[发明专利]一种透光热塑性玻璃钢板材的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于玻璃钢技术领域，涉及一种玻璃钢板材的制备方法。

背景技术

透光玻璃钢是一种玻璃纤维增强树脂基复合材料，不仅具有玻璃钢的高强度、高模量的特点，而且具有良好的透光性，可作为采光材料用于透明广场、透明工房、透明蔬菜大棚的建造。通常，透明玻璃钢是采用热固性树脂与玻璃纤维复合而制备的，缺点是玻璃钢一旦定型，将不能再通过加热而改变形状，不具备二次受热变形的能力，而且也难以回收再利用。此外，由于热固性树脂的固有缺点，热固性透光玻璃钢的抗冲击性能较差。中国专利00121534.5公开了一种透明玻璃钢面篮球板的制作方法，中国专利200710044467.6公开了一种透光可变阻燃玻璃钢的制备方法，中国专利02132502.2公开了用于无碱布增强玻璃钢的全透成型材料，此外，中国专利200610086258.3描述了一种透明玻璃钢格栅及其生产方法。上述的专利无一不是采用热固性树脂作为玻璃钢的基体。尽管中国专利200510041290.5讲述了一种热塑性复合材料的拉挤成型方法及其成型模。但该专利采用的方法是利用有机纤维与玻璃纤维的混纺纱进行拉挤成型，生产连续型材。因为聚合物的熔体粘度很大，该方法的一个显著的缺点是在拉挤过程中，熔融的有机纤维难以对玻璃纤维完全浸渍，这会影响到产品的透光性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷而提供一种透光热塑性玻璃钢板材的制备方法。

本发明采用以下技术方案：

本发明的技术关键是要求树脂基体与玻纤折射率要高度匹配，使树脂基体与玻纤的折射率的误差小于0.1％。

共聚树脂的折射率可以大致按照如下公式进行估算：

共聚物的折射率＝n_(PMMA)×W％_(PMMA)+n_(PS)×W％_(PS)

以上公式中：

n_(PMMA)为纯聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的折射率，该值取1.490；

W％_(PMMA)为共聚物中PMMA的重量比；

n_(PS)为纯聚苯乙烯(PS)的折射率，该值取1.591。

W％_(PS)为共聚物中PS的重量比；

利用以上公式计算得出的单体配比只能大致确定一个范围，还要考虑到改性单体、脱模剂和增塑剂对树脂折射率的影响，因脱模剂、增塑剂以及改性单体的折射率较低，加入这些助剂会在一定程度上降低树脂基体的折射率，因此在实际配方中应适当加大苯乙烯的用量。

具体方法是：首先通过计算粗略确定甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的配比，然后加入改性单体、引发剂、脱模剂、增塑剂并固定这些助剂的用量，进行自由基聚合，待反应完全后，利用阿贝折射仪测定所得聚合物的折射率，如果所得折射率低于玻纤的折射率，则适当增加苯乙烯的用量，如所得折射率高于玻纤的折射率，则适当减少苯乙烯的用量，直至树脂基质的折射率与玻纤的折射率误差低于0.1％。

一种高透光热塑性玻璃钢板材的制造方法，包括步骤：

(1)预聚液的制备：

将甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和改性单体按照一定重量比例混合，加入脱模剂、增塑剂、引发剂，启动搅拌，在聚合釜中进行自由基聚合，待粘度明显开始上升后，降至室温，得预聚液；

(2)浸渍玻璃纤维：

将玻璃纤维材料逐层铺设在模具中，用预聚液逐层浸渍，然后合模；

(3)模压固化：

在一定温度下，将成型模具放置在压机上进行模压成型，直至完全固化；

(4)打磨毛边、将周边修直：

完全固化后，取出玻璃钢板材，利用砂轮将毛边打磨光滑，即可得到透光玻璃钢板材。

所述的聚合反应釜的温度为50～90℃。

所述的预聚时间为1～16小时。

所述的模温控制在60～120℃。

所述的预聚液的粘度不超过0.1Pa.S。

所述的甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的重量比由所用玻纤的折射率而定，使预聚液完全聚合后所形成的聚合物的折射率与玻纤的折射率的误差不超过0.1％。

所述的改性单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯、或马来酸酐，用量为0.1～5wt％，以预聚液的总重量计；所述改性单体的用量优选为1～3wt％，以预聚液的总重量计。

所述的脱模剂为硬脂酸，其用量为0.2～5wt％，以预聚液的总重量计；所述的硬脂酸的用量优选1.0wt％，以预聚液的总重量计。