CN102190847A - 一种阻燃隔热亚克力板的制备方法 - Google Patents

一种阻燃隔热亚克力板的制备方法 Download PDF

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本发明涉及一种阻燃隔热亚克力板的制备方法，该板材由有机玻璃预聚料、火力发电厂废弃物、着色颜料、阻燃剂和消泡剂经混合、浇注聚合而成。其重量配比如下：有机玻璃预聚料100克、火力发电厂废弃物60-80克、着色颜料0-5克、阻燃剂20-30克和消泡剂0.4-0.6克。该板材颜色各异，表面硬度及光泽度高，隔热温差为15-25摄氏度，燃烧等级为FH-3-15mm/min，不仅具有质轻、易成型加工、阻燃隔热功能，而且还可增加废物利用率、减少环境污染、降低生产成本，可广泛应用在建筑、家装行业。

Description

一种阻燃隔热亚克力板的制备方法
技术领域
本发明属于塑料浇铸板材，特别涉及一种阻燃隔热亚克力板的制备方法。
背景技术
20世纪70年代，世界性能源危机，环境污染以及矿物资源的枯竭等强烈地激发了粉煤灰利用的研究和开发，粉煤灰资源化利用就一直成为世界各国政府和专家学者极为关注的问题，粉煤灰已成为国际市场上引人注目的资源丰富、价格低廉，兴利除害的新兴建材原料和化工产品的原料。据有关资料表明：中国年排放粉煤灰总存量已超过10亿吨，并且以1.2亿吨/年速度增加。2010年9月15日，国际环保组织绿色和平在北京发布《煤炭的真实成本-2010中国粉煤灰调查报告》指出，火力发电产生的粉煤灰排放已经成为中国工业固体废物的最大单一污染源。但是，目前中国粉煤灰的总利用率还不到年排放的50％。据有关研究报道，粉煤灰因其含有耐热和化学性质的球形中空微珠且价格低廉，在涂料领域的应用潜力越来越受到重视，特别是保温隔热、防水、耐火等功能性涂料方面。值得注意的是，粉煤灰可作为一种良好的保温隔热材料填充改性亚克力板材，不仅可满足装饰效果、降低生产成本、提高力学和热学性能，而且具有隔热和保温功能，实现节能减排。此外，采用无机阻燃剂填充改性压克力板材可实现亚克力板材阻燃效果，拓宽其应用领域。
发明内容
本发明目的是针对上述特点提出一种阻燃隔热亚克力板的制备方法，增加废物利用率、减少环境污染、降低生产成本，拓宽其应用领域。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
1)有机玻璃预聚料的制备
首先将100克甲基丙烯酸甲酯和0.3-0.5克过氧化二苯甲酰混合均匀，然后在80-85℃水浴加热聚合25-35分钟，最后迅速冷却至室温得到粘稠状有机玻璃预聚料；
2)混合浆料的制备
在机械搅拌作用下，取100克有机玻璃预聚料、60-80克火力发电厂废弃物粉煤灰、0-5克着色颜料、20-30克阻燃剂和0.4-0.6克消泡剂混合均匀，得到混合浆料；
3)将混合浆料灌入模具中，再将模具置于烘箱中，采用空气浴加热聚合；
4)最后脱模、打磨、抛光得到阻燃隔热亚克力板。
所述的粉煤灰的粒度为40-80目。
所述的着色颜料为氧化铁红、氧化铁蓝、氧化铁绿、氧化铁黑和钛白粉中一种或几种的混合物。
所述的阻燃剂为干燥的粒径为200-400目氢氧化镁、氢氧化铝或两者的混合物。
所述的消泡剂为有机硅单体、硅油或两者的混合物。
所述的灌入模具后室温下静置20-30分钟再将模具置于烘箱中。
所述的空气浴加热聚合按下述步骤进行：40-45℃聚合3-3.5小时、50-55℃聚合2-2.5小时、70-75℃聚合1-1.5小时和100-110℃聚合0.5-1小时。
由于粉煤灰为多孔结构且粒径较大，阻燃剂为无机粉末状物质，在制备混合浆料时不可避免地产生大量气泡，一方面在制备混合浆料时加入消泡剂，另一方面将混合浆料灌模后室温静置20-30分钟，待气泡几乎完全排除后进行后聚合。
由于水浴加热对模具密封要求严格，模具很容易进水导致模具开裂影响制品表面光泽度，而且会产生大量的气泡和缩孔，混合浆料后聚合采用烘箱加热方式。另外，由于后聚合过程中制品表面容易出现缩孔，后聚合采用梯度聚合方式。
按本发明的制备方法制得的阻燃隔热亚克力板颜色各异，表面硬度及光泽度高，隔热温差为15-25℃，燃烧等级为FH-3-15mm/min，不仅具有质轻、易成型加工、阻燃隔热功能，而且还可增加废物利用率、减少环境污染、降低生产成本，可广泛应用在建筑、家装行业。
具体实施方法
实施例1：
1)有机玻璃预聚料的制备
首先将100克甲基丙烯酸甲酯和0.3克过氧化二苯甲酰混合均匀，然后在80℃水浴加热聚合35分钟，最后迅速冷却至室温得到粘稠状有机玻璃预聚料；
