CN111925474B - 一种彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及高分子改性技术领域，具体涉及一种彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备方法，所述制备方法采用甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯、α‑甲基苯乙烯共混以产生适宜的交联结构，该交联结构可以有效减少或抑制材料燃烧时的熔融滴落现象，并促进材料成碳，减慢燃烧速度，并且在燃烧成碳后，生成的碳层覆盖在材料表面可以阻止继续燃烧，通过该方式，提升了聚合体系的阻燃性能，使得阻燃剂的用量得以减少。得益于此，本申请所述彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料相容性良好，力学性能和阻燃性能提升明显，并且可以通过色膏赋予颜色，在添加阻燃剂、色粉后仍然具备较好的力学性能和耐热性能，可以满足日常使用需求。

Description

一种彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备 方法

技术领域

本申请涉及高分子改性技术领域，具体涉及一种彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)被称为有机玻璃或亚克力，是一种具有良好透明性、耐候性、电绝缘性和加工性能的有机高分子聚合物，被广泛地应用于光学、通讯、建筑、航空航天等领域。近年来，聚甲基丙烯酸甲酯树脂在卫生洁具、采光体、灯箱、广告标牌等民用领域也取得了快速的发展。但聚甲基丙烯酸甲酯树脂存在耐热性较差的缺点，其玻璃化转变温度(Tg)约为105℃，热变形温度仅为85℃，一般实际使用环境的最高温度低于80℃。此外，聚甲基丙烯酸甲酯属于易燃烧材料，氧指数仅有17.3，其不耐高温和易燃烧的缺点显著限制了它的应用范围。

另外，随着装配式装修的快速兴起，以聚甲基丙烯酸甲酯为主体材料的浴缸和马桶因为其外形、颜色的自定义范围广的特点超越传统陶瓷浴缸和马桶，成为了消费者的另一类重要选择。由聚甲基丙烯酸甲酯制作的浴缸和马桶在使用方面的优势主要有：1、外形和颜色可定制；2、体感温暖，无冰凉感；3、保温性能良好；4、相比陶瓷产品，重量轻，易于运输和施工等。但是，由于聚甲基丙烯酸甲酯材料存在不耐高温和易燃烧的缺点，这类产品的应用还存在一些问题，具体表现在采用聚甲基丙烯酸甲酯制作的浴缸，存在长期超过一定温度使用的情况，局部会出现变形甚至老化断裂，严重地影响消费者的使用感受。此外，有些吸烟的消费者会把燃尽的烟头丢弃到马桶中，由于刚刚燃灭的烟头的温度可以达到100℃以上，极易在聚甲基丙烯酸甲酯材质的马桶上留下深色的灼伤印记，影响美观度，而且，由于聚甲基丙烯酸甲酯树脂易燃烧，因此还存在潜在的火灾隐患。

中国发明专利CN 101899125 B在聚甲基丙烯酸甲酯聚合体系中引入一种新型阻燃剂，其阻燃剂用量为5-10％；将阻燃剂、聚甲基丙烯酸甲酯以及其他常规组分共混后采用双螺杆挤出成型的方式得到所述的阻燃聚甲基丙烯酸甲酯材料。该专利方法所用的阻燃剂比例较高，质量分数达到5-10％，并且该阻燃剂并非市售产品，需要使用浓硫酸进行酸化，再针对阻燃剂开展催化聚合反应，制备得到相应的无卤磺酸盐系阻燃剂，最后添加到配方中进行混炼挤出成型，整体制备工序较为复杂，生产成本较高。此外，该阻燃聚甲基丙烯酸甲酯的生产方法需要添加较大量的相容剂、润滑剂和抗氧剂，这些组份的过多使用会对聚甲基丙烯酸甲酯的弯曲强度、缺口冲击强度、透光度等重要参数产生不利影响。其中部分实施例的聚甲基丙烯酸甲酯的弯曲强度仅有80MPa，透光率仅有88，达不到浇筑型板材的国标要求。

