[发明专利]一种有机玻璃材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种有机玻璃材料及其制备方法，涉及有机玻璃材料领域，该材料包括以下原料：聚甲基丙烯酸甲酯、改性废玻璃渣、三氧化二铝、高分散白炭黑、玻璃纤维、N‑羟甲基丙烯酰胺、聚己二酸己二醇酯、乙氧基化合物、均苯四甲酸二酐、二甲基亚砜、聚二甲基硅氧烷、膨胀剂、澄清剂、引发剂和增塑剂。其制备方法是通过对原料的混合、加热、反应制得的。本发明的有机玻璃材料制备简单方便，具有抗折抗压强度高、抗冲击韧性好、机加工性能优异、耐高温、化学试剂腐蚀的特点，大大拓宽了该种有机玻璃材料的适用领域，延长了有机玻璃制品的使用寿命，提高了有机玻璃制品实用性，具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明涉及有机玻璃材料领域，具体涉及一种有机玻璃材料及其制备方法。

背景技术

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，俗称有机玻璃，具有极好的透光性能，可透过92％以上的太阳光，紫外线达73.5％；且机械强度较高，有一定的耐热耐寒性、耐腐蚀，绝缘性能良好，尺寸稳定，易于成型，但质地较脆、表面硬度不够、容易擦毛。常用于制作具有一定强度的透明结构件，如油杯、车灯、仪表零件、光学镜片和装饰礼品等。

有机玻璃属于化学高分子材料，对人体没有危害，通常在聚甲基丙烯酸甲酯中加入一些辅料和添加剂可以对其性能做一定的改进优化，例如：有机玻璃制品的耐高温性、耐腐蚀性及抗冲击韧性等，有机玻璃制品性能的提升将极大地有利于社会经济的发展，提高人们使用的实用、安全、可靠性。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种有机玻璃材料及其制备方法，该种有机玻璃材料制备简单方便，具有抗折抗压强度高、抗冲击韧性好、机加工性能优异、耐高温、化学试剂腐蚀的特点，大大拓宽了该种有机玻璃材料的适用领域，延长了有机玻璃制品的使用寿命，提高了有机玻璃制品实用性，具有广阔的市场前景。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种有机玻璃材料，包括以下按重量份计的原料：聚甲基丙烯酸甲酯80-100份、改性废玻璃渣10-20份、三氧化二铝4-8份、高分散白炭黑3-5份、玻璃纤维3-5份、N-羟甲基丙烯酰胺0.6-0.8份、聚己二酸己二醇酯0.4-0.5份、乙氧基化合物0.2-0.4份、均苯四甲酸二酐0.1-0.3份、二甲基亚砜1-2份、聚二甲基硅氧烷0.4-0.6份、膨胀剂0.5-0.7份、澄清剂0.4-0.5份、引发剂0.5-0.6份和增塑剂0.6-0.9份；

上述的改性废玻璃渣通过以下步骤制得：取废玻璃渣置于球磨机中研磨粉碎，过80-100目筛后输送至热处理炉中，在温度为180-220℃条件下热处理60-80min，得玻璃粉；将相当于废玻璃渣质量3-5％的萤石粉、4-6％的透长石粉和1-3％的钛酸四正丁酯加入到玻璃粉中，混合均匀后输送至马弗炉中，在温度为320-340℃条件下煅烧50-60min，随炉降温至80-90℃后，再向玻璃粉中加入相当于废玻璃渣质量3-5％的双季戊四醇和1-3％的聚丙烯酸钠搅拌均匀，保温、静置陈化3.5-4.5h进行化学改性，最后球磨至纳米粉料即得。

进一步地，上述的玻璃材料包括以下按重量份计的原料：聚甲基丙烯酸甲酯90份、改性废玻璃渣15份、三氧化二铝6份、高分散白炭黑4份、玻璃纤维4份、N-羟甲基丙烯酰胺0.7份、聚己二酸己二醇酯0.45份、乙氧基化合物0.3份、均苯四甲酸二酐0.2份、二甲基亚砜1.5份、聚二甲基硅氧烷0.5份、膨胀剂0.6份、澄清剂0.45份、引发剂0.55份和增塑剂0.8份。

进一步地，上述的改性废玻璃渣通过以下步骤制得：取废玻璃渣置于球磨机中研磨粉碎，过90目筛后输送至热处理炉中，在温度为200℃条件下热处理70min，得玻璃粉；将相当于废玻璃渣质量4％的萤石粉、5％的透长石粉和2％的钛酸四正丁酯加入到玻璃粉中，混合均匀后输送至马弗炉中，在温度为330℃条件下煅烧55min，随炉降温至85℃后，再向玻璃粉中加入相当于废玻璃渣质量4％的双季戊四醇和2％的聚丙烯酸钠搅拌均匀，保温、静置陈化4h进行化学改性，最后球磨至纳米粉料即得。