2)混合浆料的制备
在机械搅拌作用下，取100克有机玻璃预聚料、60克粒度为40-80目的火力发电厂废弃物粉煤灰、20克干燥的粒径为200-400目的阻燃剂氢氧化镁、和0.4克消泡剂有机硅单体混合均匀，得到混合浆料；
3)将混合浆料灌入模具中室温下静置20分钟再将模具置于烘箱中，采用空气浴加热聚合；
所述的空气浴加热聚合按下述步骤进行：40℃聚合3.5小时、50℃聚合2.5小时、70℃聚合1.5小时和100℃聚合1小时。
4)最后脱模、打磨、抛光得到阻燃隔热亚克力板。
实施例2：
1)有机玻璃预聚料的制备
首先将100克甲基丙烯酸甲酯和0.4克过氧化二苯甲酰混合均匀，然后在83℃水浴加热聚合30分钟，最后迅速冷却至室温得到粘稠状有机玻璃预聚料；
2)混合浆料的制备
在机械搅拌作用下，取100克有机玻璃预聚料、70克粒度为40-80目的火力发电厂废弃物粉煤灰、3克着色颜料氧化铁红、25克干燥的粒径为200-400目的阻燃剂氢氧化铝和0.5克消泡剂硅油混合均匀，得到混合浆料；
3)将混合浆料灌入模具中室温下静置30分钟再将模具置于烘箱中，采用空气浴加热聚合；
所述的空气浴加热聚合按下述步骤进行：43℃聚合3.2小时、53℃聚合2.2小时、73℃聚合1.2小时和105℃聚合0.8小时。
4)最后脱模、打磨、抛光得到阻燃隔热亚克力板。
实施例3：
1)有机玻璃预聚料的制备
首先将100克甲基丙烯酸甲酯和0.5克过氧化二苯甲酰混合均匀，然后在85℃水浴加热聚合25分钟，最后迅速冷却至室温得到粘稠状有机玻璃预聚料；
2)混合浆料的制备
在机械搅拌作用下，取100克有机玻璃预聚料、80克粒度为40-80目的火力发电厂废弃物粉煤灰、5克着色颜料氧化铁蓝、30克干燥的粒径为200-400目的阻燃剂氢氧化镁和0.6克消泡剂硅油混合均匀，得到混合浆料；
3)将混合浆料灌入模具中室温下静置25分钟再将模具置于烘箱中，采用空气浴加热聚合；
所述的空气浴加热聚合按下述步骤进行：45℃聚合3小时、55℃聚合2小时、75℃聚合1小时和110℃聚合0.5小时。
4)最后脱模、打磨、抛光得到阻燃隔热亚克力板。
实施例4：
1)有机玻璃预聚料的制备
首先将100克甲基丙烯酸甲酯和0.35克过氧化二苯甲酰混合均匀，然后在82℃水浴加热聚合32分钟，最后迅速冷却至室温得到粘稠状有机玻璃预聚料；
2)混合浆料的制备
在机械搅拌作用下，取100克有机玻璃预聚料、65克粒度为40-80目的火力发电厂废弃物粉煤灰、1克着色颜料氧化铁绿、22克干燥的粒径为200-400目的阻燃剂氢氧化铝和0.45克消泡剂有机硅单体混合均匀，得到混合浆料；
3)将混合浆料灌入模具中室温下静置28分钟再将模具置于烘箱中，采用空气浴加热聚合；
所述的空气浴加热聚合按下述步骤进行：42℃聚合3.3小时、52℃聚合2.3小时、72℃聚合1.3小时和102℃聚合0.9小时。
4)最后脱模、打磨、抛光得到阻燃隔热亚克力板。
实施例5：
1)有机玻璃预聚料的制备
首先将100克甲基丙烯酸甲酯和0.45克过氧化二苯甲酰混合均匀，然后在84℃水浴加热聚合28分钟，最后迅速冷却至室温得到粘稠状有机玻璃预聚料；
2)混合浆料的制备
在机械搅拌作用下，取100克有机玻璃预聚料、75克粒度为40-80目的火力发电厂废弃物粉煤灰、4克着色颜料氧化铁黑和钛白粉的混合物、28克干燥的粒径为200-400目的阻燃剂氢氧化镁和氢氧化铝的混合物和0.55克消泡剂有机硅单体和硅油的混合物混合均匀，得到混合浆料；
3)将混合浆料灌入模具中室温下静置23分钟再将模具置于烘箱中，采用空气浴加热聚合；
所述的空气浴加热聚合按下述步骤进行：44℃聚合3.1小时、54℃聚合2.1小时、74℃聚合1.1小时和108℃聚合0.6小时。
4)最后脱模、打磨、抛光得到阻燃隔热亚克力板。
实施例6：
1)有机玻璃预聚料的制备
首先将100克甲基丙烯酸甲酯和0.5克过氧化二苯甲酰混合均匀，然后在81℃水浴加热聚合30分钟，最后迅速冷却至室温得到粘稠状有机玻璃预聚料；
2)混合浆料的制备
在机械搅拌作用下，取100克有机玻璃预聚料80克粒度为40-80目的火力发电厂废弃物粉煤灰、2克着色颜料氧化铁红与氧化铁黑、钛白粉的混合物、26克干燥的粒径为200-400目的阻燃剂氢氧化镁和0.6克消泡剂有机硅单体和硅油的混合物混合均匀，得到混合浆料；
3)将混合浆料灌入模具中室温下静置26分钟再将模具置于烘箱中，采用空气浴加热聚合；
所述的空气浴加热聚合按下述步骤进行：41℃聚合3.4小时、51℃聚合2.4小时、71℃聚合1.4小时和104℃聚合0.7小时。
4)最后脱模、打磨、抛光得到阻燃隔热亚克力板。

