CN106543613A - 一种耐低温亚克力板材 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐低温亚克力板材，属于高分子材料领域，具体由下列物质制成：丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、废旧有机玻璃粉料、聚乙烯醇、酚醛树脂、脲醛树脂、聚酰胺热塑性弹性体、硬脂酸胺、硬脂酸钙、改性纳米二氧化硅、过氧化苯甲酰、五倍子酸丙酯、聚二甲基硅氧烷。本发明充分利用了废旧有机玻璃料成分，降低了制造成本，又保护了自然环境，添加的改性纳米二氧化硅分散于聚合基体中，增强了聚合分子间的聚合力，增强了聚合物分子链的活动性，最终制得的亚克力板的脆化温度可达‑23℃左右，显著改善了其耐低温性，拓展了其使用条件和领域。

Description

一种耐低温亚克力板材
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种耐低温亚克力板材。
背景技术
亚克力，又称有机玻璃，化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯，其透明度如同玻璃一般。亚克力具有较好的化学稳定性、易染色、易加工及优美的外观而广受人们喜爱，在现代人们生活中得到广泛应用。现有的亚克力虽具有上述优点，但其耐低温特性较差，常规的亚克力脆化温度为9℃左右，显著制约了其使用的条件和领域。
废旧有机玻璃主要来自于生产中的不合格产品、成型过程中的浇铸及机械加 工中的边角料、切屑等，此外，还有相当一部分来自流通领域中，例如，在一辆报废的汽车中，有机玻璃的质量要占到非金属部分的 30% 左右(轮胎除外)。如何利用此类资源，改善自然环境亦是本领域技术人员亟需解决的问题之一。
发明内容
本发明旨在提供一种耐低温亚克力板材，具有良好的耐低温特性。
本发明通过以下技术方案来实现：
一种耐低温亚克力板材，由如下重量份的物质制成：
80~90份丙烯酸甲酯、42~47份甲基丙烯酸乙酯、35~38份丙烯酸丁酯、51~56份废旧有机玻璃粉料、7~10份聚乙烯醇、5~7份酚醛树脂、4~6份脲醛树脂、5~7份聚酰胺热塑性弹性体、4~6份硬脂酸胺、5~8份硬脂酸钙、12~15份改性纳米二氧化硅、3~5份过氧化苯甲酰、2~5份五倍子酸丙酯、6~8份聚二甲基硅氧烷；所述改性纳米二氧化硅由如下重量份的物质制成：70~80份纳米二氧化硅、14~17份软玉、5~8份聚乙烯蜡、3~5份六氟丙烯、2~4份异丙醇、1~3份氯化亚铜、2~4份氯化钙、7~9份异氰酸酯。
进一步的，所述废旧有机玻璃粉料是将废旧有机玻璃经过清洗、干燥、破碎、粉碎后，再过1000目筛而得。
进一步的，所述改性纳米二氧化硅的制备方法包括如下步骤：
（1）将软玉粉碎后过150目，然后同纳米二氧化硅共同混合均匀得混合物A备用；
（2）将步骤（1）所得的混合物A同聚乙烯蜡、六氟丙烯、异丙醇、氯化亚铜、氯化钙、异氰酸酯放入反应釜中，加热保持温度为70~80℃，以300~400转/分钟的转速不断搅拌处理1~2h后得混合物B备用；
（3）将步骤（2）所得的混合物B放入研磨机中，粉碎过500目即可。改性后的纳米二氧化硅分散性、粘附性、表面活性均得到提升，分散于基体中能很好的增强聚合物分子链的活动性，提升了其耐低温冲击性能。
一种耐低温亚克力板材的制备方法，包括如下步骤：
（1）将丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和废旧有机玻璃粉料共同混合，加热保持温度为30~35℃，不断搅拌混合后得浆料A备用；
（2）将聚乙烯醇、酚醛树脂、脲醛树脂、聚酰胺热塑性弹性体、硬脂酸胺和硬脂酸钙加入到步骤（1）所得的浆料A中，升温至40~45℃，不断搅拌均匀后得浆料B备用；
（3）将改性纳米二氧化硅、过氧化苯甲酰、五倍子酸丙酯和聚二甲基硅氧烷共同加入到步骤（2）所得的浆料B中，超声分散均匀后得浆料C备用；
