CN108102274A - 一种阻燃亚克力板材及其生产方法 - Google Patents

一种阻燃亚克力板材及其生产方法 Download PDF

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徐汝清
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Abstract

本发明公开一种阻燃亚克力板材及其生产方法，该阻燃亚克力板材，由以下重量份数配比的原料制成：甲基丙烯酸甲酯50‑60份、碳化硅纤维10‑12份、矾土6‑8份、氢氧化镁3‑5份、聚亚苯基硫醚2‑4份、三氧化二锑1‑3份、十二硫醇2‑4份、硼酸锌1‑3份、硬酯酸5‑7份、马来酸酐9‑11份、磷酸三(2‑氯丙基)酯2‑4份、二苯甲酮1‑3份、偶氮二异丁腈3‑5份、二甲基硅油4‑6份和环氧大豆油5‑7份；该亚克力板材硬度高，不易变形，耐磨损，表面不易产生划痕，同时还具有良好的阻燃性能。

Description

一种阻燃亚克力板材及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种阻燃亚克力板材及其生产方法。
背景技术
“亚克力”是一个音译词，英文是ACRYL I C。它是一种化学材料，化学名叫做“PMMA”，属聚丙烯酸酯类，俗称“经过特殊处理的有机玻璃”，在应用行业亚克力的原材料一般以颗粒、板材、管材等形式出现。亚克力又称特殊处理的有机玻璃，系有机玻璃换代产品，亚克力板材与铝塑板型材、高级丝网印等可以完美结合，满足商家的需求，亚克力吸塑是提高营业店面档次，统一企业形象最好的户外广告形式，此外，亚克力也用来制作的灯箱等。亚克力板材作为一种新型的有机装饰材料逐渐在人们的日常生活中扮演重要的角色，市场上，一般的亚克力板材色彩丰富，种类繁多，但其强度韧性不高，板材容易变形，且表面易产生划痕。同时，这些亚克力板材为易燃产品。
现有的亚克力板材阻燃性能一般，容易变形，且不耐磨损，因此，寻求一种亚克力板材硬度高，不易变形，耐磨损，表面不易产生划痕，且阻燃性能良好的亚克力板材很有必要。
发明内容
有鉴于此，本发明目的是提供一种硬度高，不易变形，耐磨损，表面不易产生划痕，同时还具有良好的阻燃性能的亚克力板材。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种阻燃亚克力板材，由以下重量份数配比的原料制成：甲基丙烯酸甲酯50-60份、碳化硅纤维10-12份、矾土6-8份、氢氧化镁3-5份、聚亚苯基硫醚2-4份、三氧化二锑1-3份、十二硫醇2-4份、硼酸锌1-3份、硬酯酸5-7份、马来酸酐9-11份、磷酸三(2-氯丙基)酯2-4份、二苯甲酮1-3份、偶氮二异丁腈3-5份、二甲基硅油4-6份和环氧大豆油5-7份。
进一步的，所述的阻燃亚克力板材，由以下重量份数配比的原料制成：甲基丙烯酸甲酯60份、碳化硅纤维12份、矾土8份、氢氧化镁5份、聚亚苯基硫醚4份、三氧化二锑3份、十二硫醇4份、硼酸锌3份、硬酯酸7份、马来酸酐11份、磷酸三(2-氯丙基)酯4份、二苯甲酮3份、偶氮二异丁腈5份、二甲基硅油6份和环氧大豆油7份。
进一步的，所述的阻燃亚克力板材，由以下重量份数配比的原料制成：甲基丙烯酸甲酯50份、碳化硅纤维10份、矾土6份、氢氧化镁3份、聚亚苯基硫醚2份、三氧化二锑1份、十二硫醇2份、硼酸锌1份、硬酯酸5份、马来酸酐9份、磷酸三(2-氯丙基)酯2份、二苯甲酮1份、偶氮二异丁腈3份、二甲基硅油4份和环氧大豆油5份。
进一步的，所述的阻燃亚克力板材，由以下重量份数配比的原料制成：甲基丙烯酸甲酯55份、碳化硅纤维11份、矾土7份、氢氧化镁4份、聚亚苯基硫醚3份、三氧化二锑2份、十二硫醇3份、硼酸锌2份、硬酯酸6份、马来酸酐10份、磷酸三(2-氯丙基)酯3份、二苯甲酮2份、偶氮二异丁腈4份、二甲基硅油5份和环氧大豆油6份。