中国发明专利CN 108864353 A中公开了一种透明阻燃抗静电PMMA复合材料，其中使用的阻燃抗静电剂需要将乙二胺四亚甲基膦酸、亚氨基二(甲基膦酸)、氨基三亚甲基膦酸、羟基乙叉二膦酸和肌醇六膦酸这六种单体，在脱水剂苯、甲苯、二甲苯、浓硫酸中的一种或几种混合的条件下，与丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯醇或甲基丙烯酸羟乙酯中的一种发生酯化反应，制备得到相应的阻燃抗静电剂。由于该专利中阻燃抗静电剂的合成需要用到较多苯系物或者浓硫酸等有挥发致癌性或危险管制化学品，限制了此类阻燃抗静电PMMA复合材料的应用。

以上专利技术所用阻燃剂并非市售，其工业生产前景有限，其中，中国发明专利CN108864353 A中所述阻燃剂的合成需要用到较多苯系物，随着使用时间的增长，材料中的苯系物会释放到周围环境中，对人体的健康和环境的安全构成威胁。此外，以上两项专利均公开的是透明的聚甲基丙烯酸甲酯材料，考虑到近年来彩色聚甲基丙烯酸甲酯复合材料在卫生洁具、采光体、灯箱、广告标牌等领域的使用前景，针对实际市场需求，有必要开发相应的耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料，并在此基础上赋予材料一定的颜色，满足生产厂商及消费者对彩色聚甲基丙烯酸甲酯材质产品的需求。

发明内容

本申请提供了第一方面的技术内容，具体涉及一种彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

1)将9-11份甲基丙烯酸甲酯与0.005-0.015份引发剂在不超过40℃的温度下混合均匀，充分溶解后加入到反应釜中加热反应得到反应液；其中，设置反应温度为85℃-95℃，当反应液在25℃时的粘度大于或等于1000Pa·S时，停止加热，使反应液自然冷却；

2)将76-88份的甲基丙烯酸甲酯、0.04-0.14份的引发剂、1-3份的二乙烯基苯、2-4.2份的α-甲基苯乙烯、2-6份阻燃剂、0.3-1.5份的色膏加入到步骤1)所述的反应液中，搅拌均匀后真空脱泡10-50分钟得到脱泡混合液；

3)将脱泡混合液在50-70℃，加热反应2-6小时，然后提高反应温度到100-120℃，继续反应2-6小时，冷却后得到所述彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料。

可选的，所述色膏按照质量分数计，包括66％-74％的树脂溶剂，22％-28％的色粉以及4％-6％的分散悬浮剂。

可选的，所述树脂溶剂的分子量为5000-30000；所述树脂溶剂为饱和烷烃，所述树脂溶剂中不含与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体。

可选的，所述甲基丙烯酸甲酯的纯度不低于99.0％；所述甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯和α-甲基苯乙烯在使用前进行干燥。

可选的，所述甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯和α-甲基苯乙烯在使用前加入无水硫酸镁或无水硫酸钙干燥，干燥时间不低于6h，随后采用减压蒸馏的方式进行纯化。

可选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二酰类引发剂、过硫酸钾中的一种。

可选的，所述阻燃剂为磷酸酯、亚磷酸酯、有机磷盐、氧化膦、磷杂环化合物中的一种。

可选的，步骤3)中，所述脱泡混合液体的反应在模具中进行，

可选的，所述模具为钢化玻璃材质，其厚度为5mm。

本申请还提供了第二方面的技术内容，具体涉及一种彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料，所述彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料采用第一方面技术内容所述任一技术特征组合的制备方法制得。

本申请所述制备方法采用甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯、α-甲基苯乙烯共混改性，产生适宜的交联结构，该交联结构可以有效减少或抑制聚甲基丙烯酸甲酯燃烧时的熔融滴落现象，并促进材料成碳，使得燃烧速度减慢，无熔融滴落现象，并且在燃烧成碳后碳层覆盖在材料表面阻止进一步燃烧，通过该方式，其阻燃性能得到一定提升，可以减少阻燃剂的用量。得益于此，本申请所述彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料相容性良好，力学性能和阻燃性能提升明显，并且可以通过色膏赋予颜色，在添加阻燃剂、色粉后仍然具备较好的力学性能和耐热性能，可以满足日常使用需求。

具体实施方式

本申请提供了一种彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备方法。所述彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料采用特定工艺和组份制得，可根据需求针对性地设计材料颜色，从而制得颜色各异的聚甲基丙烯酸甲酯制品，满足不同的消费需求；并且所述彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料还具有优异的力学性能耐热性能和阻燃性能，满足日常使用需求。

