[发明专利]一种改性丙烯酸酯材料及其制备方法

说明书

本发明涉及到高分子材料领域，一种改性丙烯酸酯材料及其制备方法。所述改性丙烯酸酯材料的制备原料包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丁二烯、苯乙烯。本发明提供的改性丙烯酸酯材料在简支梁冲击、简支梁缺口冲击、悬臂梁冲击、悬臂梁缺口冲击、拉伸断裂强度、断裂伸长率测试中均表现出优异的性能，具有极佳的韧性和硬度，同时通过对改性材料的制备原料进行合理的选择和配置，使得到的改性丙烯酸酯材料保留其原有的高透明度和低雾度等特性。此外，该改性丙烯酸酯材料具很强的耐老化性能，可以满足制品长期使用不易老化的要求，提高仪器的使用寿命和运转效率。

技术领域

本发明涉及到高分子材料领域，一种改性丙烯酸酯材料及其制备方法。

背景技术

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，俗称有机玻璃、压克力或亚克力)，具有水晶一般的透明度，透光率达92％以上，用染料著色有很好的展色效果。此外，PMMA具有极佳的耐候性、较高的表面硬度和表面光泽以及较好的高温性能。PMMA在航空、汽车、电子、医疗、化工、建材、卫浴以及广告标牌等行业得到广泛的应用。

但是，普通PMMA树脂由于延伸性较低，易裂、易碎，限制了其进一步的应用。市场上高抗冲的PMMA是三星第一毛织的TF0956，但该料流动性差、不易成型，很难用于大型薄壁制件的成型。

因此制备具有高透明、高抗冲、流动性好、耐热性以及尺寸稳定性好等特点的PMMA材料是各工程塑料改性厂家和各科研机构研究的热点。然而，在进行某一方面改性，如改善耐热改性、尺寸稳定性改性等过程中，一般会在PMMA聚合物中引入刚性单体或强极性单体进行共聚，但是往往所得的PMMA聚合物强度、热稳定性或尺寸稳定性得到改善的同时，其抗冲击强度、透明度等性能反而降低，不能制备兼具好的综合性能好的PMMA材料，从而影响该材料的应用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种改性丙烯酸酯材料，其特征在于，所述改性丙烯酸酯材料的制备原料包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丁二烯、苯乙烯。

作为一种优选的技术方案，所述甲基丙烯酸甲酯的摩尔质量高于或等于，所述丁二烯与所述丙烯酸丁酯的摩尔质量之和。

作为一种优选的技术方案，所述改性丙烯酸酯材料的制备原料，以重量份计，包括甲基丙烯酸甲酯35～50、丙烯酸丁酯15～20、丁二烯5～10、苯乙烯5～10。

作为一种优选的技术方案，所述改性丙烯酸酯材料的制备原料以重量份计，包括甲基丙烯酸甲酯40～45、丙烯酸丁酯15～20、丁二烯5～8、苯乙烯7～10。

作为一种优选的技术方案，所述改性丙烯酸酯材料是通过无规共聚制备得到。

作为一种优选的技术方案，所述无规共聚制备包括如下步骤：

密闭反应釜中将丙烯酸丁酯、丁二烯和苯乙烯在去离子水、一半重量乳化剂、1/3重量引发剂作用下搅拌混合15min，反应体系升温至65℃，反应30min得到乳液Ⅰ；

取甲基丙烯酸甲酯加入到去离子水中，加入剩余的乳化剂和1/3重量引发剂，搅拌混合15min，得到预乳液；将乳液Ⅰ体系的温度升至80℃，并将预乳液匀速滴加至乳液Ⅰ中，搅拌反应45min，然后再加入剩余引发剂，反应2小时后加入碳酸氢钠调节体系的pH值至7～8，出料即得。

作为一种优选的技术方案，所述改性丙烯酸酯材料的制备原料还包括3～5重量份的活性单体。

作为一种优选的技术方案，所述活性单体分子上含有双键和亲水性基团。

作为一种优选的技术方案，所述改性丙烯酸酯材料的制备原料还包括4～7重量份的冠醚类单体。

本发明第二个方面提供了上述改性丙烯酸酯材料的应用，应用于在制造光学器件。