[发明专利]一步原位合成法制备有机阻燃透明复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种一步原位合成法制备聚甲基丙烯酸甲酯有机阻燃透明复合材料，属有机化合物+无机物合成阻燃透明材料的方法及应用的技术领域。

背景技术

聚甲基丙烯酸甲酯，简称PMMA，是高级透明材料，透光率92％，透紫外光率73％，耐候性好，易着色，主要用于航空、汽车、轮船、仪器的透明配件，例如车辆、飞机、船舶的风挡，建筑物窗户、电器绝缘部件等。

由于聚甲基丙烯酸甲酯是脂肪族碳链结构，极易燃烧，必须对其进行阻燃处理，才能在高级产品上使用，常用的有磷系阻燃剂，例如磷酸铝、氯化聚磷酸酯、聚磷酸铵等，虽然起到了阻燃作用，但对PMMA的力学性能和光学性能有较大的负面影响，使透光性降低，强度、硬度、韧性、耐冲击性降低，极大地影响了PMMA的应用。

蒙脱土，简称MMT，是硅酸盐类无机材料，具有高长径比和高比表面积，常被用于聚合物材料，蒙脱土不仅能提高复合材料的力学性能和阻隔性能，而且还能提高复合材料的阻燃性能；甲基丙烯酸甲酯单体，简称MMA，是制备聚甲基丙烯酸甲酯的原料，要有高的质量纯度，使用前要进行减压蒸馏。

制备聚甲基丙烯酸甲酯阻燃透明材料，常规方法是先制备、后改性、再添加的工艺路线，不仅复杂，而且无法实现阻燃剂氢氧化镁在高聚物中的纳米级分散，以至无法实现通过纳米化减少氢氧化镁用量，提高阻燃性能这一目的，在工艺过程中也存在着很多弊端和不足。

发明内容

发明目的

本发明的目的就是针对背景技术的不足，以聚甲基丙烯酸甲酯为透明材料，以蒙脱土为阻燃剂，以一步原位合成法制备纳米级透明阻燃复合材料，以大幅度提高透明阻燃复合材料的力学性能、光学性能、透光性和阻燃性能，以填补此类方法和技术的科研空白。

技术方案

本发明使用的化学物质材料为：十八烷基三甲基氯化铵、环己烷、正己醇、氯化镁、无水乙醇、甲基丙烯酸甲酯、N，N-二甲基甲酰胺、偶氮二异丁腈，钠基蒙脱土、去离子水、氨气、氮气，其配比用量如下：以克、毫升、厘米³为计量单位

十八烷基三甲基氯化铵：C₁₈H₃₇N(CH₃)₃Cl                    150ml±1ml

环己烷：              C₆H₁₂                              386ml±1ml

正己醇：              C₆H₁₄O                             55ml±1ml

氯化镁：              MgCl₂·6H₂O                        17.4327g±0.0005g

无水乙醇：            CH₃CH₂OH                           500ml±1ml

甲基丙烯酸甲酯：      CH₂＝C(CH₃)COOCH₃                  42ml±1ml

N，N-二甲基甲酰胺：   C₃H₇NO                             53ml±1ml

偶氮二异丁腈：        NCC(CH₃)₂NNC(CH₃)₂CN               0.4g±0.0001g

钠基蒙脱土：          Na_0.33(Al_1.67Mg_0.33)(Si₄O₁₀)(OH)₂  5g±0.0002g

去离子水：            H₂O                                10000ml±50ml

氨气：                NH₃                                10000cm³±50cm³