CN107778746A - 一种有机玻璃的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有机玻璃的加工工艺，包括如下步骤：（1）先将甲基丙烯酸甲酯、共聚单体、交联剂、橡胶粒子、无机填料、混合盐、助剂放入到反应釜内；（2）对反应釜进行加热、增压、搅拌反应处理4~5h后取出得半成品物料备用；（3）对半成品物料进行浇注、脱模、拉伸、切割、抛光加工后得成品有机玻璃。本发明对有机玻璃的加工工艺进行了优化改进，有效提升了有机玻璃的耐温、耐冲击、耐腐蚀、耐破裂等特性，综合品质好，推广使用价值高。

Description

一种有机玻璃的加工工艺
技术领域
本发明属于玻璃加工制造技术领域，具体涉及一种有机玻璃的加工工艺。
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、耐候和耐化学腐蚀特性、电绝缘性和生物相容性好，易于加工成型，力学强度大，广泛用于航空、航海、建筑以及日常生活等方面。目前的多数有机玻璃存在着耐温性能不高、力学特性不佳等问题，造成使用过程中存在安全隐患的问题，亟需进行改善。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种有机玻璃的加工工艺。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种有机玻璃的加工工艺，包括如下步骤：
（1）按对应重量份称取下列物质放入到反应釜内备用：90~100份甲基丙烯酸甲酯、8~10份共聚单体、5~7份交联剂、3~6份橡胶粒子、1~3份无机填料、0.1~0.3份混合盐、2~4份助剂；
（2）对步骤（1）处理后的反应釜进行加热处理，保持反应釜内的温度为70~75℃，同时对反应釜进行匀速率增压处理，期间不断进行搅拌处理，反应4~5h后取出得半成品物料备用；
（3）对步骤（2）所得的半成品物料进行浇注、脱模、拉伸、切割、抛光加工后得成品有机玻璃。
进一步的，步骤（1）中所述的共聚单体为甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸多环酱冰片酯、芳基甲基丙烯酸酯中的任意一种。
进一步的，步骤（1）中所述的交联剂为乙二醇二丙烯酯、丁二醇二丙烯酯、羟甲基丙烯酰胺中的任意一种。
进一步的，步骤（1）中所述的无机填料为纳米二氧化钛。
进一步的，步骤（1）中所述的混合盐是由如下重量份的物质组成：4~6份硝酸镉、3~5份硫酸铜、1~2份氯化镁。
进一步的，步骤（1）中所述的助剂由如下重量份的物质组成：5~8份偶氮二异丁腈、1~3份乌洛托品、3~5份十二硫醇。
进一步的，步骤（2）中所述的匀速率增压处理的速率为0.1~0.15MPa/h。
进一步的，步骤（2）中所述的搅拌处理的转速为700~800转/分钟。
有机玻璃是由甲基丙烯酸甲酯为主要原料形成的一种高分子聚合物，其品质与组成的原料成分以及加工方法息息相关。本发明对有机玻璃的方法进行了特殊的改进处理，很好的提升了有机玻璃的综合品质和使用性能。其中在原料成分的选择上，添加了共聚单体和交联剂成分，其与甲基丙烯酸甲酯反应形成了复杂的立体结构，显著提升了聚甲基丙烯酸甲酯的空间位阻，使得聚甲基丙烯酸甲酯的主链旋转困难，链段转动活动能增加，进而改善了有机玻璃的强度、耐温、耐冲击等特性，添加的橡胶粒子和无机填料成分可增强有机玻璃整体的抗裂、耐冲击、韧性等特性，添加的混合盐产生的金属镉、铜、镁离子穿插固定于聚甲基丙烯酸甲酯等成分形成的高分子链中，其与高分子链上的氧原子、氢原子有较强的吸引力，进而很好的抑制了高分子链的运动，从而改善了有机玻璃的耐温、力学特性等特性；在加工处理过程中，对半成品物料反映期间进行的匀速率增压处理可提升反应的速度，增强了各成分聚合的结合强度，改善了有机玻璃的使用特性。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明对有机玻璃的加工工艺进行了优化改进，有效提升了有机玻璃的耐温、耐冲击、耐腐蚀、耐破裂等特性，综合品质好，推广使用价值高。