具体的，所述彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法包括如下步骤：

1)将9-11份甲基丙烯酸甲酯与0.005-0.015份引发剂在不超过40℃的温度下混合均匀，待引发剂充分溶解后加入到反应釜中加热反应得到反应液；其中，设置反应温度为85℃-95℃，反应结束的标志是：当反应液在25℃时的粘度大于或等于1000Pa·S时，停止加热，使反应液自然冷却。该步骤是为了控制聚甲基丙烯酸甲酯的聚合过程而采用的预聚合工艺，在反应过程中，为了较好地控制聚合度，我们在反应进行5-10min后应当密切关注其粘度变化，以适宜的频率测试其25℃的粘度，达到目标粘度后即可停止加热；

2)将76-88份的甲基丙烯酸甲酯、0.04-0.14份的引发剂、1-3份的二乙烯基苯、2-4.2份的α-甲基苯乙烯、2-6份阻燃剂、0.3-1.5份的色膏加入到步骤1)所述的反应液中，搅拌均匀后真空脱泡10-50分钟得到脱泡混合液；

3)将脱泡混合液在50-70℃，加热反应2-6小时，然后提高反应温度到100-120℃，继续反应2-6小时，冷却后得到所述彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料。

其中，在常规甲基丙烯酸甲酯的聚合过程中，我们引入了少量二乙烯基苯和α-甲基苯乙烯以产生适宜的交联效果，从而提升聚甲基丙烯酸甲酯的耐热性能和力学性能，这种交联效果能够有效减少或抑制聚甲基丙烯酸甲酯燃烧时的熔融滴落现象，并促进材料成碳，交联后聚甲基丙烯酸甲酯燃烧速度减慢，无熔融滴落现象，燃烧成碳后覆盖在材料表面，通过该方式，其阻燃性能得到一定提升。得益于此，本申请中，所述彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料对于阻燃剂的用量得以减小。

对于阻燃剂的选择，本领域普通技术人员容易根据公知常识想到其具体品种和相应用量，并根据有限次实验得到较优的具体阻燃剂选择。作为可选的一种实施方案，本申请提供了一种阻燃剂选择方案，具体是，所述阻燃剂为磷酸酯、亚磷酸酯、有机磷盐、氧化膦、磷杂环化合物中的一种，即无卤有机膦系阻燃剂。本申请采用无卤有机膦系阻燃剂作为阻燃剂，其具备优异的阻燃效果，但是无卤有机膦系阻燃剂的过多使用对于聚甲基丙烯酸甲酯聚合体系的力学性能和光学性能影响较大，因此，前述二乙烯基苯和α-甲基苯乙烯的使用使得阻燃剂的用量得以下降的技术效果可以间接地提升了聚甲基丙烯酸甲酯的力学性能和光学性能。

为了实现着色，我们采用特制色膏作为着色剂，所述色膏按照质量分数计，包括66％-74％的树脂溶剂，22％-28％的色粉以及4％-6％的分散悬浮剂。所述色膏采用树脂溶剂作为色粉载体，在分散悬浮剂的作用下形成均一稳定的物相结构，上述组分经常规的搅拌分散的技术手段制得所述色膏。通过该方式可以使色粉良好地分散于聚甲基丙烯酸甲酯体系中，从而制得颜色均一、色差小的聚甲基丙烯酸甲酯制品，并且可以显著提升该聚甲基丙烯酸甲酯聚合体系的相容性。为了与所述彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的其他组份发挥协同效应，得到综合性能较优的聚甲基丙烯酸甲酯聚合体系，作为一种可选的实施方式，我们设置色膏的组分中，所述树脂溶剂的分子量控制在5000-30000，并且所述树脂溶剂中为饱和烷烃，其中不含与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体，通过该方式可以避免树脂溶剂的使用对聚甲基丙烯酸甲酯体系的理化特性的过多影响。

本申请中，采用的引发剂的品种为聚甲基丙烯酸甲酯本体聚合的常用引发剂，本领域普通技术人员可以根据公知常识进行选择并通过有限次的实验得到较优的引发剂品种，作为可选的具体实施方案，本申请提供部分引发剂品种，具体是偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二酰类引发剂、过硫酸钾中的一种，本领域普通技术人员可参考上述内容选择适宜的引发剂品种。

