[发明专利]一种具有隔热性能的超强玻璃材质

说明书

本发明涉及玻璃材质研发技术领域，公开了一种具有隔热性能的超强玻璃材质，以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯为原料，添加了改性的热塑性聚氨酯，在原有的表面基团种类上，生成了硅‑氧‑硅键以及极性的脲键，其耐热稳定性得到了显著的提升，通过优化获得了最优的复配组合，制备得到的复合有机玻璃硬度提高至45‑48kg/mm2，抗冲强度提高至23‑26KJ/m2，与此同时，其可见光透过率也得到的提升，可达99%，可见，本发明对提高有机玻璃的耐高温隔热性以及可见光透过率、抗弯强度、耐候性和抗冲击性等均有显著的影响。

技术领域

本发明属于玻璃研发技术领域，具体涉及一种具有隔热性能的超强玻璃材质。

背景技术

普通玻璃的化学组成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等，主要成分是硅酸盐复盐，是一种无规则结构的非晶态固体。广泛应用于建筑物，用来隔风透光，属于混合物。另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃，和通过物理或者化学的方法制得的钢化玻璃等。有时把一些透明的塑料(如聚甲基丙烯酸甲酯)也称作有机玻璃。有机玻璃是一种通俗的名称，缩写为PMMA。此高分子透明材料的化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯，是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的高分子化合物。是一种开发较早的重要热塑性塑料。有机玻璃分为无色透明，有色透明，珠光，压花有机玻璃四种。有机玻璃俗称亚克力、中宣压克力、亚格力，有机玻璃具有较好的透明性、化学稳定性，力学性能和耐候性，易染色，易加工，外观优美等优点，有机玻璃又叫明胶玻璃、亚克力等。

有机玻璃是重要的热塑性塑料，与聚碳酸酯等透明塑料相比，其耐热性较差，抗冲击强度较低，同时低的热变形温度在一定程度上限制了有机玻璃的应用范围。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种具有隔热性能的超强玻璃材质，能够显著提高有机玻璃的耐高温隔热性以及力学性能。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种具有隔热性能的超强玻璃材质，按照重量份计由以下成分制成：甲基丙烯酸甲酯85-95份、甲基丙烯酸异冰片酯55-60份、热塑性聚氨酯40-50份、偶氮二异丁腈35-45份、四氢呋喃6-8份、石油醚3-5份、硅烷偶联剂2-3份、无水乙醇12-15份、去离子水20-25份，其制备方法包括以下步骤：

（1）将热塑性聚氨酯依次使用无水乙醇和去离子水进行超声清洗，清洗后烘干，将硅烷偶联剂、无水乙醇、和去离子水混合，在30-35℃下搅拌2-3小时进行水解，水解液加入到干燥后的热塑性聚氨酯中，在25-28℃下超声处理10-15分钟，得到改性后的热塑性聚氨酯；

（2）将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯、偶氮二异丁腈和改性后的热塑性聚氨酯混合均匀加入到反应釜中，通入氮气除去体系中的氧气，然后在80-85℃的循环水下加热反应30-35分钟，加入剩余成分，升温至100-105℃，聚合反应2-3小时；

（3）得到的粘稠聚合物灌入玻璃平板模具，冷却至室温后移入烘箱中，升温至50-60℃，继续反应15-18小时，然后逐步在80-90℃、110-120℃、130-150℃下各反应2-3小时，再以20-30℃/小时的速度降温即可。

作为对上述方案的进一步改进，所述甲基丙烯酸甲酯在使用前进行蒸馏提纯，提纯工艺为：将甲基丙烯酸甲酯置于单口烧瓶中，加入质量分数占甲基丙烯酸甲酯1.2-1.3%的铜粉回流，然后进行蒸馏，蒸馏温度控制在80-90℃范围，得到的初次馏分液使用无水碳酸钠干燥后继续回流2-3小时，收集回流液冷却即可。