具体实施方式
实施例1
一种有机玻璃的加工工艺，包括如下步骤：
（1）按对应重量份称取下列物质放入到反应釜内备用：90份甲基丙烯酸甲酯、8份共聚单体、5份交联剂、3份橡胶粒子、1份无机填料、0.1份混合盐、2份助剂；
（2）对步骤（1）处理后的反应釜进行加热处理，保持反应釜内的温度为70℃，同时对反应釜进行匀速率增压处理，期间不断进行搅拌处理，反应4h后取出得半成品物料备用；
（3）对步骤（2）所得的半成品物料进行浇注、脱模、拉伸、切割、抛光加工后得成品有机玻璃。
进一步的，步骤（1）中所述的共聚单体为甲基丙烯酸异冰片酯。
进一步的，步骤（1）中所述的交联剂为乙二醇二丙烯酯。
进一步的，步骤（1）中所述的无机填料为纳米二氧化钛。
进一步的，步骤（1）中所述的混合盐是由如下重量份的物质组成：4份硝酸镉、3份硫酸铜、1份氯化镁。
进一步的，步骤（1）中所述的助剂由如下重量份的物质组成：5份偶氮二异丁腈、1份乌洛托品、3份十二硫醇。
进一步的，步骤（2）中所述的匀速率增压处理的速率为0.1MPa/h。
进一步的，步骤（2）中所述的搅拌处理的转速为700转/分钟。
实施例2
一种有机玻璃的加工工艺，包括如下步骤：
（1）按对应重量份称取下列物质放入到反应釜内备用：95份甲基丙烯酸甲酯、9份共聚单体、6份交联剂、5份橡胶粒子、2份无机填料、0.2份混合盐、3份助剂；
（2）对步骤（1）处理后的反应釜进行加热处理，保持反应釜内的温度为73℃，同时对反应釜进行匀速率增压处理，期间不断进行搅拌处理，反应4.5h后取出得半成品物料备用；
（3）对步骤（2）所得的半成品物料进行浇注、脱模、拉伸、切割、抛光加工后得成品有机玻璃。
进一步的，步骤（1）中所述的共聚单体为甲基丙烯酸多环酱冰片酯。
进一步的，步骤（1）中所述的交联剂为丁二醇二丙烯酯。
进一步的，步骤（1）中所述的无机填料为纳米二氧化钛。
进一步的，步骤（1）中所述的混合盐是由如下重量份的物质组成：5份硝酸镉、4份硫酸铜、1.5份氯化镁。
进一步的，步骤（1）中所述的助剂由如下重量份的物质组成：7份偶氮二异丁腈、2份乌洛托品、4份十二硫醇。
进一步的，步骤（2）中所述的匀速率增压处理的速率为0.12MPa/h。
进一步的，步骤（2）中所述的搅拌处理的转速为750转/分钟。
实施例3
一种有机玻璃的加工工艺，包括如下步骤：
（1）按对应重量份称取下列物质放入到反应釜内备用：100份甲基丙烯酸甲酯、10份共聚单体、7份交联剂、6份橡胶粒子、3份无机填料、0.3份混合盐、4份助剂；
（2）对步骤（1）处理后的反应釜进行加热处理，保持反应釜内的温度为75℃，同时对反应釜进行匀速率增压处理，期间不断进行搅拌处理，反应5h后取出得半成品物料备用；
（3）对步骤（2）所得的半成品物料进行浇注、脱模、拉伸、切割、抛光加工后得成品有机玻璃。
进一步的，步骤（1）中所述的共聚单体为芳基甲基丙烯酸酯。
进一步的，步骤（1）中所述的交联剂为羟甲基丙烯酰胺。
进一步的，步骤（1）中所述的无机填料为纳米二氧化钛。
进一步的，步骤（1）中所述的混合盐是由如下重量份的物质组成：6份硝酸镉、5份硫酸铜、2份氯化镁。
进一步的，步骤（1）中所述的助剂由如下重量份的物质组成：8份偶氮二异丁腈、3份乌洛托品、5份十二硫醇。
进一步的，步骤（2）中所述的匀速率增压处理的速率为0.15MPa/h。