（4）将步骤（3）所得的浆料C放入模具中，通过热压机冷压成型后，再于85~90℃加热聚合发泡2~3h；
（5）先将步骤（4）所得的半成品冷却至45~50℃，保温处理15~20min，再升温至60~65℃，保温处理10~15min，最后再将其冷却至室温，进行脱模即可。
进一步的，步骤（3）所述的超声分散的频率为50~55kHz。
本发明具有如下有益效果：
本发明充分利用了废旧有机玻璃料成分，降低了制造成本，又保护了自然环境，添加的酚醛树脂、脲醛树脂和聚酰胺热塑性弹性体等成分改善了整体的聚合结构，添加的改性纳米二氧化硅分散于聚合基体中，增强了聚合分子间的聚合力，增强了聚合物分子链的活动性，在脱模前进行的先降温，再升温，最后冷却的处理方式，有效增强了聚合质量的稳定性，改善了应力，降低了裂纹、分层的现象发生，提高了其耐低温冲击性，最终制得的亚克力板的脆化温度可达-23℃左右，显著改善了其耐低温性，拓展了其使用条件和领域。
具体实施方式
实施例1
一种耐低温亚克力板材，由如下重量份的物质制成：
80份丙烯酸甲酯、42份甲基丙烯酸乙酯、35份丙烯酸丁酯、51份废旧有机玻璃粉料、7份聚乙烯醇、5份酚醛树脂、4份脲醛树脂、5份聚酰胺热塑性弹性体、4份硬脂酸胺、5份硬脂酸钙、12份改性纳米二氧化硅、3份过氧化苯甲酰、2份五倍子酸丙酯、6份聚二甲基硅氧烷；所述改性纳米二氧化硅由如下重量份的物质制成：70份纳米二氧化硅、14份软玉、5份聚乙烯蜡、3份六氟丙烯、2份异丙醇、1份氯化亚铜、2份氯化钙、7份异氰酸酯。
进一步的，所述废旧有机玻璃粉料是将废旧有机玻璃经过清洗、干燥、破碎、粉碎后，再过1000目筛而得。
进一步的，所述改性纳米二氧化硅的制备方法包括如下步骤：
（1）将软玉粉碎后过150目，然后同纳米二氧化硅共同混合均匀得混合物A备用；
（2）将步骤（1）所得的混合物A同聚乙烯蜡、六氟丙烯、异丙醇、氯化亚铜、氯化钙、异氰酸酯放入反应釜中，加热保持温度为75℃，以350转/分钟的转速不断搅拌处理1.5h后得混合物B备用；
（3）将步骤（2）所得的混合物B放入研磨机中，粉碎过500目即可。
一种耐低温亚克力板材的制备方法，包括如下步骤：
（1）将丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和废旧有机玻璃粉料共同混合，加热保持温度为33℃，不断搅拌混合后得浆料A备用；
（2）将聚乙烯醇、酚醛树脂、脲醛树脂、聚酰胺热塑性弹性体、硬脂酸胺和硬脂酸钙加入到步骤（1）所得的浆料A中，升温至44℃，不断搅拌均匀后得浆料B备用；
（3）将改性纳米二氧化硅、过氧化苯甲酰、五倍子酸丙酯和聚二甲基硅氧烷共同加入到步骤（2）所得的浆料B中，超声分散均匀后得浆料C备用；
（4）将步骤（3）所得的浆料C放入模具中，通过热压机冷压成型后，再于88~90℃加热聚合发泡2.5h；
（5）先将步骤（4）所得的半成品冷却至48~50℃，保温处理20min，再升温至63~65℃，保温处理12min，最后再将其冷却至室温，进行脱模即可。
进一步的，步骤（3）所述的超声分散的频率为52kHz。
实施例2
一种耐低温亚克力板材，由如下重量份的物质制成：
85份丙烯酸甲酯、45份甲基丙烯酸乙酯、37份丙烯酸丁酯、54份废旧有机玻璃粉料、8份聚乙烯醇、6份酚醛树脂、5份脲醛树脂、6份聚酰胺热塑性弹性体、5份硬脂酸胺、7份硬脂酸钙、13份改性纳米二氧化硅、4份过氧化苯甲酰、3份五倍子酸丙酯、7份聚二甲基硅氧烷；所述改性纳米二氧化硅由如下重量份的物质制成：75份纳米二氧化硅、16份软玉、7份聚乙烯蜡、4份六氟丙烯、3份异丙醇、2份氯化亚铜、3份氯化钙、8份异氰酸酯。其余方法同实施例1。
实施例3
一种耐低温亚克力板材，由如下重量份的物质制成：
