[发明专利]一种制备大尺寸大厚度涤纶增强丙烯酸酯板材的方法

说明书

本发明涉及一种制备均匀分布的大厚度涤纶增强丙烯酸酯板材的新方法，是一种通过涤丝绸浸润甲基丙烯酸甲酯溶液制备聚合成为大厚度均匀分布的丙烯酸酯板材的方法；是一种经过360°翻转机匀速翻转聚合方法，涤丝绸和甲基丙烯酸甲酯溶液均匀平稳聚合制备成为大厚度均匀分布的丙烯酸酯板材的方法，是一种复合材料的制备新方法。本发明采用655型涤丝绸与甲基丙烯酸甲酯浇铸聚合而成，涤丝绸与甲基丙烯酸甲酯的质量比是90(±10)：100(质量比)。本发明能制备出厚度高达50mm，并且涤丝绸在板材内部结构中均匀分布的涤纶增强丙烯酸酯板材。

技术领域

本发明涉及一种制备均匀分布的大厚度涤纶增强丙烯酸酯板材的新方法，是一种通过涤丝绸浸润甲基丙烯酸甲酯溶液制备聚合成为大厚度均匀分布的丙烯酸酯板材的方法；是一种经过360°翻转机匀速翻转聚合方法，涤丝绸和甲基丙烯酸甲酯溶液均匀平稳聚合制备成为大厚度均匀分布的丙烯酸酯板材的方法，是一种复合材料的制备新方法。

背景技术

涤纶增强丙烯酸酯板材属复合材料，主要应用在有机玻璃制件与工业装备骨架的连接，通过涤纶增强丙烯酸酯板材制成的连接件可将有机玻璃透明件承受的外部载荷传递到工业制备骨架上。近年来有机玻璃因物理机械性能优异用途日益广泛，在飞机上用作座舱盖、风挡和弦窗，也用作吉普车的风挡和车窗、大型建筑的天窗、电视和雷达的屏幕、仪器和设备的防护罩、电讯仪表的外壳等。以涤纶增强丙烯酸酯板材为加强材料的有机玻璃制硬件连接是一种优良的边缘连接方式，可有效避免因边缘钻孔造成的应力集中；均匀传递有机玻璃透明件受到的载荷；安装精度高可保证良好的气密性；同时涤纶增强丙烯酸酯板材材料与有机玻璃透明件本体材料物理机械性能相似，线性膨胀系数相近，可减少温度变化引起的应力。我国于1994年12月发表了《D-1涤纶织物增强丙烯酸酯板材制造工艺》航空工业标准，该技术及工艺只能生产小尺寸薄板，如利用此工艺制备10mm及以上厚度板材时，涤丝绸在其结构内部的分布不均匀，导致材料整体性能呈现不规则的无序分散，对各型工业装备骨架边缘连接处的承载能力造成影响并带来安全隐患，从而不能满足各行工业装备对有机玻璃透明件边缘连接的更新更高要求。

发明内容

本发明采用655型涤丝绸与甲基丙烯酸甲酯(MMA)本体聚合，将一定数量涤丝绸固定在特制的模型中，灌注一定粘度的MMA浆液，通过聚合制备出厚度可达50mm，并且涤丝绸在板材内部结构中均匀分布的涤纶增强丙烯酸酯板材。并且涤丝绸在板材内部结构中均匀分布的涤纶增强丙烯酸酯板材。

本发明所述的本体聚合过程中，引发剂ABN与甲基丙烯酸甲酯的配比为0.005(±0.001)：100(质量比)；

本发明所述的本体聚合过程中，耐光剂UVP与甲基丙烯酸甲酯的配比为0.05(±0.01)：100(质量比)；

利用本发明所述方法制成的涤纶增强丙烯酸酯板材树脂含量(聚甲基丙烯酸甲酯含量)为45％～55％。

本发明解决了大厚度涤纶增强丙烯酸酯板材材料内部均匀性问题。即先将检验合格的甲基丙烯酸甲酯(MMA)按质量比加入耐光剂UVP和引发剂ABN在75℃～80℃下预聚合、降温，搅拌至室温，(0.073～0.080)MPa下真空处理制备成粘度在12～20s的MMA浆液。先将所需要的涤丝绸用高温压烫机干燥处理提高平整度，固定在特定的模型内，除尘、除杂质后模型直立式放入水浴低温翻转聚合装置中，已制备的甲基丙烯酸甲酯(MMA)浆液灌注模型内，浸透12小时，排出涤丝绸布丝之间的气泡，3小时真空脱气，排出涤丝绸布层之间的气体。利用水浴低温翻转槽35℃按一定的转速顺时针360°循环翻转，使MMA和涤丝绸均匀分布，体系平稳反应。预聚合后之后进行100℃～120℃风浴高温聚合制成大厚度涤纶增强丙烯酸酯板材。这样制成的涤纶增强丙烯酸酯板材其涤丝绸在板材内部结构中均匀分布，板材层间剪切强度、拉伸强度、挤压强度等性能大幅度提高，满足了不同用户的更高要求，提高了大厚度涤纶增强丙烯酸酯板材产品质量，保证了供货及时性，生产过程易控制，易实现工业化生产。目前制备的30mm厚度板材已通过用户应用考核，并得到认可。