本发明涉及玻璃技术领域，尤其涉及一种耐热抗裂有机玻璃及其制备方法。
背景技术：
聚甲基丙烯酸甲酯俗称有机玻璃，具有优异的光学性能、耐候和耐化学腐蚀性、电绝缘性和生物相容性好，易于加工成型，力学强度大学硅酸盐无机玻璃，广泛应用于航空、航海、建筑以及日常生活等方面。目前的有机玻璃还存在质地较脆，力学性能不佳，耐热性不好，在生产和使用过程中容易造成开裂，且这些都严重影响有机玻璃的使用。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐热抗裂有机玻璃及其制备方法，该有机玻璃具有玻璃化温度高，耐热性与力学性能好，不易开裂，具有良好的经济效益。
本发明提出的一种耐热抗裂有机玻璃，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯120-150份、甲基丙烯酸多环降冰片酯10-15份、丁二醇二丙烯酯7-12份、环氧大豆油丙烯酸酯6-9份、抗冲改性剂6-10份、十二硫醇2-4份、聚丙烯酰胺3-5份、橡胶粒子8-12份、聚丙烯酸丁酯1-2份、三元共聚尼龙4-6份、稀土1.5-3份、偶氮二异丁腈0.4-0.9份、过氧化二异丙苯0.2-0.7份、邻苯二甲酸二异丁酯2-4份、对羟基苯甲酸乙酯1-3份。
具体实施例中，甲基丙烯酸甲酯的重量份还可以为125、130、135、140、145份，甲基丙烯酸多环降冰片酯的重量份还可以为11、12、12.5、13、14份，丁二醇二丙烯酯的重量份还可以为8、9、9.5、10、11、11.5份，环氧大豆油丙烯酸酯的重量份还可以为6.5、7、7.5、8、8.5份，抗冲改性剂的重量份还可以为6.5、7、7.5、8、8.5、9份，十二硫醇的重量份还可以为2.2、2.5、2.8、3.2、3.5、3.8份，聚丙烯酰胺的重量份还可以为3.4、3.8、4、4.2、4.5、4.8份，橡胶粒子的重量份还可以为8.5、9、9.5、10、10.5、11份，聚丙烯酸丁酯的重量份还可以为1.2、1.4、1.5、1.6、1.8份，三元共聚尼龙的重量份还可以为4.4、4.8、5、5.2、5.5、5.8份，稀土的重量份还可以为1.8、2、2.2、2.5、2.8份，偶氮二异丁腈的重量份还可以为0.5、0.6、0.7、0.8份，过氧化二异丙苯的重量份还可以为0.3、0.4、0.5、0.6份，邻苯二甲酸二异丁酯的重量份还可以为2.2、2.5、2.8、3.2、3.5、3.8份，对羟基苯甲酸乙酯的重量份还可以为1.4、1.8、2、2.2、2.5、2.8份。
优选地，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯125-145份、甲基丙烯酸多环降冰片酯12-14份、丁二醇二丙烯酯8-11份、环氧大豆油丙烯酸酯7-8份、抗冲改性剂7-9份、十二硫醇2.5-3.5份、聚丙烯酰胺3.5-4.5份、橡胶粒子9-11份、聚丙烯酸丁酯1.2-1.8份、三元共聚尼龙4.5-5.5份、稀土1.8-2.6份、偶氮二异丁腈0.5-0.8份、过氧化二异丙苯0.3-0.6份、邻苯二甲酸二异丁酯2.5-3.5份、对羟基苯甲酸乙酯1.5-2.5份。
优选地，抗冲改性剂为abs抗冲改性剂、mbs抗冲改性剂、acr抗冲改性剂、eve抗冲改性剂中的一种或两种以上组成的混合物。
优选地，橡胶粒子的粒径为2-15μm。
优选地，稀土的粒径为50-90nm。
本发明还提出了一种耐热抗裂有机玻璃的制备方法，按照以下工艺进行制备：将甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯、甲基丙烯酸多环降冰片酯、丁二醇二丙烯酯、环氧大豆油丙烯酸酯混合均匀，在52-60℃下搅拌反应15-18h，然后升温至80-88℃，恒温搅拌反应3-5h，再降温至42-50℃，加入抗冲改性剂、十二硫醇、聚丙烯酰胺、橡胶粒子、聚丙烯酸丁酯、三元共聚尼龙、稀土、邻苯二甲酸二异丁酯、对羟基苯甲酸乙酯，搅拌反应2-3h，经浇注、脱模、拉伸、切割抛光后得到耐热抗裂有机玻璃。
