CN1171917C - 聚甲基丙烯酸甲酯模塑料的制造方法 - Google Patents
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Abstract
聚甲基丙烯酸甲酯模塑料及其制造方法，它涉及一种透明热塑模塑料及其制造方法，它是由以下重量百分比的原料：甲基丙烯酸甲酯70-96.5、苯乙烯3.5-30、丙烯酸甲酯0-5形成的共聚物。其制造方法是按重量百分比取第一共聚单体甲基丙烯酸甲酯70-96.5、第二共聚单体苯乙烯3.5-30、第三共聚单体丙烯酸甲酯0-5，将三个共聚单体混合后，按原料的重量百分比取以下助剂：正十二烷基硫醇(DDM)0.25-0.35、偶氮二异丁腈(AIBN)0.08-0.11、甲苯溶剂40-60，将助剂混合配制后加入原料中进行自由基溶液聚合反应，反应温度为90-100℃，压力为0.05-0.09MPa，反应停留时间为4-9小时。本发明的产品兼具有良好的耐热性能、透明性、耐老化性和抗冲击性能。
Description
技术领域：本发明涉及一种透明热塑模塑料及其制造方法。
背景技术：工业上用自由基聚合方法生产的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一种用量不断增长的热塑塑料，它具有优异的光学性能(光泽、很高的透明度、透光率超过92％)，硬度、热成型性、耐老化性能及易加工(切割、抛光、粘结、弯曲、注塑)等特性都较好。由于纯的这种热塑性聚合物刚性大，所以在运输、使用过程中容易脆裂。为了改善其抗冲击强度，可向其中加入基于弹性材料的增强添加剂。这些添加剂通常是具有多层结构的聚合物，它可以以不同的比例加入，以达到使刚性的热塑塑料得到适当的抗冲击强度，但这种方法改善了抗冲击强度却降低了其光学性能、挠曲强度和热性能。目前用化学方法通过酰亚胺化改性的聚甲基丙烯酸甲酯聚合物(PMI)，或者无规则聚合物，它们的热性能得到提高，然而，这些聚合物不耐冲击，为改善其抗冲击强度，只有使用基于聚丁二烯添加剂才能得到透明材料，但是这种材料的耐老化性能会显著变差。
发明内容：本发明是研制了一种聚甲基丙烯酸甲酯的透明热塑模塑料及其制造方法，它解决了已有的透明热塑模塑料存在的不能兼备有良好的热性能、抗冲击性能、透明性以及优异的耐老化性能的问题。本发明的聚甲基丙烯酸甲酯模塑料是由以下重量百分比的原料：甲基丙烯酸甲酯70-96.5、苯乙烯3.5-30、丙烯酸甲酯0-5形成的共聚物。本发明的制造方法是：按重量百分比取第一共聚单体甲基丙烯酸甲酯70-96.5、第二共聚单体苯乙烯3.5-30、第三共聚单体丙烯酸甲酯0-5，将三个共聚单体混合后，按原料的重量百分比取以下助剂：正十二烷基硫醇(DDM)0.25-0.35、偶氮二异丁腈(AIBN)0.08-0.11、甲苯溶剂40-60，将助剂混合配制后加入原料中进行自由基溶液聚合反应，反应温度为90-100℃，压力为0.05-0.09MPa，反应停留时间为4-9小时。反应后的甲苯溶剂和聚合物的混合物加热至240-280℃，并送入脱气系统，在0.01-0.02MPa的压力下，甲苯和未反应单体气化冷凝后返回溶液聚合系统。熔融聚合物送入造粒系统，经造粒切割、干燥包装后得到聚甲基丙烯酸甲酯模塑料。本发明中各原料的最佳重量百分比为：甲基丙烯酸甲酯84-90、苯乙烯7-12、丙烯酸甲酯1-5。本发明的原料中可以含有其它常用的添加剂，如：稳定剂、抗氧化剂、染料、颜料等。本发明的产品可以用来制备挤塑片材，还可以用注塑或其它模塑方法制得制品。本发明用偶氮二异丁腈(AIBN)作自由基引发剂，用正十二烷基硫醇(DDM)做为链转移剂。本发明的产品既具有良好的耐热性能、透明性以及优异的耐老化性能，又具有很高的抗冲击性能。
