一种防辐射耐腐蚀有机玻璃及其制备方法与流程

文档序号:14239393阅读:263来源:国知局

本发明涉及有机玻璃,尤其涉及一种防辐射耐腐蚀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防辐射性能和耐腐蚀性能不好的缺陷,且这些缺陷严重影响了有机玻璃的使用。



技术实现要素:

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种防辐射耐腐蚀有机玻璃,本发明的有机玻璃具有优异的防辐射和耐腐蚀性能,提高了企业效益。

本发明提出的一种防辐射耐腐蚀有机玻璃,其原料按重量份包括:甲基丙烯酸甲酯120-150份、丙烯酸二乙基己酯10-15份、苯乙烯9-12份、改性褐藻岩6-10份、橡胶粒子8-12份、聚己二酰己二胺4-6份、甲基丙烯酸钐2-4份、丙烯酸丁酯1-3份、过氧化二苯甲酰1-2份、蒙脱土1.5-3份、正丁醇0.5-0.9份、过氧化二异丙苯0.3-0.7份、偶氮二异丁腈0.3-0.6份。

优选地,其原料按重量份包括:甲基丙烯酸甲酯125-145份、丙烯酸二乙基己酯11-14份、苯乙烯9.5-11份、改性褐藻岩7-9份、橡胶粒子9-11份、聚己二酰己二胺4.5-5.5份、甲基丙烯酸钐2.5-3.5份、丙烯酸丁酯1.5-2.5份、过氧化二苯甲酰1.2-1.7份、稀土1.8-2.5份、正丁醇0.6-0.8份、过氧化二异丙苯0.4-0.6份、偶氮二异丁腈0.35-0.5份。

优选地,改性褐藻岩的制备方法为:将褐藻岩制成质量分数为20-30wt%的悬浮液,在70-80℃下搅拌30-40min后,依次加入质量分数为30-50wt%的硫酸氢四丁基铵溶液和十二烷基三丁基氯化鏻,保温搅拌4-5h,得到反应物;对反应物进行抽滤,弃滤液后用50-70℃的质量分数为30-55wt%的乙醇水溶液洗涤沉淀;将洗涤后的沉淀在55-75℃下干燥2-3d,研磨,过300-400目筛得到改性褐藻岩。

优选地,改性褐藻岩的制备方法为:将褐藻岩制成质量分数为22-27wt%的悬浮液,在73-78℃下搅拌32-38min后,依次加入质量分数为35-45wt%的硫酸氢四丁基铵溶液和十二烷基三丁基氯化鏻,保温搅拌4.3-4.8h,得到反应物;对反应物进行抽滤,弃滤液后用55-65℃的质量分数为35-50wt%的乙醇水溶液洗涤沉淀;将洗涤后的沉淀在60-70℃下干燥3d,研磨,过400目筛得到改性褐藻岩。

优选地,褐藻岩、硫酸氢四丁基铵、十二烷基三丁基氯化鏻的重量比为1:0.3-0.7:0.2-0.5。

优选地,橡胶粒子的粒径为2-15μm。

优选地,蒙脱土的粒径为50-90nm。

本发明还提供一种所述防辐射耐腐蚀有机玻璃的制备方法,包括下述步骤:将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸二乙基己酯、丙烯酸丁酯、过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯混合均匀,在40-60℃下搅拌反应10-20h,然后升温至80-90℃,恒温搅拌反应3-5h,再降温至40-50℃,加入橡胶粒子、聚己二酰己二胺、甲基丙烯酸钐、苯乙烯、改性褐藻岩、蒙脱土、正丁醇,搅拌反应2-3h,经浇注、脱模、拉伸、切割抛光后得到防辐射耐腐蚀有机玻璃。

优选地,包括下述步骤:将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸二乙基己酯、丙烯酸丁酯、过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯混合均匀,在45-55℃下搅拌反应12-18h,然后升温至83-87℃,恒温搅拌反应3.5-4.5h,再降温至42-48℃,加入橡胶粒子、聚己二酰己二胺、甲基丙烯酸钐、苯乙烯、改性褐藻岩、蒙脱土、正丁醇,搅拌反应2.5h,经浇注、脱模、拉伸、切割抛光后得到防辐射耐腐蚀有机玻璃。

