CN107353555A - 一种便携式活鱼鱼箱用材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种便携式活鱼鱼箱用材料及其制备方法。本发明公开了一种便携式活鱼鱼箱用材料，包括以下组分及其重量百分比：甲基丙烯酸甲酯60‑80％、甲基丙烯酸异冰酯10‑20％、甲基丙烯酸6‑10％、己二酸二丙烯酯2‑6％和核壳增韧剂2‑4％。本发明制备的便携式活鱼鱼箱具有轻便、韧性好、抗冲击强度高、透明度好、不易刮花的优点，且使用一年无变色、无变形、无龟裂，且透光率仍在92％以上。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种便携式活鱼鱼箱用材料及其制备方法。
背景技术
活鱼运输包括鱼苗、鱼种和亲鱼等运输，是养鱼生产过程中一个不可缺少的环节。活鱼运输设备包括箱体、水氧循环系统及控制系统等，现有箱体一般采用PC或PVC塑料，但PVC塑料可对鱼产生危害，PC塑料硬度不足，抗冲击强度差，韧性差，易刮花，不透明等，从而导致运输中鱼的损伤。因此，提供一种轻便、韧性好、抗冲击强度高、透明、不易刮花的有机玻璃鱼箱很重要。
中国专利申请CN104962025A公开了一种抗冲击改性有机玻璃，由有机玻璃、抗冲击改性剂、增韧剂、分子量调节剂、耐热剂、引发剂以及耐磨剂组成，所述抗冲击改性剂为甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，所述增韧剂为三元乙丙橡胶，所述分子量调节剂为叔十二碳硫醇，所述耐热剂为云母粉，所述引发剂为过氧化二碳酸二环己酯，所述耐磨剂为煅烧高岭土。该发明抗冲击强度、韧性、耐热性均得到了改善，但效果不佳。
中国专利申请CN104945814A公开了一种高强度有机玻璃，由有机玻璃、耐热剂、增韧剂、引发剂、分子量调节剂以及分散剂组成，所述耐热剂为N-苯基马来酰亚胺，所述增韧剂为聚乙烯醇缩丁醛，所述引发剂为过氧化二碳酸二环己酯，所述分子量调节剂为巯基丙酸，所述分散剂为羟丙基甲基纤维素。该发明韧性、耐热性均得到了改善，但效果不佳。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明提供了一种便携式活鱼鱼箱用材料及其制备方法。本发明提供的便携式活鱼鱼箱用材料具有轻便、韧性好、抗冲击强度高、透明度好、不易刮花的优点。
本发明提供了一种便携式活鱼鱼箱用材料包括以下组分及其重量百分比：
甲基丙烯酸甲酯60-80％、甲基丙烯酸异冰酯10-20％、甲基丙烯酸6-10％、己二酸二丙烯酯2-6％和核壳增韧剂2-4％。
进一步地，所述的便携式活鱼鱼箱用材料由以下组分及其重量百分比组成：
甲基丙烯酸甲酯70％、甲基丙烯酸异冰酯15％、甲基丙烯酸8％、己二酸二丙烯酯4％和核壳增韧剂3％。
进一步地，所述核壳增韧剂由以下组分及其重量百分比组成：
聚丙烯酸乙酯5-10％、甲基丙烯酸甲酯20-30％、偶氮二异丁腈1-5％、正十六烷4-10％、十二烷基硫酸钠10-15％、甲醇10-20％和去离子水10-50％。
进一步地，所述核壳增韧剂由以下组分及其重量百分比组成：
聚丙烯酸乙酯7.5％、甲基丙烯酸甲酯25％、偶氮二异丁腈3％、正十六烷7％、十二烷基硫酸钠12.5％、甲醇15％和去离子水30％。
