CN101003669B

CN101003669B - 一种改性有机玻璃、变色或发光有机玻璃制造方法及制品

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Publication number: CN101003669B
Application number: CN2006100235229A
Authority: CN
Inventors: 金国华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-01-20
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2026-01-20
Also published as: CN101003669A

Abstract

本发明涉及一种有机玻璃的制造方法及其制品，特别涉及一种改性有机玻璃、变色或发光有机玻璃制造方法及制品。解决现有有机玻璃存在的耐热性、硬度、机械强度、抗有机溶剂、抗老化不太理想，造价高的技术问题。一种改性有机玻璃的制备方法，按如下重量比配制所得：将2-8％分散增塑剂邻苯二甲酸酯化物加入50-85％的不饱和聚酯树脂中拌匀，再加入交联剂苯的乙烯基衍生物5-25％拌匀，再加入0.2-1.5％的抗老化和稳定剂三亚磷酸酯充分拌匀，然后加入5-30％的PMMA单体加速搅拌均匀，混合液清亮无气泡存在时加入0.7-1.8％引发剂过氧化甲乙酮和0.5-1.6％的促进剂环烷酸钴，搅拌均匀；4-6分钟后将混合液注入模具中，放入水加温箱30-45℃聚合固化4-5小时，升温至100℃后冷却到环境温度后脱模放入清水中养护3-4天消除内应力即得成品。本发明可制成各种功能的洁具、茶杯、家具、灯具、开关等。

Description

一种改性有机玻璃、变色或发光有机玻璃制造方法及制品

技术领域：本发明涉及一种有机玻璃的制造方法及其制品，特别涉及一种改性有机玻璃变色或发光有机玻璃制造方法及制品。

背景技术：普通有机玻璃为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，经本体聚合制得，它们具备很多优点，但它的耐热性、硬度、机械强度、抗有机溶剂、抗老化都不太理想，造价又高，这些缺陷使它的应用受到了一定限制。

发明内容：

本发明的目的之一是提供一种成本低廉性能优于PMMA的改性透明或彩色有机玻璃。本发明的第二个目的是提供一种可以变色或发光的改性有机玻璃。解决现有有机玻璃存在的耐热性、硬度、机械强度、抗有机溶剂、抗老化不太理想，造价高的技术问题。

本发明的思路是以价格低廉的不饱和聚酯树脂替代部分价格高的PMMA，并且本发明加入了抗老化和稳定剂四甲基及五甲基的衍生物，这种稳定剂的加入能产生初生态氧，用以分解氧化物或捕捉有氧化倾向的自由基。获得的有机玻璃不仅价格低廉，并且性能优于PMMA有机玻璃，并且具有良好的耐腐蚀性能。

一种改性有机玻璃的制备方法，这种改性有机玻璃是按如下重量比配制所得，具体如下；将2-8％增塑剂邻苯二甲酸酯化物加入50-85％的不饱和聚酯树脂中拌匀，再加入交联剂苯的乙烯基衍生物5-25％拌匀，再加入0.2-1.5％的抗老化和稳定剂四甲基及五甲基的衍生物充分拌匀，然后加入5-30％的PMMA单体加速搅拌均匀，混合液清亮无气泡存在时加入0.7-1.8％引发剂过氧化甲乙酮和0.5-1.6％的促进剂环烷酸钴，搅拌均匀；4-6分钟后将混合液注入模具中，放入水加温箱30-45℃聚合固化4-5小时，缓慢升温至100℃后停止加热并直至水温自然冷却到环境温度后脱模取出放入常温清水中养护3-4天消除内应力即得成品。

本发明使用的不饱和聚酯树脂优选是S692型或S-359型不饱和透明板材树脂。增塑剂是邻苯二甲酸的酯化物，如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二烯丙酯等；交联剂是苯的乙烯基衍生物，如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、2，5-二氯苯乙烯等；抗老化剂是四甲基及五甲基的衍生物，其代表物为三亚磷酸酯；氧化还原反应引发剂是过氧化甲乙酮、促进剂是环烷酸钴。制得的成品是透明或略带淡黄的透明体。

如制造彩色有机玻璃，先采用鲜艳的浅色系有机颜料或油性颜料分散于邻苯二甲酸二丁酯中再按上述生产工序生产即可制得。

变色有机玻璃的制备方法，是先用光致变色粉、温致变色粉、荧光变色粉，同普通颜料分散于邻苯二甲酸酯化物中后再采用上述生产工艺制得。制得的光致变色有机玻璃板在室内时显现无色或浅色，日光照射下则变深色，颜色可以具备各种各样；温致变色板根据需要可设定从-15-70℃不同温度区间，色浓度从低温至高温逐渐递减，直到接近无色，最多可变出5段变化；荧光板可具有各种鲜艳的颜色，在可见光下板材显示白色透明色，只有在紫外光(黑灯管300-400nm)照射下显出鲜艳荧光色彩。以上功能均是添加的功能材料光致变色粉、温致变色粉、荧光变色粉(台湾崇裕科技公司生产)的效果使有机玻璃板具备了该种功能。