本发明要解决的另一技术问题为提供一种阻燃亚克力板材的生产方法，包括以下步骤：
1)取矾土6-8份、氢氧化镁3-5份和硼酸锌1-3份放入球磨机中，启动球磨机以280-320r/mi n的速度球磨15-20mi n,然后过100-120目筛，得到混合粉末，备用；
2)取甲基丙烯酸甲酯50-60份、碳化硅纤维10-12份、聚亚苯基硫醚2-4份和马来酸酐9-11份放入反应釜内，在110-120℃的条件下，以60-80r/mi n的速度搅拌20-30mi n,然后加入步骤1)得到的混合粉末，在80-90℃的条件下，以60-80r/mi n的速度搅拌10-20min,得到聚合浆体，备用；
3)在步骤2)制得的聚合浆体中加入三氧化二锑1-3份、十二硫醇2-4份、硬酯酸5-7份、磷酸三(2-氯丙基)酯2-4份、二苯甲酮1-3份和偶氮二异丁腈3-5份，在80-90℃的条件下，以60-80r/mi n的速度搅拌10-20mi n,得到混合浆料一，备用；
4)取二甲基硅油4-6份和环氧大豆油5-7份加入到步骤3)得到的混合浆料一中，以60-80r/mi n的速度搅拌10-20mi n,得到混合浆料二，备用；
5)将步骤4)得到的混合浆料二灌入模具中，再将模具置于烘箱中，在100-120℃的条件下，采用空气浴加热，保持2-3h,得到固化板材；
6)将步骤5)得到的固化板材从烘箱中取出，自然冷却至常温，脱模，再进行打磨、抛光，即得阻燃亚克力板材。
本发明的有益效果在于：将甲基丙烯酸甲酯和碳化硅纤维为基础材料，配合以增加硬度的矾土和聚亚苯基硫醚，阻燃效果好的氢氧化镁、磷酸三(2-氯丙基)酯、三氧化二锑和硼酸锌，增塑剂硬酯酸，调节剂马来酸酐和十二硫醇，紫外线吸收剂二苯甲酮和偶氮二异丁腈，脱模剂二甲基硅油和环氧大豆油，上述各组分原料相互结合，并经过本发明特定的生产方法，制得的亚克力板材硬度高，不易变形，耐磨损，表面不易产生划痕，且阻燃性能良好，具有广泛的应用领域。
具体实施方式
实施例1
一种阻燃亚克力板材，由以下重量份数配比的原料制成：甲基丙烯酸甲酯60份、碳化硅纤维12份、矾土8份、氢氧化镁5份、聚亚苯基硫醚4份、三氧化二锑3份、十二硫醇4份、硼酸锌3份、硬酯酸7份、马来酸酐11份、磷酸三(2-氯丙基)酯4份、二苯甲酮3份、偶氮二异丁腈5份、二甲基硅油6份和环氧大豆油7份。
一种阻燃亚克力板材的生产方法，包括以下步骤：
1)取矾土8份、氢氧化镁5份和硼酸锌3份放入球磨机中，启动球磨机以320r/mi n的速度球磨20mi n,然后过120目筛，得到混合粉末，备用；
2)取甲基丙烯酸甲酯60份、碳化硅纤维12份、聚亚苯基硫醚4份和马来酸酐11份放入反应釜内，在120℃的条件下，以80r/mi n的速度搅拌30mi n,然后加入步骤1)得到的混合粉末，在90℃的条件下，以80r/mi n的速度搅拌20mi n,得到聚合浆体，备用；
3)在步骤2)制得的聚合浆体中加入三氧化二锑3份、十二硫醇4份、硬酯酸7份、磷酸三(2-氯丙基)酯4份、二苯甲酮3份和偶氮二异丁腈5份，在90℃的条件下，以80r/mi n的速度搅拌20mi n,得到混合浆料一，备用；
4)取二甲基硅油6份和环氧大豆油7份加入到步骤3)得到的混合浆料一中，以80r/mi n的速度搅拌20mi n,得到混合浆料二，备用；
5)将步骤4)得到的混合浆料二灌入模具中，再将模具置于烘箱中，在120℃的条件下，采用空气浴加热，保持3h,得到固化板材；
6)将步骤5)得到的固化板材从烘箱中取出，自然冷却至常温，脱模，再进行打磨、抛光，即得阻燃亚克力板材。
实施例2
一种阻燃亚克力板材，由以下重量份数配比的原料制成：甲基丙烯酸甲酯50份、碳化硅纤维10份、矾土6份、氢氧化镁3份、聚亚苯基硫醚2份、三氧化二锑1份、十二硫醇2份、硼酸锌1份、硬酯酸5份、马来酸酐9份、磷酸三(2-氯丙基)酯2份、二苯甲酮1份、偶氮二异丁腈3份、二甲基硅油4份和环氧大豆油5份。