为保证所述彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的综合性能达到使用要求，对于甲基丙烯酸甲酯单体的纯度应当有一定要求，具体的，所述甲基丙烯酸甲酯的纯度不低于99.0％。另外，考虑到所述甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯和α-甲基苯乙烯具有一定吸水性，一种较优的实施方式是：所述甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯和α-甲基苯乙烯在使用前进行干燥在使用前进行干燥，本申请提供了一种上述组分的干燥方法，具体是在使用前，将甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯和α-甲基苯乙烯中加入无水硫酸镁或无水硫酸钙干燥，我们设置干燥时间不低于6h，随后采用减压蒸馏的方式对其进行纯化。

另外，本申请所述彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法中，为节约工序，在步骤3)中，所述脱泡混合液体的反应可以直接在模具中进行，通过该步骤，可以直接将聚合和成型步骤合二为一，省去了二次成型的步骤，可以大幅节约工序，降低生产成本。所述模具为本领域的常规设置，一种可选的实施方式是，所述模具采用钢化玻璃材质。

通过上述方法即可制得本申请所述的彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料。

为进一步说明本申请所述制备方法的具体实施方式以及所制得的彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的具体性能，下面通过具体实施例对其做出解释。

实施例1

本实施例提供了一种彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备方法，具体的，所述制备方法包括如下步骤：

1)甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯和α-甲基苯乙烯加入无水硫酸钙干燥，干燥时间为8h，随后采用减压蒸馏的方式进行纯化；

2)将9-11份甲基丙烯酸甲酯与0.005-0.015份引发剂在不超过40℃的温度下混合均匀，充分溶解后加入到反应釜中加热反应得到反应液；其中，设置反应温度为90℃，反应结束的时间是：当反应液在25℃时的粘度大于或等于1000Pa·S时，反应结束后停止加热，使反应液自然冷却；为关注其粘度变化，在反应进行5min后即开始进行粘度测试，之后以每五分钟一次的频率测试其25℃的粘度，达到目标粘度后即可停止加热；

3)将76-88份的甲基丙烯酸甲酯、0.04-0.14份的引发剂、2份的二乙烯基苯、3.1份的α-甲基苯乙烯、2-6份无卤有机膦系阻燃剂、0.9份的色膏加入到步骤1)所述的反应液中，搅拌均匀后真空脱泡30分钟得到脱泡混合液；

4)将脱泡混合液在60℃，加热反应4小时，然后提高反应温度到110℃，继续反应4小时，冷却后得到所述彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料。

本实施例中，所述甲基丙烯酸甲酯的纯度大于99.0％，所述引发剂为偶氮二异丁腈，所述无卤有机膦系阻燃剂为甲基膦酸二甲酯；另外，所述色膏的组成按照质量分数计，包括70％的分子量在5000-30000的树脂溶剂，25％的色粉以及5％的分散悬浮剂。本实施例中，未具体说明的组份均为市面上常见的商品材料。

通过上述方法制得以下实施组的彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料

通过上述方法制得本实施例各实施组的彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料。

本实施例还提供了对比组1，所述对比组1同样提供一种具有颜色的聚甲基丙烯酸甲酯复合材料，所述对比组1在实施组15的基础上，其区别仅在于，对比组1的步骤3)中，未加入有二乙烯基苯和α-甲基苯乙烯，并且将二乙烯基苯和α-甲基苯乙烯置换为同样重量分数的甲基丙烯酸甲酯。对比组1其他未提及部分皆与实施组15相同。

本实施例还提供了对比组2，所述对比组2同样提供一种具有颜色的聚甲基丙烯酸甲酯复合材料，所述对比组2在实施组15的基础上，其区别仅在于，对比组2的甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯和α-甲基苯乙烯未作干燥处理。对比组2其他未提及部分皆与实施组15相同。