发光有机玻璃的制备方法是采用光致发光粉，由于发光粉比重较大(发光粉采用铝酸锶类、铝酸钙类或硫化锌类，它们的比重为3.6和4.2)容易沉淀，所以本发明的方法是：先称取占总量3-20％的发光粉，再掺入占发光粉重量0.3-5％的荧光颜料调色，然后按与发光粉重量比例为1∶10取邻苯二甲酸酯化物与调好色的发光粉混合均匀备用。将透明树脂配方中邻苯二甲酸酯化物与发光粉配用后在其配比总量2-8％中余下的邻苯二甲酸酯化物和其它原料混合均匀后，放入容器置于水箱中加温至30-45℃预聚8-9分钟左右，等树脂预聚合达到50-60％时加入以上与作为分散剂的邻苯二甲酸酯化物充分混合的发光粉，迅速搅拌均匀后注入模具中后重新置于水箱中保持30-45℃3-5小时，再持续缓慢加温至100℃，然后自然冷却，脱模放入常温清水中养护3-4天制得具有蓄光发光功能的有机玻璃。

用本方法制得的发光玻璃具有各种颜色，光照或灯源下照射5-20分钟，可持续发光5-13小时。

上述各功能性有机玻璃板及普通颜色有机玻璃板均可在未完全固化状态时(轻微沾手)再在上面制作一层透明板或其它颜色和功能板的复合型有机玻璃板。也可以在石膏、玻璃、木材、金属等基底层上复合上各种颜色或各种功能的有机玻璃层。各种功能性有机玻璃，当然也可以用传统的PMMA单体和功能粉体混合制得。

本发明的有益效果是，本发明获得的改性后有机玻璃，其洛氏硬度、冲击强度、拉伸强度等均不同程度增强并超过PMMA有机玻璃又具备了相当好的抗老化能力，洛氏硬度提高了15％左右、冲击强度提高13％左右、拉伸强度提高16％左右、断裂伸长率提高66％左右；120℃高温无伤痕；户外使用无变色、龟裂、变形，耐酸碱等，它的透明度高，对光线反射率高，表面光洁度是PMMA类的一倍以上，同时由于引入了各种功能粉，使它具备了蓄光——发光、热致发光、光致变色、温致变色、荧光变色等各种功能。本发明制备工艺条件的控制也非常重要，聚合反应的时间控制在8-9分钟左右，聚合达到50-60％加入发光粉，如果时间不够，发光粉会沉淀，如果超过时间，则树脂已初凝，发光粉无法加入。利用本发明可制出高透明的具有各种颜色及具有特殊功能的有机玻璃板。它的成本又比原有的板可降低30-50％，故可更广泛的使用于建筑行业、广告业、警示标志等，还可通过真空成型技术制成各种功能的洁具、浴缸、洗盆、茶杯、家具、灯具、开关、工艺品、学生用品等。特别用这种具有发光功能有机玻璃板装饰或制作灯具使用时，在开启一段时间灯光后切断电源，还能保持3-5小时有效亮度，既美观又节省电能，具有广阔的市场前景。

具体实施方式：

实施例1

取6.3千克S692不饱和聚酯树脂加入0.36千克邻苯二甲酸二丁酯搅拌均匀，加入乙烯基甲苯0.81千克再搅拌均匀后加入0.09千克三亚磷酸酯充分拌匀，然后加入1.26千克的PMMA单体加速搅拌均匀直至混合液清亮无气泡存在时再加入0.099千克固化剂过氧化甲乙酮和0.072千克促进剂环烷酸钴，并搅拌4分钟左右均匀后将混合液注入模具中，放入水加温箱内控制在30-45℃聚合3-5小时，缓慢升温至100度后停止加热直至水温自然冷却到环境温度后取出，脱模放入清水中养护3-4天即得10mm厚1平方米的优质有机玻璃板。

实施例2，添加组分的配比为：S-359不饱和聚酯树脂5.39千克，邻苯二甲酸二烯丙酯0.18千克，α-甲基苯乙烯0.54千克，三亚磷酸酯0.13千克，PMMA单体1.08千克，氧化甲乙酮0.135千克，环烷酸钴0.045千克，搅拌6分钟均匀后将混合液注入模具中，其余与实施例1相同。

实施例3，添加组分的配比为：S692不饱和聚酯树脂4.95千克，邻苯二甲酸二烯丙酯0.18千克，苯乙烯1.80千克，三亚磷酸酯0.054千克，PMMA单体2.25千克，氧化甲乙酮0.145千克，环烷酸钴0.117千克，搅拌6分钟均匀后将混合液注入模具中，其余与实施例1相同。

