[发明专利]一种室温聚合条件下浇铸PMMA板的方法与喷淋聚合装置

说明书

技术领域

本发明涉及浇铸PMMA板的生产设备与工艺，特别涉及室温聚合条件下浇铸PMMA板的生产设备与工艺。

背景技术

最早,法国Alutor公司和Peterlite公司采用间歇浇铸法生产牌号为Altuglas和Peterglas的PMMA板,日本三菱人造丝公司(MRC)采用封闭浇铸法生产PMMA板,德国Resartlhm公司浇铸牌号为ResartglasTPMMA,美国Sierracin公司、Swedlow公司、Goodyear公司和Douglas公司采用模型浇铸法生产航空透明PMMA,英国ICI公司生产了牌号为perspex浇铸PMMA,我国台湾奇美实业股份有限公司率先引入PMMA板生产技术,于1959年开始生产Acrypoly丙烯酸浇铸板材,我国其它地区从20世纪50年代先后引入国外浇铸板材生产技术。

其中，美国、日本、德国等发达国家生产PMMA浇铸板材的生产工艺大体如下：先在氮气保护下预聚，再灌入模具中80℃左右5h，升温至120℃再聚合1h，自然冷却脱模。而我国生产有PMMA浇铸板材的生产工艺普遍为：①以MMA、BPO为原料在90～95℃下预聚；②灌模后放入水浴中，缓慢升温至60℃进行低温后聚合；③烘箱中110℃高温后处理1h。不管是发达国家还是我们国家，后聚合工艺条件虽然在不影响产品性能的原则下生产速率达到最快，但是60℃或80℃仍属于较高温度，需要消耗大量的能量，不符合现代社会的绿色、节能环保的理念，而且生产周期长，反应放热量依然很大且集中，易发生凝胶效应，开发一条低能耗、生产周期短、凝胶效应小的浇铸PMMA板生产工艺及设备成为必要。

发明内容

本发明的目的旨在开发一条能耗低、生产周期短、凝胶效应小的浇铸PMMA板生产设备与工艺。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。

根据本发明的一种实施方式，本发明的一种室温聚合条件下采用预聚灌模法浇铸PMMA板的方法，包括下述步骤：

1)单体预聚：将精制丙烯酸酯类单体与偶氮类引发剂按照质量比100:(0.01～0.1)进行预聚，得到粘度呈甘油状的PMMA预聚浆料；

2)混合脱气：将所得的PMMA预聚浆料与有机过氧类引发剂、交联剂、硬脂酸按照质量比100：(0.05～0.15)：(0～3)：(0～2)混合均匀，经过滤后真空脱泡得到灌浆浆料；

3)灌浆：将所得灌浆浆料与有机叔胺类化合物的甲基丙烯酸甲酯溶液按质量比100：(0.1～0.3)混合后，灌入钢化玻璃模具中；

4)排气：将灌好浆料的模具缓缓平置，使浆料润湿下模板，然后缓缓翘起灌模边的对边，呈45°～60°，最后缓缓平置，压台压实排气，使浆料充满模具四周；

5)扣尺：将压实、排气的模具中间厚度用尺条校正，上紧夹具，送入喷淋聚合装置中；

6)喷淋聚合：设定聚合温度，启动循环喷淋系统，进行喷淋聚合反应，达到聚合程度后将上紧夹具的模具吊出，风干；

7)高温处理：将风干好的模具在110℃-130℃烘房中进行处理；

8)冷却：将高温处理好的模具送入风房自然冷却；

9)离型：将冷却的模具通过离型装置实现模具脱模，即可得到PMMA板。

进一步地，所述步骤1)中，预聚温度为75℃～85℃，预聚时间为30min～60min。

进一步地，所述精制丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯中的一种或几种的混合物。

所述偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种或两种的混合物。

所述有机过氧类引发剂为过氧化二苯甲酰、过氧化二月桂酰中的一种或两种混合物。

所述交联剂为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、油酸中的一种或几种的混合物。

所述有机叔胺类化合物为N，N-二甲基苯胺、N，N-二羟乙基对甲苯胺、N，N-二羟丙基对甲苯胺中一种或几种的混合物。

进一步地，所述有机叔胺类化合物的甲基丙烯酸甲酯溶液浓度为50％～70％。

进一步地，所述步骤6)中，喷淋传热介质温度为20℃-28℃，喷淋时间为2-3h。

根据本发明的另一种实施方式，本发明的在室温聚合条件下采用单体灌模法浇铸PMMA板的方法，包括下述步骤：