本发明核壳增韧剂以丙烯酸乙酯为单体，与聚甲基丙烯酸甲酯进行壳层种子接枝乳液聚合。由于聚丙烯酸乙酯的玻璃化温度较低，其聚合物不能形成粉末粒子，采用乳液聚合通过在橡胶软核的表面接枝一层硬的聚合物，如甲基丙烯酸甲酯形成壳层，可得到在室温成粉末状的核壳复合粒子。
进一步地，所述核壳增韧剂制备方法，包括如下步骤：
S1将2/5的甲基丙烯酸甲酯置于反应釜中，加入聚丙烯酸乙酯，搅拌至溶解，再加入偶氮二异丁腈和正十六烷，磁力搅拌均匀，得溶液A；
S2将3/5的去离子水置于另一反应釜，加入十二烷基硫酸钠，搅拌至溶解，得十二烷基硫酸钠溶液；
S3将步骤S2所得十二烷基硫酸钠溶液逐滴加入步骤S1所得溶液A中，滴加完成后，搅拌，超声，得溶液B；
S4将步骤S3所得溶液B搅拌均匀并通氮气保护，慢慢滴加剩余去离子水和甲基丙烯酸甲酯，升温至到70℃，反应5h，降温，铜网过滤出料，经过甲醇破乳，洗涤，抽虑，烘干，即得到。
同时，本发明提供了一种便携式活鱼鱼箱用材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰酯、甲基丙烯酸、己二酸二丙烯酯加入反应釜中，通氮气20min，75℃循环水加热反应20min，出料，冷却，得产物D；
(2)将步骤(1)所得产物D置于烘箱，加热至60℃反应12h，在逐步加热至90℃、120℃各反应2h，得有机玻璃；
(3)将步骤(2)所得有机玻璃与核壳增韧剂放入烘箱在90℃下干燥8h，在高速混合机中进行均匀混合，经双螺杆挤出机挤出，辗压，即得。
本发明有机玻璃采用多元共聚，以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰酯、甲基丙烯酸及交联剂己二酸二丙烯酯形成交联共聚体系，进而在主链引入环状基团，降低链段运动性，提高其耐热性、耐磨性、耐水性及透明度等。同时，本发明通过加入核壳增韧剂对有机玻璃进行改性，其中核壳增韧剂与有机玻璃的相容性较好，可实现增韧粒子的有效分散，有利于有机玻璃的增韧。
与现有技术相比，本发明制备的便携式活鱼鱼箱具有轻便、韧性好、抗冲击强度高、透明度好、不易刮花的优点，且拉伸强度≧79.9/MPa，弯曲强度≧137.65/MPa，无缺口冲击强度为≧18.7/(kJ/m2)，布氏硬度≧25.08(kg/mm2)，透光率≧92.5％，且使用一年无变色、无变形、无龟裂，且透光率仍在92％以上。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，这些实施例只用于例证的目的，并不限制本发明的保护范围。
实施例1一种便携式活鱼鱼箱用材料
所述便携式活鱼鱼箱用材料由以下组分及其重量百分比组成：
甲基丙烯酸甲酯60％、甲基丙烯酸异冰酯20％、甲基丙烯酸10％、己二酸二丙烯酯6％和核壳增韧剂4％。
所述核壳增韧剂由以下组分及其重量百分比组成：
聚丙烯酸乙酯5％、甲基丙烯酸甲酯20％、偶氮二异丁腈1％、正十六烷4％、十二烷基硫酸钠10％、甲醇10％和去离子水50％。
所述核壳增韧剂制备方法，包括如下步骤：
S1将2/5的甲基丙烯酸甲酯置于反应釜中，加入聚丙烯酸乙酯，搅拌至溶解，再加入偶氮二异丁腈和正十六烷，磁力搅拌均匀，得溶液A；
S2将3/5的去离子水置于另一反应釜，加入十二烷基硫酸钠，搅拌至溶解，得十二烷基硫酸钠溶液；
S3将步骤S2所得十二烷基硫酸钠溶液逐滴加入步骤S1所得溶液A中，滴加完成后，搅拌，超声，得溶液B；