附图说明：图1是本发明的制造方法的工艺流程图。
具体实施方式一：本实施方式是由以下重量百分比的原料：甲基丙烯酸甲酯95、苯乙烯5形成的共聚物。其制造方法是：按上述比例将原料混合，按原料的总重量百分比取以下助剂：正十二烷基硫醇(DDM)0.25-0.35、偶氮二异丁腈(AIBN)0.08-0.11、甲苯溶剂40-60，将助剂混合配制，溶液聚合采用二级串式反应器，反应温度为90-100℃，压力为0.05--0.09MPa。聚合反应器搅拌器转速为10-30转/分，反应停留时间为4-9小时。该装置的生产能力为1500kg/h，单体转化率95％，反应后的溶剂甲苯和聚合物的混合物加热至240-280℃送入脱气系统，在0.01-0.02MPa的压力下，甲苯和未反单体气化冷凝后返回溶液聚合系统。熔融聚合物送入造粒系统，经造粒切割、干燥包装后得到聚甲基丙烯酸甲酯模塑料LX-040-S5。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的它是由以下重量百分比的原料：甲基丙烯酸甲酯90、苯乙烯10，制成聚甲基丙烯酸甲酯模塑料LX-040-S10。其制造方法与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是它是由以下重量百分比的原料：甲基丙烯酸甲酯85、苯乙烯15，制成聚甲基丙烯酸甲酯模塑料LX-040-S15。其制造方法与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是它是由以下重量百分比的原料：甲基丙烯酸甲酯85、苯乙烯10、丙烯酸甲酯5，制成聚甲基丙烯酸甲酯模塑料LX-060-S10M。其制造方法与具体实施方式一相同。
表一是具体实施方式一、二、三生产的产品同已有技术的产品标准各项指标的对比表，表二是具体实施方式四生产的产品同已有技术的产品标准各项指标的对比表。
表一：
表二：
这些模塑料产品的耐热性和机械性能均有很大程度提高，同时具有透明度高、耐老化性、热成型性的优点。
注：1、本说明的标准值来自Q/HLX02-2000
2、拉伸强度测定采用GB/T1040
3、悬臂梁冲击强度测定采用GB/T1843
4、洛氏硬度测定采用GB/T9342
5、透光率测定采用GB/T2410
6、维卡软化温度测定采用GB/T1633
7、负载下热变形温度测定采用GB/T1634
8、熔体流动速率测定采用GB/T1633。
Claims (4)
1、聚甲基丙烯酸甲酯模塑料的制造方法，其特征在于按重量百分比取第一共聚单体甲基丙烯酸甲酯70-96.5、第二共聚单体苯乙烯3.5-30、第三共聚单体丙烯酸甲酯0-5，将三个共聚单体混合后，按原料的总重量百分比取以下助剂：正十二烷基硫醇0.25-0.35、偶氮二异丁腈0.08-0.11、甲苯溶剂40-60，将助剂混合配制后加入原料中进行自由基溶液聚合反应，反应温度为90-100℃，压力为0.05-0.09MPa，反应停留时间为4-9小时。
2、根据权利要求1所述的聚甲基丙烯酸甲酯模塑料的制造方法，其特征在于反应后的甲苯溶剂和聚合物的混合物加热至240-280℃，并送入脱气系统，在0.01-0.02MPa的压力下，甲苯和未反应单体气化冷凝后返回溶液聚合系统，熔融聚合物送入造粒系统，经造粒切割、干燥包装后得到聚甲基丙烯酸甲酯模塑料。
3、根据权利要求2所述的聚甲基丙烯酸甲酯模塑料的制造方法，其特征在于溶液聚合采用二级串式反应器。
4、根据权利要求3所述的聚甲基丙烯酸甲酯模塑料的制造方法，其特征在于聚合反应器搅拌器转速为10-30转/分。
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