[发明专利]一种超声辅助IPN结构PMMA-PU高透明度复合板的制备方法

说明书

本发明公开一种超声辅助IPN结构PMMA‑PU高透明度复合板的制备方法，属于复合材料领域。本发明包括以下步骤：（1）将聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和聚氨酯（PU）的原料（单体、引发剂/催化剂、交联剂、扩链剂等）机械混合均匀，真空脱气后倒入聚四氟乙烯模具内；（2）在模具上方放上密封压头，施加恒定压力；（3）将模具放入可调温低频超声容器内，在超声波作用下进行顺序聚合反应，制备出高透明度互穿网络（IPN）结构PMMA‑PU复合板。本发明采用超声辅助作用，制备出的IPN结构PMMA‑PU复合板具有微相分离程度低、透明度高等特性，有望应用于轻质防弹透明材料。

技术领域

本发明涉及一种IPN结构PMMA-PU透明复合板的制备方法，尤其是在超声辅助作用下PMMA-PU高透明度复合板的制备方法，属于复合材料领域。

背景技术

互穿网络（IPN）结构聚合物是两种或两种以上的共混聚合物，不同聚合物网络相互贯穿，并至少一种聚合物分子链以化学键方式交联形成的网络结构复合材料。IPN结构复合材料可以将不同物理化学性质的两种及以上的聚合物通过相互交错的网络在宏观尺度上组成一个均匀的整体，可以在力学、电学、热学、光学性能等方面实现最优化组合，广泛应用于在工程塑料、涂料、生物医学材料、阻尼材料等领域（CN200780010113.8,CN200480018292.6, CN201510056145.8, CN200710100042.2）。

目前IPN结构聚合物材料已有大量研究工作，但多数集中于工程塑料领域，对于透明材料的研究很少。根据组分聚合物聚合时间顺序差异，IPN结构聚合物分为同步聚合和顺序聚合两类，两者差别在于组分聚合物聚合时间顺序，前者是不同组分聚合物的聚合反应同时进行，而后者是一种组分的聚合反应首先进行，预聚到一定程度时通过升高反应温度，引发其他组分的聚合反应，形成相互贯穿的聚合物网络。Jehl等研究了IPN结构PMMA-PU聚合物的透明度，由于扩链剂聚丙二醇PPG与PMMA具有不同折射率，PPG过量时将有残余物存在，导致聚合物失去透明性，任何能够提高两相分散性的方法都有利于透明度（The transparency of polyurethane-poly(methyl methacrylate) interpenetrating and semi-interpenetrating polymer networks[J], European Polymer Journal, 1983; 19(7): 597-600）。由于同步聚合法中不同聚合物原料组分之间折射率失配且分相严重，导致透明度低，因此，通常采用顺序聚合法制备透明互穿网络聚合物（Simultaneous interpenetrating networks of a polyurethane and poly(methyl methacrylate). 1.Metastable phase diagrams[J], Journal of Applied Polymer Science, 1995; 58(2): 331-346）。