[发明专利]一种耐溶剂有机玻璃的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于本体高分子聚合物生产技术领域，具体涉及一种耐溶剂有机玻璃的制备方法。

背景技术

有机玻璃(PMMA)是以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主要原料，加入少量助剂，在引发剂作用下，经本体聚合得到的透明板材。在民用领域，有机玻璃主要用于楼梯和墙壁护板、照明器具、汽车尾灯、广告牌、陈列窗和水族馆等；在航空领域，有机玻璃主要用于制作飞机驾驶舱透明件及舷窗。

有机玻璃具有透光率高、密度小、抗裂性好、机械强度和韧性高、具有突出的耐老化性等特点。目前有机玻璃品种有均聚有机玻璃、共聚有机玻璃和交联有机玻璃。现有有机玻璃的耐应力溶剂银纹性均不高于17MPa，交联有机玻璃的耐应力溶剂银纹性高于均聚有机玻璃和共聚有机玻璃，但仍然存在如下问题：由于交联有机玻璃制备过程中添加的交联剂普遍采用二官能团的丙烯酸酯类，导致制备的交联有机玻璃产品的耐溶剂性较差，接触极性溶剂后表面易产生银纹，机械强度和使用寿命急速下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐溶剂有机玻璃的制备方法，在有机玻璃中引入含硫单体，提高有机玻璃在少量溶剂存在的情况下的使用寿命。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种耐溶剂有机玻璃的制备方法，包括如下步骤：以甲基丙烯酸甲酯为主要原料，加入双甲基丙烯酸硫代二甘醇酯和紫外线吸收剂，在引发剂作用下，经本体聚合得到透明板材即有机玻璃；其中，双甲基丙烯酸硫代二甘醇酯的加入量为甲基丙烯酸甲酯质量的(1～10)％。

进一步，所述耐溶剂有机玻璃的制备过程为：1)将甲基丙烯酸甲酯与紫外线吸收剂均匀混合，加热至(75～90)℃；然后，加入双甲基丙烯酸硫代二甘醇酯和引发剂，搅拌均匀，反应(5～15)分钟；再降温至室温，得到预聚体；2)将预聚体倒入模具中，在(30～35)℃风浴中聚合(75～100)小时，再升温至(110～130)℃反应(1～4)小时，最后降温至室温，脱模，得到耐溶剂有机玻璃。

优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈ABN、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰中的至少一种。

优选的，所述紫外线吸收剂的加入量为甲基丙烯酸甲酯质量的(0.04～0.06)％。

优选的，所述紫外线吸收剂为2-(2’羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑(UV-P)。

本发明中引发剂的用量按照有机玻璃厚度要求而定。

本发明中，由于双甲基丙烯酸硫代二甘醇酯可与甲基丙烯酸甲酯进行交联共聚反应，使有机玻璃具有体型网状结构，且双甲基丙烯酸硫代二甘醇酯中含有对溶剂具有抑制作用的硫元素，使制备出的有机玻璃具有较高的耐溶剂性能。

本发明制备的有机玻璃产品的耐溶剂性能随着双甲基丙烯酸硫代二甘醇酯的加入量的增加而提高，但双甲基丙烯酸硫代二甘醇酯加入量超过主要原料甲基丙烯酸甲酯质量的10％，则有机玻璃变脆，降低使用效果，因此，本发明将双甲基丙烯酸硫代二甘醇酯的加入量控制在甲基丙烯酸甲酯质量的(1～10)％。

本发明为提高有机玻璃的耐紫外线照射性能，可加入(0.04～0.06)％的紫外线吸收剂。

本发明的有益效果：

本发明成功地在有机玻璃中引入含硫基团，使有机玻璃不仅具有体型网状结构，提高了有机玻璃的稳定性，同时在含硫基团的耐油性作用下，使所制备的有机玻璃的耐应力溶剂银纹性能提高了15％以上，大大提高了有机玻璃在溶剂存在下的使用寿命。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例中使用的主要原材料要求如下：

甲基丙烯酸甲酯MMA：上海路彩特公司，纯度：99.90％，经精馏处理；

双甲基丙烯酸硫代二甘醇酯：试剂，纯度：99.5％；

偶氮二异丁腈：试剂，经重结晶处理；

橡胶管：天然橡胶管，硬度：60A左右。

实施例中产品性能测试方法如下：

透光率：GB/T2410-2008透明塑料透光率和雾度的测试；

拉伸强度：GB/T1040-2006塑料拉伸性能的测试；

冲击强度：GB/T1043-2008塑料简支梁冲击性能的测试；

热变形温度：GB/T1634.2-2004塑料负荷变形温度的测试；