优选地，按照以下工艺进行制备：将甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯、甲基丙烯酸多环降冰片酯、丁二醇二丙烯酯、环氧大豆油丙烯酸酯混合均匀，在54-58℃下搅拌反应16-17h，然后升温至82-86℃，恒温搅拌反应3.5-4.5h，再降温至44-48℃，加入抗冲改性剂、十二硫醇、聚丙烯酰胺、橡胶粒子、聚丙烯酸丁酯、三元共聚尼龙、稀土、邻苯二甲酸二异丁酯、对羟基苯甲酸乙酯，搅拌反应2.2-2.8h，经浇注、脱模、拉伸、切割抛光后得到耐热抗裂有机玻璃。
本发明中选用偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯作为引发剂，使甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸多环降冰片酯、丁二醇二丙烯酯、环氧大豆油丙烯酸酯之间发生聚合反应，形成体型结构，增大聚甲基丙烯酸甲酯的空间位阻，使聚甲基丙烯酸甲酯主链旋转困难，链段转动活化能增加，且有效改善了本发明聚合物的分子量、主链的柔顺性和刚性，提高本发明的耐热性、抗银纹性、抗裂纹增长和抗冲击抗裂性，使本发明具有良好的力学性能；加入稀土，使其均匀分布在甲基丙烯酸甲酯中，有效改善有机玻璃的防辐射性和耐热性；加入橡胶粒子，橡胶粒子分散在聚甲基丙烯酸甲酯中，大大增加本发明的抗裂性和韧性；然后加入的聚丙烯酸丁酯、三元共聚尼龙与邻苯二甲酸二异丁酯、对羟基苯甲酸乙酯配合，在本发明中与其他物料相容性好，强化了界面黏结，起到很好的增容作用，在提高本发明有机玻璃韧性的同时，还改善了本发明的柔韧性、强度与尺寸稳定性，提高了本发明的抗裂性，延长了本发明的使用寿命；在制备过程中，同时合理添加各物料的含量，合理设置工艺参数，有效控制甲基丙烯酸甲酯聚合反应的速度，使聚合物单体充分聚合，改善本发明聚合物的空间结构，有效防止本发明因为收缩不均匀而导致的翘曲，且消除了本发明有机玻璃内部的应力，提高本发明的玻璃化温度，改善本发明的力学性能，使本发明经久耐用。本发明提出了一种耐热抗裂有机玻璃及其制备方法，该有机玻璃具有玻璃化温度高，耐热性与力学性能好，不易开裂，具有良好的经济效益。
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
本发明提出的一种耐热抗裂有机玻璃，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯120份、甲基丙烯酸多环降冰片酯15份、丁二醇二丙烯酯7份、环氧大豆油丙烯酸酯9份、抗冲改性剂6份、十二硫醇4份、聚丙烯酰胺3份、橡胶粒子12份、聚丙烯酸丁酯1份、三元共聚尼龙6份、稀土1.5份、偶氮二异丁腈0.9份、过氧化二异丙苯0.2份、邻苯二甲酸二异丁酯4份、对羟基苯甲酸乙酯1份。
本发明提出的一种耐热抗裂有机玻璃的制备方法，按照以下工艺进行制备：将甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯、甲基丙烯酸多环降冰片酯、丁二醇二丙烯酯、环氧大豆油丙烯酸酯混合均匀，在52℃下搅拌反应18h，然后升温至80℃，恒温搅拌反应5h，再降温至42℃，加入抗冲改性剂、十二硫醇、聚丙烯酰胺、橡胶粒子、聚丙烯酸丁酯、三元共聚尼龙、稀土、邻苯二甲酸二异丁酯、对羟基苯甲酸乙酯，搅拌反应3h，经浇注、脱模、拉伸、切割抛光后得到耐热抗裂有机玻璃。
实施例2
本发明提出的一种耐热抗裂有机玻璃，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯150份、甲基丙烯酸多环降冰片酯10份、丁二醇二丙烯酯12份、环氧大豆油丙烯酸酯6份、抗冲改性剂10份、十二硫醇2份、聚丙烯酰胺5份、橡胶粒子8份、聚丙烯酸丁酯2份、三元共聚尼龙4份、稀土3份、偶氮二异丁腈0.4份、过氧化二异丙苯0.7份、邻苯二甲酸二异丁酯2份、对羟基苯甲酸乙酯3份。
本发明提出的一种耐热抗裂有机玻璃的制备方法，按照以下工艺进行制备：将甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯、甲基丙烯酸多环降冰片酯、丁二醇二丙烯酯、环氧大豆油丙烯酸酯混合均匀，在60℃下搅拌反应15h，然后升温至88℃，恒温搅拌反应3h，再降温至50℃，加入抗冲改性剂、十二硫醇、聚丙烯酰胺、橡胶粒子、聚丙烯酸丁酯、三元共聚尼龙、稀土、邻苯二甲酸二异丁酯、对羟基苯甲酸乙酯，搅拌反应2h，经浇注、脱模、拉伸、切割抛光后得到耐热抗裂有机玻璃。