进一步的，步骤（2）中所述的搅拌处理的转速为800转/分钟。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，省去步骤（1）中的混合盐成分，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，省去步骤（2）中的对反应釜进行匀速率增压处理操作，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例2相比，省去步骤（1）中的混合盐成分，同时省去步骤（2）中的对反应釜进行匀速率增压处理操作，除此外的方法步骤均相同。
对照组
现有的有机玻璃加工方法，其中所用的原料按重量份包括：145份甲基丙烯酸甲酯、13份丁二醇二丙烯酯、8份环氧大豆油丙烯酸酯、5份十二硫醇、12份橡胶粒子、6份三元共聚尼龙、1.5份稀土、0.5份偶氮二异丁腈、1.5份对羟基苯甲酸乙酯。
为了对比本发明效果，对上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对照组所述方法制得的有机玻璃进行性能测试，具体对比数据如下表1所示：
表1
拉伸强度（MPa） 冲击强度（KJ/m2） 软化点（℃）
实施例2 127.2 24.1 182.7
对比实施例1 104.5 20.5 160.6
对比实施例2 107.8 21.2 164.4
对比实施例3 98.3 18.6 152.0
对照组 96.7 18.0 150.1
由上表1可以看出，本发明加工工艺制得的有机玻璃的力学特性、耐温特性均有明显提升，其综合使用品质高，极具经济效益和市场竞争力。

Claims (8)

1.一种有机玻璃的加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按对应重量份称取下列物质放入到反应釜内备用：90~100份甲基丙烯酸甲酯、8~10份共聚单体、5~7份交联剂、3~6份橡胶粒子、1~3份无机填料、0.1~0.3份混合盐、2~4份助剂；
（2）对步骤（1）处理后的反应釜进行加热处理，保持反应釜内的温度为70~75℃，同时对反应釜进行匀速率增压处理，期间不断进行搅拌处理，反应4~5h后取出得半成品物料备用；
（3）对步骤（2）所得的半成品物料进行浇注、脱模、拉伸、切割、抛光加工后得成品有机玻璃。
2.根据权利要求1所述的一种有机玻璃的加工工艺，其特征在于，步骤（1）中所述的共聚单体为甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸多环酱冰片酯、芳基甲基丙烯酸酯中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种有机玻璃的加工工艺，其特征在于，步骤（1）中所述的交联剂为乙二醇二丙烯酯、丁二醇二丙烯酯、羟甲基丙烯酰胺中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种有机玻璃的加工工艺，其特征在于，步骤（1）中所述的无机填料为纳米二氧化钛。
5.根据权利要求1所述的一种有机玻璃的加工工艺，其特征在于，步骤（1）中所述的混合盐是由如下重量份的物质组成：4~6份硝酸镉、3~5份硫酸铜、1~2份氯化镁。
6.根据权利要求1所述的一种有机玻璃的加工工艺，其特征在于，步骤（1）中所述的助剂由如下重量份的物质组成：5~8份偶氮二异丁腈、1~3份乌洛托品、3~5份十二硫醇。
7.根据权利要求1所述的一种有机玻璃的加工工艺，其特征在于，步骤（2）中所述的匀速率增压处理的速率为0.1~0.15MPa/h。
8.根据权利要求1所述的一种有机玻璃的加工工艺，其特征在于，步骤（2）中所述的搅拌处理的转速为700~800转/分钟。
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