CN112521559B - 制备醇酸有机玻璃板材的方法及醇酸有机玻璃板材 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备醇酸有机玻璃板材的方法及醇酸有机玻璃板材，涉及有机玻璃板材加工技术领域。本发明通过甲基丙烯酸甲酯溶液和醇酸稀料聚合形成醇酸有机玻璃，将甲基丙烯酸甲酯进行预聚合处理，之后与醇酸稀料进行混合，得到醇酸甲基丙烯酸甲酯浆液；浆液灌入模型中，低温聚合形成固体后，进行高温聚合，降温脱模后得到醇酸有机玻璃板材。本发明在甲基丙烯酸甲酯中加入醇酸稀料，提高有机玻璃的硬度及其他理化性能；将调制好的醇酸有机玻璃溶液直接浇筑达到所需的厚度，经一定温度处理聚合而成，避免涂层工艺的复杂性，而且得到的有机玻璃板材不会出现分层现象，保证理化性能，使板材应用范围更加广泛。
Description
技术领域
本发明涉及有机玻璃板材加工技术领域，尤其涉及一种制备醇酸有机玻璃板材的方法及醇酸有机玻璃板材。
背景技术
有机玻璃化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯，具有表面光洁、染色均匀、易成型等优点。采用传统工艺加工制作有机玻璃，工艺过程复杂，板材容易出现分层，影响板材的应用范围。制得的有机玻璃表面硬度小，应用在家具、装修或工艺品领域时，表面容易留下划痕，光泽度持续时间短，易磨损，使用效果差。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种制备醇酸有机玻璃板材的方法及醇酸有机玻璃板材，提高有机玻璃的硬度及其他理化性能。
为实现此技术目的，本发明采用如下方案：制备醇酸有机玻璃板材的方法，包括如下步骤：
S1、将检验合格的甲基丙烯酸甲酯加入聚合釜中，并向其中加入耐光剂UVP和引发剂ABN，在75℃~80℃条件下进行预聚合处理；
S2、聚合釜中溶液粘度达到12~20s时，聚合釜内温度降至50℃，加入醇酸稀料和增稠剂，制备成醇酸甲基丙烯酸甲酯浆液，浆液粘度在30~40s；
S3、将醇酸甲基丙烯酸甲酯浆液在0.073MPa~0.080MPa下真空处理30min；
S4、将两个检验合格的硅玻璃清洗干净，合成模型，放入聚合车内；
S5、将醇酸甲基丙烯酸甲酯浆液由灌浆口注入模型中，完成灌浆后排出多余气体；
S6、聚合车在60℃低温聚合反应3h，降温至45℃维持体系平稳；
S7、待浆液聚合成弹性体转入高温聚合装置，进行120℃~140℃风浴高温聚合反应，聚合维持4小时，之后降温脱模，制成醇酸有机玻璃板材。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明在甲基丙烯酸甲酯中加入醇酸稀料，提高有机玻璃的硬度及其他理化性能；将调制好的醇酸有机玻璃溶液直接浇筑达到所需的厚度，经低温和高温处理聚合而成，避免涂层工艺的复杂性，而且得到的有机玻璃板材不会出现分层现象，保证理化性能，使板材应用范围更加广泛。
本发明的优选方案为：
引发剂ABN与甲基丙烯酸甲酯的质量比为0.04±0.005：100。
耐光剂UVP与甲基丙烯酸甲酯的质量比为0.05±0.005：100。
醇酸稀料与甲基丙烯酸甲酯的质量比为2±0.2：100。
增稠剂与甲基丙烯酸甲酯的质量比为0.1±0.02：100。
增稠剂为藻酸丙二醇酯。
模型的厚度为3mm。
醇酸稀料为非干性醇酸。
本发明还提供了一种根据制备醇酸有机玻璃板材的方法得到的醇酸有机玻璃板材。
与现有技术相比，本发明产品的有益效果在于：醇酸有机玻璃板材为无色透明产品，在聚合过程中加入相应颜料进行改色；产品具有可塑性、硬度高、色彩光亮、耐水性好，且产品无毒、无污染，可替换市面上的聚乙烯制品，满足家具、装修、美化、工艺制品等行业要求。
具体实施方式
为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明，但本发明并不仅仅限于此。
本发明采用甲基丙烯酸甲酯和醇酸稀料共聚浇筑模型聚合而成。粘度检测根据固定量液体流出所用的时间表示，甲基丙烯酸甲酯液体的粘度测试为10ml流出所需时间为11.0±0.02/S。
实施例
以质量份计，将精制合格的甲基丙烯酸甲酯（MMA）100份、耐光剂UVP 0.05份、引发剂ABN 0.04份加入到聚合釜中，搅拌升温到75～80℃，进行预聚合处理。反应维持至浆液粘度达到12~20s时，降低温度至50℃，并加入醇酸稀料、增稠剂（藻酸丙二醇酯）制成MMA浆液。在常温0.073MPa~0.080MPa真空度下真空处理30min，即负压环境下排除液体内的气体，使得板材聚合后不产生气泡。
将两块硅玻璃清洗干净后，由四人将洗涤烘干后的有机玻璃分别抬上A、B两制模台，同时由两名检查员用安全灯进行检查，有机玻璃表面应无划伤、水迹、绒毛等，四人将B台有机玻璃翻转180°合在A台有机玻璃上，四周用弹性柔软的塑料管进行密封，组成模型。模型四周用弓形夹加紧至要求厚度，模型由8人抬至聚合车上。