本发明中选用偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯作为引发剂,以过氧化二苯甲酰作为氧化剂,促进甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸二乙基己酯、丙烯酸丁酯之间发生聚合反应得到聚甲基丙烯酸甲酯,形成体型结构,使本发明的有机玻璃具有较好的耐热、防辐射和力学等性能;加入改性褐藻岩,褐藻岩中含有藻聚糖,使褐藻岩具有较好的防辐射效果,且在改性褐藻岩的制备过程中,使用硫酸氢四丁基铵和十二烷基三丁基氯化鏻共同作为改性剂发挥协同作用,能够使改性褐藻岩具有优异的耐腐蚀性能,改性褐藻岩分散在聚甲基丙烯酸甲酯中,能够大大提高本发明有机玻璃的防辐射和耐腐蚀性能;加入蒙脱土,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,其分散在聚甲基丙烯酸甲酯中,改善了本发明的抗裂性和韧性;加入的甲基丙烯酸钐、聚己二酰己二胺与丙烯酸二乙基己酯、丙烯酸丁酯配合,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。

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

一种防辐射耐腐蚀有机玻璃,其原料按重量份包括:甲基丙烯酸甲酯120份、丙烯酸二乙基己酯15份、苯乙烯9份、改性褐藻岩10份、橡胶粒子8份、聚己二酰己二胺6份、甲基丙烯酸钐2份、丙烯酸丁酯3份、过氧化二苯甲酰1份、蒙脱土3份、正丁醇0.5份、过氧化二异丙苯0.7份、偶氮二异丁腈0.3份。

所述防辐射耐腐蚀有机玻璃的制备方法,包括下述步骤:将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸二乙基己酯、丙烯酸丁酯、过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯混合均匀,在60℃下搅拌反应10h,然后升温至90℃,恒温搅拌反应3h,再降温至50℃,加入橡胶粒子、聚己二酰己二胺、甲基丙烯酸钐、苯乙烯、改性褐藻岩、蒙脱土、正丁醇,搅拌反应2h,经浇注、脱模、拉伸、切割抛光后得到防辐射耐腐蚀有机玻璃。

实施例2

一种防辐射耐腐蚀有机玻璃,其原料按重量份包括:甲基丙烯酸甲酯150份、丙烯酸二乙基己酯10份、苯乙烯12份、改性褐藻岩6份、橡胶粒子12份、聚己二酰己二胺4份、甲基丙烯酸钐4份、丙烯酸丁酯1份、过氧化二苯甲酰2份、蒙脱土1.5份、正丁醇0.9份、过氧化二异丙苯0.3份、偶氮二异丁腈0.6份;

其中,改性褐藻岩的制备方法为:将褐藻岩制成质量分数为20wt%的悬浮液,在80℃下搅拌30min后,依次加入质量分数为50wt%的硫酸氢四丁基铵溶液和十二烷基三丁基氯化鏻,保温搅拌4h,得到反应物;对反应物进行抽滤,弃滤液后用70℃的质量分数为30wt%的乙醇水溶液洗涤沉淀;将洗涤后的沉淀在75℃下干燥2d,研磨,过400目筛得到改性褐藻岩。

所述防辐射耐腐蚀有机玻璃的制备方法,包括下述步骤:将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸二乙基己酯、丙烯酸丁酯、过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯混合均匀,在40℃下搅拌反应20h,然后升温至80℃,恒温搅拌反应5h,再降温至40℃,加入橡胶粒子、聚己二酰己二胺、甲基丙烯酸钐、苯乙烯、改性褐藻岩、蒙脱土、正丁醇,搅拌反应3h,经浇注、脱模、拉伸、切割抛光后得到防辐射耐腐蚀有机玻璃。

实施例3

一种防辐射耐腐蚀有机玻璃,其原料按重量份包括:甲基丙烯酸甲酯130份、丙烯酸二乙基己酯13份、苯乙烯10份、改性褐藻岩8份、橡胶粒子10份、聚己二酰己二胺5份、甲基丙烯酸钐3份、丙烯酸丁酯2份、过氧化二苯甲酰1.5份、蒙脱土2份、正丁醇0.7份、过氧化二异丙苯0.5份、偶氮二异丁腈0.4份;

其中,改性褐藻岩的制备方法为:将褐藻岩制成质量分数为30wt%的悬浮液,在70℃下搅拌40min后,依次加入质量分数为30wt%的硫酸氢四丁基铵溶液和十二烷基三丁基氯化鏻,保温搅拌5h,得到反应物;对反应物进行抽滤,弃滤液后用50℃的质量分数为55wt%的乙醇水溶液洗涤沉淀;将洗涤后的沉淀在55℃下干燥3d,研磨,过300目筛得到改性褐藻岩;