90份丙烯酸甲酯、47份甲基丙烯酸乙酯、38份丙烯酸丁酯、56份废旧有机玻璃粉料、10份聚乙烯醇、7份酚醛树脂、6份脲醛树脂、7份聚酰胺热塑性弹性体、6份硬脂酸胺、8份硬脂酸钙、15份改性纳米二氧化硅、5份过氧化苯甲酰、5份五倍子酸丙酯、8份聚二甲基硅氧烷；所述改性纳米二氧化硅由如下重量份的物质制成：80份纳米二氧化硅、17份软玉、8份聚乙烯蜡、5份六氟丙烯、4份异丙醇、3份氯化亚铜、4份氯化钙、9份异氰酸酯。其余方法同实施例1。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例1相比，不对纳米二氧化硅做任何改性处理，即用等质量份的纳米二氧化硅取代改性纳米二氧化硅，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，在制备操作中，脱模前直接将其冷却至室温，不进行对应的变温操作，除此外的方法步骤均相同。
对照组
现有市售的亚克力板材。
为了对比本发明效果，对上述六种方式对应的亚克力板材，按照GB5470-85《塑料冲击脆化温度试验方法》进行测试，具体对比数据见下表1：
表1
脆化温度Tb
实施例1 -22±2℃
实施例2 -23±1.5℃
实施例3 -23±1.8℃
对比实施例1 -8±2℃
对比实施例2 -15±2.2℃
对照组 9±1.5℃
由上表1可以看出，本发明能显著改善亚克力板材的脆化温度，提升其耐低温冲击强度，增强了其使用特性，推广价值较高。

Claims (5)

1.一种耐低温亚克力板材，其特征在于，由如下重量份的物质制成：
80~90份丙烯酸甲酯、42~47份甲基丙烯酸乙酯、35~38份丙烯酸丁酯、51~56份废旧有机玻璃粉料、7~10份聚乙烯醇、5~7份酚醛树脂、4~6份脲醛树脂、5~7份聚酰胺热塑性弹性体、4~6份硬脂酸胺、5~8份硬脂酸钙、12~15份改性纳米二氧化硅、3~5份过氧化苯甲酰、2~5份五倍子酸丙酯、6~8份聚二甲基硅氧烷；所述改性纳米二氧化硅由如下重量份的物质制成：70~80份纳米二氧化硅、14~17份软玉、5~8份聚乙烯蜡、3~5份六氟丙烯、2~4份异丙醇、1~3份氯化亚铜、2~4份氯化钙、7~9份异氰酸酯。
2.根据权利要求1所述的一种耐低温亚克力板材，其特征在于，所述废旧有机玻璃粉料是将废旧有机玻璃经过清洗、干燥、破碎、粉碎后，再过1000目筛而得。
3.根据权利要求1所述的一种耐低温亚克力板材，其特征在于，所述改性纳米二氧化硅的制备方法包括如下步骤：
（1）将软玉粉碎后过150目，然后同纳米二氧化硅共同混合均匀得混合物A备用；
（2）将步骤（1）所得的混合物A同聚乙烯蜡、六氟丙烯、异丙醇、氯化亚铜、氯化钙、异氰酸酯放入反应釜中，加热保持温度为70~80℃，以300~400转/分钟的转速不断搅拌处理1~2h后得混合物B备用；
（3）将步骤（2）所得的混合物B放入研磨机中，粉碎过500目即可。
4.一种如权利要求1所述的耐低温亚克力板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和废旧有机玻璃粉料共同混合，加热保持温度为30~35℃，不断搅拌混合后得浆料A备用；
（2）将聚乙烯醇、酚醛树脂、脲醛树脂、聚酰胺热塑性弹性体、硬脂酸胺和硬脂酸钙加入到步骤（1）所得的浆料A中，升温至40~45℃，不断搅拌均匀后得浆料B备用；
（3）将改性纳米二氧化硅、过氧化苯甲酰、五倍子酸丙酯和聚二甲基硅氧烷共同加入到步骤（2）所得的浆料B中，超声分散均匀后得浆料C备用；
（4）将步骤（3）所得的浆料C放入模具中，通过热压机冷压成型后，再于85~90℃加热聚合发泡2~3h；
（5）先将步骤（4）所得的半成品冷却至45~50℃，保温处理15~20min，再升温至60~65℃，保温处理10~15min，最后再将其冷却至室温，进行脱模即可。
5.根据权利要求3所述的一种耐低温亚克力板材的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述的超声分散的频率为50~55kHz。
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