实施例4

称取51克变色粉加入到0.36千克的邻苯二甲酸二丁酯中拌匀，其它操作均按实施例1实即制10mm厚1平方米的变色有机玻璃板。

实施例5

称取1千克发光粉铝酸锶并掺入10克制品所需颜色的荧光颜色，然后取0.1千克邻苯二甲酸二丁酯拌匀作为混合粉备用。再称取0.26千克邻苯二甲酸二丁酯，其它原料按实施例1称取后按实施例1所述顺序混合直至混合液清亮无气泡时将混合液在45℃温度加热9分钟左右，混合液变稠立即加入已和邻苯二甲酸二丁酯混合好的发光粉，迅速搅拌均匀(2分钟左右)后注入模具。然后送入水加温箱内控制在30-45℃左右加温3-5小时，再缓慢升温至100℃后停止加热，自然冷却至环境温度即得10mm厚1平方米的光致发光及热致发光有机玻璃板。再将发光有机玻璃板加工成灯具、开关、卫生洁具和家具。

实施例6：

先制好2mm厚的光致发光及热致发光板，聚合反应至表面轻微沾手时，再按实施例1浇注上透明树脂后整体加温聚合固化即可制得12mm厚平方米的光致发光及热致发光复合有机玻璃板。由于各种颜料或功能颜料比较多，这里就不一一例举了。

Claims

1.一种改性有机玻璃的制备方法，其特征是，这种改性有机玻璃是按如下重量比配制所得：将2-8％增塑剂邻苯二甲酸酯化物加入50-85％的不饱和聚酯树脂中拌匀，再加入交联剂苯的乙烯基衍生物5-25％拌匀，再加入0.2-1.5％的抗老化和稳定剂三亚磷酸酯充分拌匀，然后加入5-30％的PMMA单体加速搅拌均匀，混合液清亮无气泡存在时加入0.7-1.8％引发剂过氧化甲乙酮和0.5-1.6％的促进剂环烷酸钴，搅拌均匀；4-6分钟后将混合液注入模具中，放入水加温箱30-45℃聚合固化4-5小时，缓慢升温至100℃后停止加热并直至水温自然冷却到环境温度后脱模取出放入常温清水中养护3-4天消除内应力即得成品。

2.一种改性彩色有机玻璃的制备方法，其特征是，首先将颜料和增塑剂邻苯二甲酸酯化物混合，再将该混合物替代权1中邻苯二甲酸酯化物，按权1制成成品。

3.一种改性变色有机玻璃的制备方法，其特征是，首先将光致变色粉、温致变色粉、荧光变色粉需和增塑剂邻苯二甲酸酯化物混合，再将该混合物替代权1中邻苯二甲酸酯化物，按权1制成成品。

4.一种改性发光有机玻璃的制备方法，其特征是，先称取占总量3-20％的发光粉，再掺入占发光粉重量0.3-5％的荧光颜料，然后按与发光粉重量比例为1∶10取邻苯二甲酸酯化物与调好色的发光粉混合均匀备用，将透明树脂配方中邻苯二甲酸酯化物与发光粉配用后在其配比总量2-8％中余下的邻苯二甲酸酯化物加入到50-85％的不饱和聚酯树脂中拌匀，再加入交联剂苯的乙烯基衍生物5-25％拌匀，再加入0.2-1.5％的抗老化和稳定剂四甲基及五甲基的衍生物充分拌匀，然后加入5-30％的PMMA单体加速搅拌均匀，混合液清亮无气泡存在时加入0.7-1.8％引发剂过氧化甲乙酮和0.5-1.6％的促进剂环烷酸钴，混合均匀后，放入容器置于水箱中加温至30-45℃预聚8-9分钟左右，等树脂预聚合达到50-60％时加入以上与作为分散剂的邻苯二甲酸酯化物充分混合的发光粉，迅速搅拌均匀后注入模具中后重新置于水箱中保持30-45℃3-5小时，再持续缓慢加温至100℃，然后自然冷却，脱模放入常温清水中养护3-4天制得具有蓄光发光功能的有机玻璃。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种有机玻璃的制备方法，其特征是，邻苯二甲酸酯化物为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二烯丙酯中的一种。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种有机玻璃的制备方法，其特征是，乙烯基衍生物为苯乙烯、α-甲基苯乙烯、2，5-二氯苯乙烯中的一种。

7.一种复合型有机玻璃的制备方法，其特征是，将按权1或权2或权3或权4获得的有机玻璃板在其未完全固化时复合在有机玻璃、石膏、玻璃、木材、金属基体上得到有机玻璃复合板。

8.一种改性有机玻璃的制品，其特征是，按权1方法获得的成品。

9.一种改性彩色有机玻璃的制品，其特征是，按权2方法获得的成品。

10.一种改性变色有机玻璃的制品，其特征是，按权3方法获得的成品。

11.一种改性发光有机玻璃的制品，其特征是，按权4方法获得的成品。