S4将步骤S3所得溶液B搅拌均匀并通氮气保护，慢慢滴加剩余去离子水和甲基丙烯酸甲酯，升温至到70℃，反应5h，降温，铜网过滤出料，经过甲醇破乳，洗涤，抽虑，烘干，即得到。
制备方法，包括以下步骤：
(1)将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰酯、甲基丙烯酸、己二酸二丙烯酯加入反应釜中，通氮气20min，75℃循环水加热反应20min，出料，冷却，得产物D；
(2)将步骤(1)所得产物D置于烘箱，加热至60℃反应12h，在逐步加热至90℃、120℃各反应2h，得有机玻璃；
(3)将步骤(2)所得有机玻璃与核壳增韧剂放入烘箱在90℃下干燥8h，在高速混合机中进行均匀混合，经双螺杆挤出机挤出，辗压，即得。
实施例2一种便携式活鱼鱼箱用材料
所述便携式活鱼鱼箱用材料由以下组分及其重量百分比组成：
甲基丙烯酸甲酯70％、甲基丙烯酸异冰酯15％、甲基丙烯酸8％、己二酸二丙烯酯4％和核壳增韧剂3％。
所述核壳增韧剂由以下组分及其重量百分比组成：
聚丙烯酸乙酯7.5％、甲基丙烯酸甲酯25％、偶氮二异丁腈3％、正十六烷7％、十二烷基硫酸钠12.5％、甲醇15％和去离子水30％。
所述核壳增韧剂的制备方法与实施例1类似。
制备方法与实施例1类似。
实施例3一种便携式活鱼鱼箱用材料
所述便携式活鱼鱼箱用材料由以下组分及其重量百分比组成：
甲基丙烯酸甲酯80％、甲基丙烯酸异冰酯10％、甲基丙烯酸6％、己二酸二丙烯酯2％和核壳增韧剂2％。
所述核壳增韧剂由以下组分及其重量百分比组成：
聚丙烯酸乙酯10％、甲基丙烯酸甲酯30％、偶氮二异丁腈5％、正十六烷10％、十二烷基硫酸钠15％、甲醇20％和去离子水10％。
所述核壳增韧剂的制备方法与实施例1类似。
制备方法与实施例1类似。
对比例1一种便携式活鱼鱼箱用材料
所述便携式活鱼鱼箱用材料由以下组分及其重量百分比组成：
甲基丙烯酸甲酯70％、甲基丙烯酸异冰酯15％、甲基丙烯酸8％、己二酸二丙烯酯4％和聚乙烯醇缩丁醛3％。
制备方法与实施例1类似。
与实施例2的区别在于，将核壳增韧剂替换为聚乙烯醇缩丁醛。
对比例2一种便携式活鱼鱼箱用材料
所述便携式活鱼鱼箱用材料由以下组分及其重量百分比组成：
甲基丙烯酸甲酯70％、甲基丙烯酸异冰酯15％、甲基丙烯酸8％、己二酸二丙烯酯4％和核壳增韧剂3％。
所述核壳增韧剂由以下组分及其重量百分比组成：
聚丙烯酸乙酯7.5％、甲基丙烯酸甲酯25％、偶氮二异丁腈3％、正十六烷7％、十二烷基硫酸钠12.5％、甲醇15％和去离子水30％。
所述核壳增韧剂的制备方法与实施例1类似。
制备方法与实施例1类似。
与实施例2的区别在于，将所述核壳增韧剂中聚丙烯酸乙酯替换为聚丙烯酸丁酯。
对比例3一种便携式活鱼鱼箱用材料
所述便携式活鱼鱼箱用材料由以下组分及其重量百分比组成：
甲基丙烯酸甲酯75％、甲基丙烯酸18％、己二酸二丙烯酯4％和核壳增韧剂3％。
所述核壳增韧剂由以下组分及其重量百分比组成：
聚丙烯酸乙酯7.5％、甲基丙烯酸甲酯25％、偶氮二异丁腈3％、正十六烷7％、十二烷基硫酸钠12.5％、甲醇15％和去离子水30％。
所述核壳增韧剂的制备方法与实施例1类似。
制备方法与实施例1类似。
与实施例2的区别在于，没添加甲基丙烯酸异冰酯，增加了甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸的用量。
试验例一、性能测试