Claims (7)

1.一种阻燃隔热亚克力板的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)有机玻璃预聚料的制备
首先将100克甲基丙烯酸甲酯和0.3-0.5克过氧化二苯甲酰混合均匀，然后在80-85℃水浴加热聚合25-35分钟，最后迅速冷却至室温得到粘稠状有机玻璃预聚料；
2)混合浆料的制备
在机械搅拌作用下，取100克有机玻璃预聚料、60-80克火力发电厂废弃物粉煤灰、0-5克着色颜料、20-30克阻燃剂和0.4-0.6克消泡剂混合均匀，得到混合浆料；
3)将混合浆料灌入模具中，再将模具置于烘箱中，采用空气浴加热聚合；
4)最后脱模、打磨、抛光得到阻燃隔热亚克力板。
2.根据权利要求1所述的阻燃隔热亚克力板的制备方法，其特征在于：所述的粉煤灰的粒度为40-80目。
3.根据权利要求1所述的阻燃隔热亚克力板的制备方法，其特征在于：所述的着色颜料为氧化铁红、氧化铁蓝、氧化铁绿、氧化铁黑和钛白粉中一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的阻燃隔热亚克力板的制备方法，其特征在于：所述的阻燃剂为干燥的粒径为200-400目氢氧化镁、氢氧化铝或两者的混合物。
5.根据权利要求1所述的阻燃隔热亚克力板的制备方法，其特征在于：所述的消泡剂为有机硅单体、硅油或两者的混合物。
6.根据权利要求1所述的阻燃隔热亚克力板的制备方法，其特征在于：所述的灌入模具后室温下静置20-30分钟再将模具置于烘箱中。
7.根据权利要求1所述的阻燃隔热亚克力板的制备方法，其特征在于：所述的空气浴加热聚合按下述步骤进行：40-45℃聚合3-3.5小时、50-55℃聚合2-2.5小时、70-75℃聚合1-1.5小时和100-110℃聚合0.5-1小时。
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