[发明专利]一种力学性能优异的有机玻璃板材

说明书

本发明涉及有机材料技术领域，公开了一种力学性能优异的有机玻璃板材，将制备得到的增韧复合材料作为改性剂在聚合反应中与甲基丙烯酸甲酯合成多元共聚物时，进行交联改性，增加分子链的交联点，阻止裂纹的扩展，从而增强其力学性能，与现有的甲基丙烯酸甲酯聚合体相比较，前者的冲击强度、抗拉强度、布氏硬度、静弯强度都比后者高出很多，本发明制备得到的有机玻璃力学性能优异，并且透光性也得到提高，适用范围更广，大大提高了有机玻璃的使用功能和寿命，满足了特定的工作环境，降低损坏率，能够实现扩展有机玻璃销售市场的现实意义，是一种极为值得推广使用的技术方案。

技术领域

本发明属于有机材料技术领域，具体涉及一种力学性能优异的有机玻璃板材。

背景技术

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。

有机玻璃工作环境大多是暴露在大气环境中，由于受到环境中紫外线、酸雨、温度等多种因素影响，其性能随着时间的延长快速恶化，主要表现为光学性质和力学性质的衰减，其中力学性能改变包括韧性降低，脆性特征更加明显，拉伸强度和冲击强度下降。这将导致本身力学性能就不是十分优异的有机玻璃板材无法经受住工作环境的考验。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种力学性能优异的有机玻璃板材，在冲击强度、抗拉强度、布氏硬度、静弯强度性能方面得到提升。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种力学性能优异的有机玻璃板材，按照重量份计由以下成分制成：甲基丙烯酸甲酯120-130份、甲基丙烯酸烯丙酯30-35份、丙烯酸丁酯25-30份、己二酸7-9份、1,2-丙二醇5-8份、偶氮二异丁腈 1-2份、十二烷基硫酸钠0.8-1.0份、甲醇10-12份、增韧复合材料3-4份，所述增韧复合材料的制备方法包括以下步骤：

（1）在0-5℃的冰水浴中，向四口烧瓶中添加20-25克甲基三氯硅烷和30-35毫升乙醇，在300-350转/分钟下搅拌30-40分钟，继续添加6-8克二苯基二氯硅烷，持续搅拌15-20分钟进行醇解，向醇解体系中滴加30-40毫升混合溶剂，升温至55-60℃，搅拌下水解反应1-2小时；

（2）反应结束后静置分层，除去水层，剩余反应物先使用质量浓度为1.4-1.5%的碳酸氢钠溶液洗涤3-4次，再使用质量浓度为2.0-2.2%的氯化钠溶液洗涤至中性，将得到的产物加入到三口烧瓶中，加入20-25毫升二甲苯、5-10毫升乙醇和1.5-1.6克过硫酸钾，搅拌均匀，在磁力搅拌器搅拌下加热至50-60℃，反应2-3小时；

（3）然后向反应体系中加入4-5克二氧化硅气凝胶、2.0-2.5六钛酸钾晶须，升温至65-68℃，恒温继续反应3-4小时，反应结束后，将产物加热至75-80℃，减压蒸出二甲苯，当浓缩固体含量达到60-65%时，停止减压蒸馏，自然降温即可。

作为对上述方案的进一步描述，所述甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯使用前采用2-3倍体积的质量浓度为4.5-5.0%的氢氧化钠水溶液稀释，混合均匀后，静置分层，除去碱液，使用去离子水洗涤至体系pH值为中性，用无水氯化钙干燥后冷藏备用。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述混合溶剂是由蒸馏水和丙酮按照质量比为2-3：1的比例混合得到的。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述二氧化硅气凝胶孔洞率达到99.5-99.9%。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述六钛酸钾晶须粒径大小在0.5-1.0微米之间。