针对上述各实施组以及对比组1、2所制得的聚甲基丙烯酸甲酯进行测试，最终测得结果如下表所示：

从以上数据可以得到，本实施例所述制备方法制得的聚甲基丙烯酸甲酯的热变形温度相比常规聚甲基丙烯酸甲酯材料有所上升，即其耐热性得到增强，并且其阻燃性能可以达到V1甚至V0级别，其阻燃性可以满足一般阻燃要求。通过对比组1与其他实施组的对比可以得到，本实施例中采用二乙烯基苯和α-甲基苯乙烯对聚甲基丙烯酸甲酯进行适度交联改性，该聚合体系相容性良好，二乙烯基苯和α-甲基苯乙烯的适当结合使用对于提升聚甲基丙烯酸甲酯的力学性能和阻燃性能起到明显作用。通过对比组2与实施组15的对比可以得到，所述甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯和α-甲基苯乙烯在生产前进行干燥处理可以有效去除其吸收的水分，可以提升最终制得的聚甲基丙烯酸甲酯的力学性能。

实施例2

本实施例提供了一种彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备方法，具体的，所述制备方法包括如下步骤：

1)甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯和α-甲基苯乙烯加入无水硫酸钙干燥，干燥时间为8h，随后采用减压蒸馏的方式进行纯化；

2)将9-11份甲基丙烯酸甲酯与0.005-0.015份引发剂在不超过40℃的温度下混合均匀，充分溶解后加入到反应釜中加热反应得到反应液；其中，设置反应温度为85℃，反应结束的时间是：当反应液在25℃时的粘度大于或等于1000Pa·S时，反应结束后停止加热，使反应液自然冷却；为了关注其粘度变化，在反应进行5min后即开始进行粘度测试，之后以每五分钟一次的频率测试其25℃的粘度，达到目标粘度后即可停止加热；

3)将76-88份的甲基丙烯酸甲酯、0.04-0.14份的引发剂、1份的二乙烯基苯、2份的α-甲基苯乙烯、2-6份无卤有机膦系阻燃剂、0.3份的色膏加入到步骤1)所述的反应液中，搅拌均匀后真空脱泡10分钟得到脱泡混合液；

4)将脱泡混合液在50℃，加热反应2小时，然后提高反应温度到100℃，继续反应2小时，冷却后得到所述彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料。

本实施例中，所述甲基丙烯酸甲酯的纯度大于99.0％，所述引发剂为过氧化二苯甲酰，所述无卤有机膦系阻燃剂为多聚磷酸铵；另外，所述色膏的组成按照质量分数计，包括74％的分子量在5000-30000的树脂溶剂，22％的色粉以及4％的分散悬浮剂。本实施例中，未具体说明的组份均为市面上常见的商品材料。

通过上述方法制得以下实施组的彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料

通过上述方法制得本实施例各实施组的彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料。

本实施例还提供了对比组3，所述对比组3同样提供一种具有颜色的聚甲基丙烯酸甲酯复合材料，所述对比组3在实施组25的基础上，其区别仅在于，对比组3的步骤3)中，未加入有二乙烯基苯，并且将二乙烯基苯置换为同样重量分数的甲基丙烯酸甲酯。对比组3其他未提及部分皆与实施组25相同。

本实施例还提供了对比组4，所述对比组4同样提供一种具有颜色的聚甲基丙烯酸甲酯复合材料，所述对比组4在实施组25的基础上，其区别仅在于，对比组4的步骤3)中，未加入有α-甲基苯乙烯，并且将α-甲基苯乙烯置换为同样重量分数的甲基丙烯酸甲酯。对比组4其他未提及部分皆与实施组25相同。

针对上述各实施组以及对比组3、4所制得的聚甲基丙烯酸甲酯进行测试，最终测得结果如下表所示：

从以上数据可以得到，本实施例所述制备方法采用较为快速的制备工序，所制得的聚甲基丙烯酸甲酯的热变形温度相比常规聚甲基丙烯酸甲酯材料仍然有所上升，其阻燃性能可以达到V1甚至V0级别，满足一般阻燃要求。通过对比组3、4与实施组25的对比可以得到，采用二乙烯基苯和α-甲基苯乙烯以及甲基丙烯酸甲酯的复合体系对于聚甲基丙烯酸甲酯的耐热性能和力学性能提升至关重要。

实施例3

本实施例提供了一种彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备方法，具体的，所述制备方法包括如下步骤：

