CN1113936C - 改性有机玻璃 - Google Patents
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Abstract
本发明属于配料的加工，是一种改性有机玻璃，它由不饱和聚酯树脂、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、增塑剂、引发剂和促进剂经调配成混合液，然后灌浆入模聚合固化而制得。制作方法简便，造价低，而质量性能全部优于普通有机玻璃，可广泛用于制作各种机器零部件，家俱及家装饰品和日常生活用品，具有广阔的市场前景。
Description
本发明属于配料的加工，具体涉及含有高分子物质的制品或成形材料的制造。
普通有机玻璃为甲基丙烯酸甲酯经本体聚合而制得的片、板、棒等塑料成型品。它具有透明、耐光、介电性能好等许多优点，但它的耐热性、硬度、机械强度和抗有机溶剂性能都不太理想，而且对光线的反射率低，造价高，这些缺陷使它的应用受到一定限制。随着科技的逐步，近年来出现了局部改性的有机玻璃，例如1997年12月3日公开的CN1,166,510A，提供了一种高散射导光有机玻璃及其制备方法：该材料各组分重量百分含量是苯乙烯15-20％，甲基丙烯酸甲酯48.3-84.6％，聚苯乙烯0.05-1％，引发剂0.2-0.4％，链转移剂0.1-0.3％；制备方法是，先将聚苯乙烯溶于甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯混合液中，完全溶解后加入引发剂和链转移剂，在85-95℃下预聚至一定粘度，然后将预聚物冷却，灌浆入模，在40-50℃聚合30-40小时，最后在100℃下处理1.5-2.5小时。该项技术引入苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯聚合成共聚物，使其成形材料的光学性能得到改善，但它仍然存在着普通有机玻璃常见的缺陷，而且造价仍然高，制作工艺仍显繁琐。
本发明的目的在于针对现有技术的不足，用不饱和聚酯树脂替代所需的大部分甲基丙烯酸甲酯原料，从而大幅度减少价格较高的甲基丙烯酸甲酯的耗用量，制造一种改性有机玻璃，不仅使它的质量性能全面优于普通有机玻璃，而且制造方法简便，造价低。
采取以下技术方案来实现本发明的目的。
一种改性有机玻璃，其特征在于，1)所用原料的重量百分配比是：不饱和聚酯树脂60-80，甲基丙烯酸甲酯8-20，苯乙烯5-14，邻苯二甲酸二丁酯(增塑剂)3-7，过氧化甲乙酮(引发剂)0.7-1.5，环烷酸钴(促进剂)0.5-1；2)制造方法是：按原料的重量百分配比，在不饱和聚酯树脂中加入邻苯二甲酸二丁酯拌匀，再加入苯乙烯拌匀，然后加入甲基丙烯酸甲酯，加速搅拌混合均匀，直至混合液显现清亮并无气泡存在时加入过氧化甲乙酮和环烷酸钴，搅拌均匀；待5分钟后将调配好的混合液灌注入用水箱加热的模具里，控制水温在20-45℃，静置3-6小时让其聚合固化，然后缓慢升温至100℃后停止加热，让模具在水箱中自然冷却至环境温度，最后脱模，将模塑成型品直接浸泡在常温清水中3天，以消除产品的内应力。
本发明的改性有机玻璃，其特征还在于所说的不饱和聚酯树脂最好用191不饱和聚酯树脂或者196不饱和聚酯树脂。
制得的未添加色料的模塑成型品，为无色或略带淡黄色的透明体。如要调色，选用有机颜料和油溶性颜料，以鲜艳的浅色为主(深色颜料会影响成型品的透明度)，调配混合液时应先将色料溶于邻苯二甲酸二丁酯中。
在混合液灌浆入模固化时，要根据模塑成型品的厚薄或粗细调节控制水箱温度。一般，成型品越厚或越粗，水温相应控制低一些，以防止聚合固化时散热不利。模具可用无机玻璃或不锈钢材料制作，要确保模具的浇注接触面光洁、无霉斑和擦痕。