实施例3
本发明提出的一种耐热抗裂有机玻璃，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯135份、甲基丙烯酸多环降冰片酯12.5份、丁二醇二丙烯酯9.5份、环氧大豆油丙烯酸酯7.2份、抗冲改性剂8.4份、十二硫醇3.2份、聚丙烯酰胺4份、橡胶粒子10份、聚丙烯酸丁酯1.6份、三元共聚尼龙4.8份、稀土2.3份、偶氮二异丁腈0.6份、过氧化二异丙苯0.45份、邻苯二甲酸二异丁酯3.2份、对羟基苯甲酸乙酯2.2份。
其中，抗冲改性剂为abs抗冲改性剂；
橡胶粒子的粒径为10μm；
稀土的粒径为80nm。
本发明提出的一种耐热抗裂有机玻璃的制备方法，按照以下工艺进行制备：将甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯、甲基丙烯酸多环降冰片酯、丁二醇二丙烯酯、环氧大豆油丙烯酸酯混合均匀，在58℃下搅拌反应16.5h，然后升温至85℃，恒温搅拌反应4.2h，再降温至46℃，加入抗冲改性剂、十二硫醇、聚丙烯酰胺、橡胶粒子、聚丙烯酸丁酯、三元共聚尼龙、稀土、邻苯二甲酸二异丁酯、对羟基苯甲酸乙酯，搅拌反应2.5h，经浇注、脱模、拉伸、切割抛光后得到耐热抗裂有机玻璃。
实施例4
本发明提出的一种耐热抗裂有机玻璃，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯125份、甲基丙烯酸多环降冰片酯12.5份、丁二醇二丙烯酯8.5份、环氧大豆油丙烯酸酯7份、抗冲改性剂9.2份、十二硫醇2.5份、聚丙烯酰胺3.5份、橡胶粒子11.2份、聚丙烯酸丁酯1.2份、三元共聚尼龙5.6份、稀土1.8份、偶氮二异丁腈0.55份、过氧化二异丙苯0.6份、邻苯二甲酸二异丁酯2.4份、对羟基苯甲酸乙酯1.3份。
其中，抗冲改性剂为acr抗冲改性剂、eve抗冲改性剂按重量比为1:1组成的混合物。
优选地，橡胶粒子的粒径为2μm；
优选地，稀土的粒径为50nm。
本发明提出的一种耐热抗裂有机玻璃的制备方法，按照以下工艺进行制备：将甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯、甲基丙烯酸多环降冰片酯、丁二醇二丙烯酯、环氧大豆油丙烯酸酯混合均匀，在54℃下搅拌反应17h，然后升温至82℃，恒温搅拌反应4.6h，再降温至44℃，加入抗冲改性剂、十二硫醇、聚丙烯酰胺、橡胶粒子、聚丙烯酸丁酯、三元共聚尼龙、稀土、邻苯二甲酸二异丁酯、对羟基苯甲酸乙酯，搅拌反应2.8h，经浇注、脱模、拉伸、切割抛光后得到耐热抗裂有机玻璃。
实施例5
本发明提出的一种耐热抗裂有机玻璃，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯145份、甲基丙烯酸多环降冰片酯14.5份、丁二醇二丙烯酯11.2份、环氧大豆油丙烯酸酯8.5份、抗冲改性剂7.2份、十二硫醇3.6份、聚丙烯酰胺4.5份、橡胶粒子9.8份、聚丙烯酸丁酯1.8份、三元共聚尼龙4.6份、稀土2.6份、偶氮二异丁腈0.78份、过氧化二异丙苯0.35份、邻苯二甲酸二异丁酯3.5份、对羟基苯甲酸乙酯2.6份。
其中，抗冲改性剂为abs抗冲改性剂、mbs抗冲改性剂按重量比为1:1组成的混合物。
优选地，橡胶粒子的粒径为15μm；
优选地，稀土的粒径为90nm。
本发明提出的一种耐热抗裂有机玻璃的制备方法，按照以下工艺进行制备：将甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯、甲基丙烯酸多环降冰片酯、丁二醇二丙烯酯、环氧大豆油丙烯酸酯混合均匀，在58℃下搅拌反应16.5h，然后升温至86℃，恒温搅拌反应3.5h，再降温至48℃，加入抗冲改性剂、十二硫醇、聚丙烯酰胺、橡胶粒子、聚丙烯酸丁酯、三元共聚尼龙、稀土、邻苯二甲酸二异丁酯、对羟基苯甲酸乙酯，搅拌反应2.2h，经浇注、脱模、拉伸、切割抛光后得到耐热抗裂有机玻璃。
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。