一种阻燃亚克力板材的生产方法，包括以下步骤：
1)取矾土6份、氢氧化镁3份和硼酸锌1份放入球磨机中，启动球磨机以280r/mi n的速度球磨15mi n,然后过100目筛，得到混合粉末，备用；
2)取甲基丙烯酸甲酯50份、碳化硅纤维10份、聚亚苯基硫醚2份和马来酸酐9份放入反应釜内，在110℃的条件下，以60r/mi n的速度搅拌20mi n,然后加入步骤1)得到的混合粉末，在80℃的条件下，以60r/mi n的速度搅拌10mi n,得到聚合浆体，备用；
3)在步骤2)制得的聚合浆体中加入三氧化二锑1份、十二硫醇2份、硬酯酸5份、磷酸三(2-氯丙基)酯2份、二苯甲酮1份和偶氮二异丁腈3份，在80℃的条件下，以60r/mi n的速度搅拌10mi n,得到混合浆料一，备用；
4)取二甲基硅油4份和环氧大豆油5份加入到步骤3)得到的混合浆料一中，以60r/mi n的速度搅拌10mi n,得到混合浆料二，备用；
5)将步骤4)得到的混合浆料二灌入模具中，再将模具置于烘箱中，在100℃的条件下，采用空气浴加热，保持2h,得到固化板材；
6)将步骤5)得到的固化板材从烘箱中取出，自然冷却至常温，脱模，再进行打磨、抛光，即得阻燃亚克力板材。
实施例3
一种阻燃亚克力板材，由以下重量份数配比的原料制成：甲基丙烯酸甲酯55份、碳化硅纤维11份、矾土7份、氢氧化镁4份、聚亚苯基硫醚3份、三氧化二锑2份、十二硫醇3份、硼酸锌2份、硬酯酸6份、马来酸酐10份、磷酸三(2-氯丙基)酯3份、二苯甲酮2份、偶氮二异丁腈4份、二甲基硅油5份和环氧大豆油6份。
一种阻燃亚克力板材的生产方法，包括以下步骤：
1)取矾土7份、氢氧化镁4份和硼酸锌2份放入球磨机中，启动球磨机以300r/mi n的速度球磨18mi n,然后过110目筛，得到混合粉末，备用；
2)取甲基丙烯酸甲酯55份、碳化硅纤维11份、聚亚苯基硫醚3份和马来酸酐10份放入反应釜内，在115℃的条件下，以70r/mi n的速度搅拌25mi n,然后加入步骤1)得到的混合粉末，在85℃的条件下，以70r/mi n的速度搅拌15mi n,得到聚合浆体，备用；
3)在步骤2)制得的聚合浆体中加入三氧化二锑2份、十二硫醇3份、硬酯酸6份、磷酸三(2-氯丙基)酯3份、二苯甲酮2份和偶氮二异丁腈4份，在85℃的条件下，以70r/mi n的速度搅拌15mi n,得到混合浆料一，备用；
4)取二甲基硅油5份和环氧大豆油6份加入到步骤3)得到的混合浆料一中，以70r/mi n的速度搅拌15mi n,得到混合浆料二，备用；
5)将步骤4)得到的混合浆料二灌入模具中，再将模具置于烘箱中，在110℃的条件下，采用空气浴加热，保持2-3h,得到固化板材；
6)将步骤5)得到的固化板材从烘箱中取出，自然冷却至常温，脱模，再进行打磨、抛光，即得阻燃亚克力板材。
实验例
实验对象：将本发明的阻燃亚克力板材作为实验组，普通的亚克力板材作为对照组一，特制的阻燃隔热亚克力板材作为对照组二，其中对照组二的亚克力板材由甲基丙烯酸甲酯100克、过氧化二苯甲酰0.3克、废旧有机玻璃60克、木材加工厂废弃物25克、氢氧化镁30克和消泡剂有机硅单体0.4克制成。
实验方法：采用GB/T 2408-1996标准对上述三组板材进行燃烧试验测试,其燃烧等级为FH-3-15mm/mi n；采用LX-D邵氏硬度计对上述三组板材进行硬度测试；通过磨损试验机对上述三组板材进行磨损率测试。
实验要求：三组材料的直径均为10mm,长度均为100mm。
表一为上述三组亚克力板材燃烧试验具体情况记录：
表一
表二为上述三组亚克力板材硬度及耐磨损测试具体情况记录：
表二
结合表一和表二的实验数据，可以得知，在相同的实验条件下，与普通的亚克力板材和特制的阻燃隔热亚克力板材相比，本发明的阻燃亚克力板材阻燃性能好，硬度高，耐磨损性能好。