褐藻岩、硫酸氢四丁基铵、十二烷基三丁基氯化鏻的重量比为1:0.3:0.5。

所述防辐射耐腐蚀有机玻璃的制备方法,包括下述步骤:将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸二乙基己酯、丙烯酸丁酯、过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯混合均匀,在50℃下搅拌反应15h,然后升温至85℃,恒温搅拌反应4h,再降温至45℃,加入橡胶粒子、聚己二酰己二胺、甲基丙烯酸钐、苯乙烯、改性褐藻岩、蒙脱土、正丁醇,搅拌反应2h,经浇注、脱模、拉伸、切割抛光后得到防辐射耐腐蚀有机玻璃。

实施例4

一种防辐射耐腐蚀有机玻璃,其原料按重量份包括:甲基丙烯酸甲酯125份、丙烯酸二乙基己酯14份、苯乙烯9.5份、改性褐藻岩9份、橡胶粒子9份、聚己二酰己二胺5.5份、甲基丙烯酸钐2.5份、丙烯酸丁酯2.5份、过氧化二苯甲酰1.2份、稀土2.5份、正丁醇0.6份、过氧化二异丙苯0.6份、偶氮二异丁腈0.35份;

其中,改性褐藻岩的制备方法为:将褐藻岩制成质量分数为22wt%的悬浮液,在78℃下搅拌32min后,依次加入质量分数为45wt%的硫酸氢四丁基铵溶液和十二烷基三丁基氯化鏻,保温搅拌4.3h,得到反应物;对反应物进行抽滤,弃滤液后用65℃的质量分数为35wt%的乙醇水溶液洗涤沉淀;将洗涤后的沉淀在70℃下干燥3d,研磨,过400目筛得到改性褐藻岩;

褐藻岩、硫酸氢四丁基铵、十二烷基三丁基氯化鏻的重量比为1:0.7:0.2;

橡胶粒子的粒径为15μm;

蒙脱土的粒径为50nm。

所述防辐射耐腐蚀有机玻璃的制备方法,包括下述步骤:将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸二乙基己酯、丙烯酸丁酯、过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯混合均匀,在45℃下搅拌反应18h,然后升温至83℃,恒温搅拌反应4.5h,再降温至42℃,加入橡胶粒子、聚己二酰己二胺、甲基丙烯酸钐、苯乙烯、改性褐藻岩、蒙脱土、正丁醇,搅拌反应3h,经浇注、脱模、拉伸、切割抛光后得到防辐射耐腐蚀有机玻璃。

实施例5

一种防辐射耐腐蚀有机玻璃,其原料按重量份包括:甲基丙烯酸甲酯145份、丙烯酸二乙基己酯11份、苯乙烯11份、改性褐藻岩7份、橡胶粒子11份、聚己二酰己二胺4.5份、甲基丙烯酸钐3.5份、丙烯酸丁酯1.5份、过氧化二苯甲酰1.7份、稀土1.8份、正丁醇0.8份、过氧化二异丙苯0.4份、偶氮二异丁腈0.5份;

其中,改性褐藻岩的制备方法为:将褐藻岩制成质量分数为27wt%的悬浮液,在73℃下搅拌38min后,依次加入质量分数为35wt%的硫酸氢四丁基铵溶液和十二烷基三丁基氯化鏻,保温搅拌4.8h,得到反应物;对反应物进行抽滤,弃滤液后用55℃的质量分数为50wt%的乙醇水溶液洗涤沉淀;将洗涤后的沉淀在60℃下干燥3d,研磨,过400目筛得到改性褐藻岩;

褐藻岩、硫酸氢四丁基铵、十二烷基三丁基氯化鏻的重量比为1:0.5:0.3;

橡胶粒子的粒径为2μm;

蒙脱土的粒径为90nm。

所述防辐射耐腐蚀有机玻璃的制备方法,包括下述步骤:将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸二乙基己酯、丙烯酸丁酯、过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯混合均匀,在55℃下搅拌反应12h,然后升温至87℃,恒温搅拌反应3.5h,再降温至48℃,加入橡胶粒子、聚己二酰己二胺、甲基丙烯酸钐、苯乙烯、改性褐藻岩、蒙脱土、正丁醇,搅拌反应2.5h,经浇注、脱模、拉伸、切割抛光后得到防辐射耐腐蚀有机玻璃。

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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