丙烯酸甲酯代替聚甲醛。具体地说是: 一种聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料,由以下成分以重量份制备而成:聚甲基丙烯酸 甲酯50份、纳米三氧化二铝3份、蒙脱土 4份、纳米氧化镁2份、木粉1份、2-羟基乙胺0.5份、氯 化钠3份、焦磷酸钠3份、柠檬酸0.2份、硝酸铈铵2份、硝酸20份、无水乙醇40份、去离子水500 份。
[0027] 上述聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料的制备方法为: (1) 将纳米三氧化二铝、蒙脱土、纳米氧化镁、氯化钠、焦磷酸钠和无水乙醇混合,放入 水浴锅中,在温度60°C下搅拌反应3小时; (2) 过滤,放入烘箱中在温度100°C下烘干; (3) 将上述混合物和木粉、2-羟基乙胺、柠檬酸和去离子水混合,用磁力搅拌机在转速 80r/min下搅拌40分钟; (4) 加入硝酸继续搅拌12小时; (5) 加入聚甲基丙烯酸甲酯和硝酸铈铵,在温度50°C下反应7小时; (6) 过滤,用去离子水洗至中性,放入真空干燥箱中在温度70°C下干燥14小时即得。
[0028] 对比例2 本实施例与实施例5的区别在于不含有纳米三氧化二铝。具体地说是: 一种聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料,由以下成分以重量份制备而成:聚甲基丙烯酸 甲酯40份、聚甲醛10份、蒙脱土 4份、纳米氧化镁2份、木粉1份、2-羟基乙胺0.5份、氯化钠3 份、焦磷酸钠3份、柠檬酸0.2份、硝酸铈铵2份、硝酸20份、无水乙醇40份、去离子水500份。
[0029] 上述聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料的制备方法为: (1) 将蒙脱土、纳米氧化镁、氯化钠、焦磷酸钠和无水乙醇混合,放入水浴锅中,在温度 60 °C下搅拌反应3小时; (2) 过滤,放入烘箱中在温度100°C下烘干; (3) 将上述混合物和木粉、2-羟基乙胺、柠檬酸和去离子水混合,用磁力搅拌机在转速 80r/min下搅拌40分钟; (4) 加入硝酸继续搅拌12小时; (5) 加入聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛和硝酸铈铵,在温度50°C下反应7小时; (6) 过滤,用去离子水洗至中性,放入真空干燥箱中在温度70°C下干燥14小时即得。
[0030] 下表1为本发明材料的实施例和对比例的部分性能指标,我们可以看到,本发明具 有良好的耐高温性能,当失重5%时温度最高可达287°C,当失重为10%时,其温度高达352°C, 同时,其硬度较高,洛氏硬度最高达38.8,耐摩擦性能强。
[0031]表1聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料的性能指标

【主权项】
1. 一种聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料,其特征在于:由以下成分以重量份制备而成: 聚甲基丙烯酸甲酯20-40份、聚甲醛5-10份、纳米三氧化二铝1 -3份、蒙脱土 2-4份、纳米氧化 镁1-2份、木粉0.5-1份、2-羟基乙胺0.2-0.5份、氯化钠2-3份、焦磷酸钠1-3份、柠檬酸0. ΙΟ. 2份 、硝酸铈铵 1-2份 、硝酸 15-20份 、无水乙醇20-40份 、去离子水300-500份。2. 根据权利要求1所述的一种聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料,其特征在于:由以下成 分以重量份制备而成:聚甲基丙烯酸甲酯25-35份、聚甲醛6-9份、纳米三氧化二铝1.5-2.5 份、蒙脱土2.5_3.5份、纳米氧化儀1.2_1.7份、木粉0.6_0.9份、2-羟基乙胺0.3_0.4份、氯化 钠2.2-2.8份、焦磷酸钠1.5-2.5份、柠檬酸0.11-0.16份、硝酸铈铵1.3-1.9份、硝酸16-19 份、无水乙醇25-35份、去离子水350-450份。3. 权利要求1至2任一项所述的一种聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料的制备方法,其特 征在于:包括以下步骤: (1)将纳米三氧化二铝、蒙脱土、纳米氧化镁、氯化钠、焦磷酸钠和无水乙醇混合,放入 水浴锅中,在温度40-60 °C下搅拌反应1-3小时; (2 )过滤,放入烘箱中在温度80-100 °C下烘干; (3) 将上述混合物和木粉、2-羟基乙胺、柠檬酸和去离子水混合,用磁力搅拌机在转速 40_80r/min 下揽摔 20-40分钟; (4) 加入硝酸继续搅拌11-12小时; (5) 加入聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛和硝酸铈铵,在温度45-50°C下反应6-7小时; (6) 过滤,用去离子水洗至中性,放入真空干燥箱中在温度60-70°C下干燥12-14小时 即得。4. 根据权利要求3所述的一种聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料的制备方法,其特征在 于:所述步骤(1)中温度为45-55°C,搅拌时间为1.5-2.5小时。5. 根据权利要求3所述的一种聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料的制备方法,其特征在 于:所述步骤(2)中温度为85-95°C。6. 根据权利要求3所述的一种聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料的制备方法,其特征在 于:所述步骤(3)中转速为50-70r/min,搅拌时间为25-35分钟。7. 根据权利要求3所述的一种聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料的制备方法,其特征在 于:所述步骤(4)中搅拌时间为11.5小时。8. 根据权利要求3所述的一种聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料的制备方法,其特征在 于:所述步骤(5)中温度为46-49°C,反应时间为6.5小时。9. 根据权利要求3所述的一种聚甲基丙烯酸甲酯复合塑胶材料的制备方法,其特征在 于:所述步骤(6)中温度为65°C,干燥时间为12.5-13.5小时。
【文档编号】C08L33/12GK105838011SQ201610222651
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】史闵新
【申请人】苏州甫众塑胶有限公司
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