将醇酸甲基丙烯酸甲酯浆液由灌浆口注入已准备好的模型中，完成灌浆后排出多余的气体。聚合车放置低温聚合装置，60℃维持3小时，降温至45℃维持体系平稳，保持板材在45±2℃的环境下反应。待浆液聚合成弹性体转入高温聚合装置，进行120～140℃风浴高温聚合，高温聚合维持4小时降温脱模，制成醇酸有机玻璃板材。经过板材表面检验、厚度检验、物理机械性能检验，检验合格得到醇酸有机玻璃板材。
对比例1（传统涂层）
按实施例洗涤硅玻璃方式准备有机玻璃，由四人将洗涤烘干后的有机玻璃抬上制模台，同时由两名检查员用安全灯进行检查，有机玻璃表面应无划伤、水迹、绒毛等，将醇酸溶液均匀涂抹有机玻璃上，四人涂层后的有机玻璃抬至聚合车上，聚合车放置在40℃环境中自然风干，制备出涂层醇酸有机玻璃板材。涂层醇酸有机玻璃易脱开，使用寿命短。
对比例2（采用夹层浇筑聚合）
按实施例洗涤有机玻璃方式准备有机玻璃，用有机玻璃按照实施例制备有机玻璃模型。将醇酸甲基丙烯酸甲酯浆液由灌浆口注入已准备好的模型中，完成灌浆后排出多余的气体。聚合车放置低温聚合装置，60℃维持3小时，待浆液聚合成弹性体转入高温聚合装置，进行120～140℃风浴高温聚合，高温聚合维持4小时降温至常温，制成醇酸有机玻璃板材。醇酸有机玻璃的板材性能降低。
对比例3（采用浆液混合浇筑）
按实施例准备模型，将精制合格的甲基丙烯酸甲酯MMA 100份（质量，以下均为质量份数）、耐光剂UVP 0.05份、引发剂ABN 0.04份按比例加入到聚合釜中，搅拌升温到75～80℃，反应维持至浆液粘度达到12～20s时，降温至室温加入醇酸。混合浆液由灌浆口注入已准备好的模型中，完成灌浆后排出多余的气体。聚合车放置低温聚合装置，60℃维持3小时。待浆液聚合成弹性体转入高温聚合装置，进行120～140℃风浴高温聚合，高温聚合维持4小时降温脱模，制成醇酸有机玻璃板材，此方法得到的有机玻璃容易出现分层现象，影响使用。
将实施例和对比例1~3得到的有机玻璃的产品性能和技术指标进行对比，板材理化性能以浇筑航空有机玻璃规范（GJB1251A-2008）作为参考，对比结果如表1所示。
表1 产品性能与技术指标对比表
板材理化性能对比：
（1）实施例1的板材表面光亮、无缺陷。
（2）对比例1在性能测试中，板材出现涂层脱裂现象，多项性能低。
（3） 对比例2的板材肉眼观测有明显夹层现象。多项理化性能明显下降。
（4）对比例3的板材甲基丙烯酸甲酯和醇酸分层聚合。理化性能明显不合格。
最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的优选实施例，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种制备醇酸有机玻璃板材的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将检验合格的甲基丙烯酸甲酯加入聚合釜中，并向其中加入耐光剂UVP和引发剂ABN，在75℃~80℃条件下进行预聚合处理；
S2、聚合釜中溶液粘度达到12~20s时，聚合釜内温度降至50℃，加入醇酸稀料和增稠剂，制备成醇酸甲基丙烯酸甲酯浆液，浆液粘度在30~40s；
S3、将醇酸甲基丙烯酸甲酯浆液在0.073MPa~0.080MPa下真空处理30min；
S4、将两个检验合格的硅玻璃清洗干净，合成模型，放入聚合车内；
S5、将醇酸甲基丙烯酸甲酯浆液由灌浆口注入模型中，完成灌浆后排出多余气体；
S6、聚合车在60℃低温聚合反应3h，降温至45℃维持体系平稳；
S7、待浆液聚合成弹性体转入高温聚合装置，进行120℃~140℃风浴高温聚合反应，聚合维持4小时，之后降温脱模，制成醇酸有机玻璃板材。
2.根据权利要求1所述的制备醇酸有机玻璃板材的方法，其特征在于，引发剂ABN与甲基丙烯酸甲酯的质量比为0.04±0.005：100。
3.根据权利要求1所述的制备醇酸有机玻璃板材的方法，其特征在于，耐光剂UVP与甲基丙烯酸甲酯的质量比为0.05±0.005：100。
4.根据权利要求1所述的制备醇酸有机玻璃板材的方法，其特征在于，醇酸稀料与甲基丙烯酸甲酯的质量比为2±0.2：100。
5.根据权利要求1所述的制备醇酸有机玻璃板材的方法，其特征在于，增稠剂与甲基丙烯酸甲酯的质量比为0.1±0.02：100。
6.根据权利要求5所述的制备醇酸有机玻璃板材的方法，其特征在于，增稠剂为藻酸丙二醇酯。
7.根据权利要求1所述的制备醇酸有机玻璃板材的方法，其特征在于，模型的厚度为3mm。
8.根据权利要求1所述的制备醇酸有机玻璃板材的方法，其特征在于，醇酸稀料为非干性醇酸。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的制备醇酸有机玻璃板材的方法制得的醇酸有机玻璃板材。
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