[发明专利]一种阻燃型聚甲基丙烯酸甲酯的制备方法

说明书

本发明提供了一种阻燃型甲基丙烯酸甲酯的制备方法，在反应釜中，加入甲基丙烯酸甲酯，环十二碳三烯，N‑羟基‑5‑降冰片烯‑2,3‑二甲酰亚胺等进行聚合得到阻燃型聚苯乙烯产品。

技术领域

本发明涉及一种聚甲基丙烯酸甲酯的制备方法，尤其是一种阻燃型聚甲基丙烯酸甲酯的制备方法。

背景技术

PMMA树脂是无毒环保的材料，可用于生产餐具，卫生洁具等，具有良好的化学稳定性、和耐候性。广泛应用于建筑材料、汽车配件、电器仪表、灯具照明、军工器械等行业。但有机玻璃的耐热性差，使用温度低，容易燃烧，且燃烧过程中产生大量浓烟和有毒性气体，对环境造成了严重的危害。由于其使用过程中直接或间接引发的火灾，对人类社会的公共安全造成巨大威胁，因此改善有机玻璃的阻燃性能已成为一个极需解决的社会课题，引起世界各国政府和研究者们的高度关注。

CN103059183B公开了一种阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯，由包含以下重量份数的组分制成：甲基丙烯酸甲酯50-90份，碱式氯化镁或改性碱式氯化镁10-50份，引发剂占甲基丙烯酸甲酯质量的0.05-1%。本发明的制备方法为，将碱式氯化镁或改性碱式氯化镁与甲基丙烯酸甲酯混合，超声分散；然后加入引发剂引发聚合，当反应釜中液体变得非常粘稠时停止预聚合；混合物在40-60℃继续聚合反应18-24h，然后升温至80-100℃，继续反应2-4h，得到阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯。

CN105315399A提供了一种高透明阻燃改性有机玻璃及其制备方法，其包括如式(I)所示的聚合物。本发明直接将阻燃剂通过共聚反应引入有机玻璃分子链中，所得阻燃有机玻璃具有优异的阻燃性、透光性和着色性能，且使用过程中无“二次污染”。其制备方法是采用甲基丙烯酸甲酯为溶剂，在阻聚剂的存在下，2-氧代-2-氯-5，5-二甲基-1，3，2-二氧磷杂环己烷与N-羟甲基丙烯酰胺反应得到式(II)所示的磷氮系反应型阻燃剂和醋酸乙烯酯混合液，再在引发剂的作用下经预聚合、模具中低温聚合、脱模制得高透明阻燃改性有机玻璃。采用甲基丙烯酸甲酯单体作溶剂，制备过程中无溶剂回收，无工业“三废”产生，且产品无需分离提纯，操作简便，易于工业化生产。

现有技术中的阻燃改性聚甲基丙烯酸甲酯在聚甲基丙烯酸甲酯中掺杂各种阻燃剂，分散效果差，造成树脂和阻燃剂之间相容性差，影响到制品的阻燃稳定性。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种阻燃型聚甲基丙烯酸甲酯的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种阻燃型聚甲基丙烯酸甲酯的制备方法，其特征在于制备步骤包括：

在反应釜中，按重量份计加入100份甲基丙烯酸甲酯，10-30份环十二碳三烯、0.1-1份萤光素O,O'-二甲基丙烯酰酸，0.01-0.1份N-羟基-5-降冰片烯-2,3-二甲酰亚胺，0.01-0.1份 1-丁基-3-甲基咪唑十二烷基磺酸盐，1000-200份乙酸乙酯，1-5份羟乙基纤维素，1-4份偶氮二异庚腈，在85℃-120℃反应6-18h，过滤，烘干后得到产品。

所述的环十二碳三烯，萤光素O,O'-二甲基丙烯酰酸，乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺，1-丁基-3-甲基咪唑十二烷基磺酸盐，均为市售产品。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

(1)通过聚合方式，甲基丙烯酸甲酯和环十二碳三烯生成交联聚合物，同时萤光素O,O'-二甲基丙烯酰酸，N-羟基-5-降冰片烯-2,3-二甲酰亚胺等单体的引入，提高了阻燃效果，聚甲基丙烯酸甲酯的极限氧指数可提高50%以上。

(2)离子液体1-丁基-3-甲基咪唑十二烷基磺酸盐的高热稳定性及自身不燃性能，使其具有很好的阻燃性能。克服了磷系阻燃剂挥发性大、耐热性相对不高的缺陷，同时也克服了卤系阻燃剂发烟量大的缺点。同时离子液体自身无挥发性、无毒，是一种环境友好、阻燃性能较好的新型阻燃剂。

具体实施方式