按照本发明方法所试制的模塑成型品，其主要机构性能和耐热性能与普通有机玻璃对照如下：
有机玻璃(一级品标准) 本发明试制品
洛氏硬度(M标R) 90 104
冲击强度(KJ/m2) 14.5 164
拉伸强度(MPa) 60 70
断裂伸长率(％) 2-4 5
维卡软化温度(℃) 84(负荷力9.8N) 81(负荷力49.05N)
由上述对照数据表明，本发明试制品在其硬度，主要机械性能和耐热性能方面，明显优于普通有机玻璃。本发明还可以通过调节原料的配比关系来调节产品的机械性能，以适应不同的用途需要。
本发明试制产品的透明度高，透过物无失真现象；对光线的反射率高，其表面光洁度是普通有玻璃的一倍以上；耐热性能好，材料的使用温度范围达到-80-120℃，将一支燃烧着的香烟直接放在试制品的表面上，香烟燃烧完后在表面上不留下任何伤痕，这是其它透明塑料所不具备的；本发明试制品的耐候性能良好，试样在室外经过两年的曝晒，雨淋观察，无变色、龟裂、变形，表面仍然光洁；产品耐酸碱和有机溶剂；材料可进行车、刨、铣、削、钻、锯、磨各种机加工，并可热加工和粘接；由于使用相对便宜的不饱和聚酯树脂为主原料，同时制作方法简便，因此产品的成本低，板材仅为普通有机玻璃的50%，棒材和管材仅为普通有机玻璃的30％。本发明的改性有机玻璃可广泛用于制作各种机器零部件、家俱及家装饰品、日用生活用品，具有广阔的市场前景。
实施例
1.制造20mm厚的改性有机玻璃板材
在76Kg的191不饱和聚酯树脂中加入3Kg邻苯二甲酸二丁酯拌匀，再加入6Kg苯乙烯拌匀，然后加入13Kg甲基丙烯酸甲酯，加速搅拌混合均匀，直至混合液显现清亮并无气泡存在时加入1Kg过氧化甲乙酮和600g环烷酸钴，搅拌均匀，5分钟后灌注入板材模具中，模具事先置入水箱里，控制水温在25-35℃静置4小时让其聚合固化，然后升温至100℃后停止加热，让模具在水箱中自然冷却至环境温度，脱模，将模塑板材直接浸泡在常温清水中3天，获得20mm厚的改性有机玻璃板材。可用这种板材制作家俱台面板。
2.制造Φ80mm的改性有机玻璃棒材
在70Kg的196不饱和聚酯树脂中加入4Kg邻苯二甲酸二丁酯拌匀，再加入10Kg苯乙烯拌匀，然后加入16Kg甲基丙烯酸甲酯，加速搅拌混合均匀，直至混合液显现清亮并无气泡存在时加入1Kg过氧化甲乙酮和700g环烷酸钴，搅拌均匀；5分钟后将调配好的混合液灌注入用水箱加热的棒材模具中，控制水温在20-35℃静置6小时让其聚合固化，然后升温至100℃后停止加热，让模具在水箱中自然冷却至环境温度，脱模，将模塑棒材直接浸泡在常温清水中3天，获得Φ80mm的改性有机玻璃棒材，可用此棒材机加工成机器零配件或工艺品。
Claims (2)
1、一种改性有机玻璃，其特征在于：
1)所用原料的重量百分配比是：不饱和聚酯树脂60-80，甲基丙烯酸甲酯8-20，苯乙烯5-14，邻苯二甲酸二丁酯3-7，过氧化甲乙酮0.7-1.5，和环烷酸钴0.5-1；
2)制造方法是：按原料的重量百分配比，在不饱和聚酯树脂中加入邻苯二甲酸二丁酯拌匀，再加入苯乙烯拌匀，然后加入甲基丙烯酸甲酯，加速搅拌混合均匀，直至混合液显现清亮并无气泡存在时加入过氧化甲乙酮和环烷酸钴，搅拌均匀，5分钟后灌注入用水箱加热的模具中，水温控制在20-45℃静置3-6小时让其聚合固化，然后缓慢升温至100℃后停止加热，让模具在水箱中自然冷却至环境温度，最后脱模，将模塑成型品直接浸泡在常温清水中3天，制得产品。
2、按照权利要求1所述的改性有机玻璃，其特征在于所说的不饱和聚酯树脂是191不饱和聚酯树脂或者196不饱和聚酯树脂。
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