1)甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯和α-甲基苯乙烯加入无水硫酸钙干燥，干燥时间为8h，随后采用减压蒸馏的方式进行纯化；

2)将9-11份甲基丙烯酸甲酯与0.005-0.015份引发剂在不超过40℃的温度下混合均匀，充分溶解后加入到反应釜中加热反应得到反应液；其中，设置反应温度为95℃，反应结束的时间是：当反应液在25℃时的粘度大于或等于1000Pa·S时，反应结束后停止加热，使反应液自然冷却；为了关注其粘度变化，在反应进行5min后即开始进行粘度测试，之后以每五分钟一次的频率测试其25℃的粘度，达到目标粘度后即可停止加热；

3)将76-88份的甲基丙烯酸甲酯、0.04-0.14份的引发剂、3份的二乙烯基苯、4.2份的α-甲基苯乙烯、2-6份无卤有机膦系阻燃剂、1.5份的色膏加入到步骤1)所述的反应液中，搅拌均匀后真空脱泡50分钟得到脱泡混合液；

4)将脱泡混合液在70℃，加热反应6小时，然后提高反应温度到120℃，继续反应6小时，冷却后得到所述彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料。

本实施例中，所述甲基丙烯酸甲酯的纯度大于99.0％，所述引发剂为过硫酸钾，所述无卤有机膦系阻燃剂为乙基磷酸二乙酯；另外，所述色膏的组成按照质量分数计，包括66％的分子量在5000-30000的树脂溶剂，28％的色粉以及6％的分散悬浮剂。本实施例中，未具体说明的组份均为市面上常见的商品材料。

通过上述方法制得以下实施组的彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料

通过上述方法制得本实施例各实施组的彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料。

针对上述各实施组所制得的聚甲基丙烯酸甲酯进行测试，最终测得结果如下表所示：

从以上数据可以得到，根据本实施例所述制备方法所限定工艺条件可以得到综合性能最为优异的聚甲基丙烯酸甲酯材料，再延长聚合时间或提高聚合温度对于聚甲基丙烯酸甲酯的性能无明显影响，因此，出于控制生产效率和生产成本的考虑，应当采用本申请所述制备方法中的工艺条件。

本申请说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于系统及终端实施例而言，由于其中的方法基本相似于方法的实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。

需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本申请未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例仅用于说明本申请的技术方案并非是对本申请的限制，如来替代，本申请仅结合并参照优选的实施方式进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本申请的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本申请的宗旨，也应属于本申请的权利要求保护范围。

Claims (7)

1.一种彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1) 将9-11份甲基丙烯酸甲酯与0.005-0.015份引发剂在不超过40℃的温度下混合均匀，充分溶解后加入到反应釜中加热反应得到反应液；其中，设置反应温度为85℃-95℃，当反应液在25℃时的粘度大于或等于1000 Pa﹒S时，停止加热，使反应液自然冷却；

2) 将76-88份的甲基丙烯酸甲酯、0.04-0.14份的引发剂、1-3份的二乙烯基苯、2-4.2份的α-甲基苯乙烯、2-6份阻燃剂、0.3-1.5份的色膏加入到步骤1）所述的反应液中，搅拌均匀后真空脱泡10-50分钟得到脱泡混合液；

3）将脱泡混合液在 50-70℃，加热反应2-6小时，然后提高反应温度到100-120℃，继续反应2-6小时，冷却后得到所述彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料；所述甲基丙烯酸甲酯的纯度不低于99.0%；所述甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯和α-甲基苯乙烯在使用前进行干燥；所述甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯和α-甲基苯乙烯在使用前加入无水硫酸镁或无水硫酸钙干燥，干燥时间不低于6h，随后采用减压蒸馏的方式进行纯化。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述色膏按照质量分数计，包括66% -74% 的饱和烷烃，22%-28%的色粉以及4%-6%的分散悬浮剂。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二酰类引发剂、过硫酸钾中的一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述阻燃剂为磷酸酯、亚磷酸酯、有机磷盐、氧化膦、磷杂环化合物中的一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3）中，所述脱泡混合液的反应在模具中进行。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述模具为钢化玻璃材质，其厚度为5mm。

7.一种彩色耐热、阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料，其特征在于，采用权利要求1-6任一所述的制备方法制得。