将实施例1-3及对比例1-2所制得的便携式活鱼鱼箱用材料分别按照ISO 527-2(1996)、ISO 178-2(1999)、ISO 179-2(1999)、ISO 2039-1和GB/T2410-1998标准进行拉伸强度、弯曲强度、Izod缺口冲击强度、布氏硬及透光率的测试，结果见表1。
表1各便携式活鱼鱼箱用材料性能测试结果
由表1可知，本发明制备的便携式活鱼鱼箱用材料具有较好的韧性、抗冲击强度、透明度及硬度。与对比例1-2相比，本发明核壳增韧剂对有机玻璃的改性效果较好，且本发明核壳增韧剂与有机玻璃的相容性较好，可实现增韧粒子的有效分散，有利于有机玻璃的增韧。与对比例3组相比，本发明所制备的有机玻璃经甲基丙烯酸异冰酯改性后再与核壳增韧剂作用，使得增韧后的有机玻璃性能得到了提高，即本发明制备的便携式活鱼鱼箱用材料具有较好机械性能及光学性能。
本发明制备的便携式活鱼鱼箱在运输中不易损坏，且使用一年后无变色、无变形、无龟裂，且透光率仍在92％以上。
Claims (6)
1.一种便携式活鱼鱼箱用材料，其特征在于，包括以下组分及其重量百分比：甲基丙烯酸甲酯60-80％、甲基丙烯酸异冰酯10-20％、甲基丙烯酸6-10％、己二酸二丙烯酯2-6％和核壳增韧剂2-4％。
2.如权利要求1所述的便携式活鱼鱼箱用材料，其特征在于，由以下组分及其重量百分比组成：
甲基丙烯酸甲酯70％、甲基丙烯酸异冰酯15％、甲基丙烯酸8％、己二酸二丙烯酯4％和核壳增韧剂3％。
3.如权利要求1或2所述的便携式活鱼鱼箱用材料，其特征在于，所述核壳增韧剂由以下组分及其重量百分比组成：
聚丙烯酸乙酯5-10％、甲基丙烯酸甲酯20-30％、偶氮二异丁腈1-5％、正十六烷4-10％、十二烷基硫酸钠10-15％、甲醇10-20％和去离子水10-50％。
4.如权利要求3所述的便携式活鱼鱼箱用材料，其特征在于，所述核壳增韧剂由以下组分及其重量百分比组成：
聚丙烯酸乙酯7.5％、甲基丙烯酸甲酯25％、偶氮二异丁腈3％、正十六烷7％、十二烷基硫酸钠12.5％、甲醇15％和去离子水30％。
5.如权利要求3所述的便携式活鱼鱼箱用材料，其特征在于，所述核壳增韧剂制备方法，包括如下步骤：
S1将2/5的甲基丙烯酸甲酯置于反应釜中，加入聚丙烯酸乙酯，搅拌至溶解，再加入偶氮二异丁腈和正十六烷，磁力搅拌均匀，得溶液A；
S2将3/5的去离子水置于另一反应釜，加入十二烷基硫酸钠，搅拌至溶解，得十二烷基硫酸钠溶液；
S3将步骤S2所得十二烷基硫酸钠溶液逐滴加入步骤S1所得溶液A中，滴加完成后，搅拌，超声，得溶液B；
S4将步骤S3所得溶液B搅拌均匀并通氮气保护，慢慢滴加剩余去离子水和甲基丙烯酸甲酯，升温至到70℃，反应5h，降温，铜网过滤出料，经过甲醇破乳，洗涤，抽虑，烘干，即得。
6.如权利要求1或2所述的便携式活鱼鱼箱用材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰酯、甲基丙烯酸、己二酸二丙烯酯加入反应釜中，通氮气20min，75℃循环水加热反应20min，出料，冷却，得产物D；
(2)将步骤(1)所得产物D置于烘箱，加热至60℃反应12h，在逐步加热至90℃、120℃各反应2h，得有机玻璃；
(3)将步骤(2)所得有机玻璃与核壳增韧剂放入烘箱在90℃下干燥8h，在高速混合机中进行均匀混合，经双螺杆挤出机挤出，辗压，即得。
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