本发明的有益效果在于：将甲基丙烯酸甲酯和碳化硅纤维为基础材料，配合以增加硬度的矾土和聚亚苯基硫醚，阻燃效果好的氢氧化镁、磷酸三(2-氯丙基)酯、三氧化二锑和硼酸锌，增塑剂硬酯酸，调节剂马来酸酐和十二硫醇，紫外线吸收剂二苯甲酮和偶氮二异丁腈，脱模剂二甲基硅油和环氧大豆油，上述各组分原料相互结合，并经过本发明特定的生产方法，制得的亚克力板材硬度高，不易变形，耐磨损，表面不易产生划痕，且阻燃性能良好，具有广泛的应用领域。
当然，以上只是本发明的典性实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (5)

1.一种阻燃亚克力板材，其特征在于：由以下重量份数配比的原料制成：甲基丙烯酸甲酯50-60份、碳化硅纤维10-12份、矾土6-8份、氢氧化镁3-5份、聚亚苯基硫醚2-4份、三氧化二锑1-3份、十二硫醇2-4份、硼酸锌1-3份、硬酯酸5-7份、马来酸酐9-11份、磷酸三(2-氯丙基)酯2-4份、二苯甲酮1-3份、偶氮二异丁腈3-5份、二甲基硅油4-6份和环氧大豆油5-7份。
2.如权利要求1所述的阻燃亚克力板材，其特征在于：由以下重量份数配比的原料制成：甲基丙烯酸甲酯60份、碳化硅纤维12份、矾土8份、氢氧化镁5份、聚亚苯基硫醚4份、三氧化二锑3份、十二硫醇4份、硼酸锌3份、硬酯酸7份、马来酸酐11份、磷酸三(2-氯丙基)酯4份、二苯甲酮3份、偶氮二异丁腈5份、二甲基硅油6份和环氧大豆油7份。
3.如权利要求1所述的阻燃亚克力板材，其特征在于：由以下重量份数配比的原料制成：甲基丙烯酸甲酯50份、碳化硅纤维10份、矾土6份、氢氧化镁3份、聚亚苯基硫醚2份、三氧化二锑1份、十二硫醇2份、硼酸锌1份、硬酯酸5份、马来酸酐9份、磷酸三(2-氯丙基)酯2份、二苯甲酮1份、偶氮二异丁腈3份、二甲基硅油4份和环氧大豆油5份。
4.如权利要求1所述的阻燃亚克力板材，其特征在于：由以下重量份数配比的原料制成：甲基丙烯酸甲酯55份、碳化硅纤维11份、矾土7份、氢氧化镁4份、聚亚苯基硫醚3份、三氧化二锑2份、十二硫醇3份、硼酸锌2份、硬酯酸6份、马来酸酐10份、磷酸三(2-氯丙基)酯3份、二苯甲酮2份、偶氮二异丁腈4份、二甲基硅油5份和环氧大豆油6份。
5.一种阻燃亚克力板材的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)取矾土6-8份、氢氧化镁3-5份和硼酸锌1-3份放入球磨机中，启动球磨机以280-320r/min的速度球磨15-20min,然后过100-120目筛，得到混合粉末，备用；
2)取甲基丙烯酸甲酯50-60份、碳化硅纤维10-12份、聚亚苯基硫醚2-4份和马来酸酐9-11份放入反应釜内，在110-120℃的条件下，以60-80r/min的速度搅拌20-30min,然后加入步骤1)得到的混合粉末，在80-90℃的条件下，以60-80r/min的速度搅拌10-20min,得到聚合浆体，备用；
3)在步骤2)制得的聚合浆体中加入三氧化二锑1-3份、十二硫醇2-4份、硬酯酸5-7份、磷酸三(2-氯丙基)酯2-4份、二苯甲酮1-3份和偶氮二异丁腈3-5份，在80-90℃的条件下，以60-80r/min的速度搅拌10-20min,得到混合浆料一，备用；
4)取二甲基硅油4-6份和环氧大豆油5-7份加入到步骤3)得到的混合浆料一中，以60-80r/min的速度搅拌10-20min,得到混合浆料二，备用；
5)将步骤4)得到的混合浆料二灌入模具中，再将模具置于烘箱中，在100-120℃的条件下，采用空气浴加热，保持2-3h,得到固化板材；
6)将步骤5)得到的固化板材从烘箱中取出，自然冷却至常温，脱模，再进行打磨、抛光，即得阻燃亚克力板材。
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