[发明专利]一种抗断裂复合玻璃材料及其制备方法

权利要求书

1.一种抗断裂复合玻璃材料，其特征在于，包括如下重量份原料：200-300份复合基料，10-20份增韧纳米粒子，50-80份顺丁橡胶，10-20份氟代丙烯酸酯，5-15份二氧化硅；

该抗断裂复合玻璃材料由如下方法制成：

第一步、将增韧纳米粒子加入复合基料中溶胀10h，制得混合料1，备用；将顺丁橡胶加入甲苯中，45-55℃水浴加热并磁力搅拌，直至顺丁橡胶完全溶解，抽滤，将滤液加入蒸发器中蒸发，直至甲苯完全蒸发，加入混合料1，超声分散，控制超声功率为50-60W，直至完全分散后置于油浴锅中进行聚合，控制聚合过程为在80-85℃下反应4h，之后升温至135-140℃并反应8h，制得混合料2；

第二步、将氟代丙烯酸酯、二氧化硅和混合料2加入双螺杆挤出机中进行密炼处理，控制密炼温度为200-220℃，密炼时间为30min，转速为35-50r/min，制得抗断裂复合玻璃材料。

2.根据权利要求1所述的一种抗断裂复合玻璃材料，其特征在于，所述复合基料由如下方法制成：

步骤S1、将异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡加入三口烧瓶中，35-40℃水浴加热并以100-200r/min的转速匀速搅拌15min，之后滴加第一混合液，匀速搅拌并反应，监测体系中异氰酸酯基的含量，直至异氰酸酯基含量在45-50％时终止反应，制得反应液，控制异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡的用量比为22g∶30mg，异佛尔酮二异氰酸酯和第一混合液的重量比为2∶1；

步骤S2、升温至70-80℃，加入氯化镁，以150-250r/min的转速匀速搅拌10min，之后滴加第二混合液，控制滴加时间为25-30min，滴加结束后匀速搅拌并红外监控反应过程，直至羧基红外特征峰消失终止反应，之后升温至100-110℃，红外监控反应过程直至异氰酸酯基红外特征峰消失，停止加热，终止反应，过滤，将沉淀通过柱层析分离提纯，之后旋蒸除去溶剂，真空干燥20h，制得改性剂，控制氯化镁的用量为反应液质量的1-3％，第二混合液和反应液的体积比为3∶1；

步骤S3、将步骤S2制得的改性剂加入甲基丙烯酸甲酯单体溶液中，以150-250r/min的转速匀速搅拌30min，之后加入过氧化苯甲酰和TiCl₄-Al(C₂H₅)₃，升温至90-100℃，在此温度下匀速搅拌并反应30-60min，降温至40-50℃，脱气，灌入模具中，之后转移至真空干燥箱中，在50-60℃下固化10h，之后升温至100℃固化2h，冷却、脱模，制得复合基料，控制改性剂、甲基丙烯酸甲酯、过氧化苯甲酰和TiCl₄-Al(C₂H₅)₃的重量比为1∶10∶0.03-0.05∶0.05。

3.根据权利要求2所述的一种抗断裂复合玻璃材料，其特征在于，所述第一混合液为对羟基苯甲醚和丙烯酸酯羟乙酯按照15mg∶12g的重量比混合而成；所述第二混合液为氢化松香和乙酸丁酯按照15g∶100mL的用量比混合而成。

4.根据权利要求1所述的一种抗断裂复合玻璃材料，其特征在于，所述增韧纳米粒子由如下方法制成：

将碳酸氢钠和油酸钠依次加入装有去离子水的三口烧瓶中，以100-120r/min的转速匀速搅拌，直至其完全分散，之后加入苯乙烯和二乙烯基苯，55-60℃水浴加热，以240r/min的转速搅拌2h，之后通入氮气排出空气，升温至75-78℃，加入过硫酸钠并以80-100r/min的转速搅拌1h，停止通入氮气，将制得粒子破乳、洗涤、干燥，制得增韧填料纳米粒子。

5.根据权利要求1所述的一种抗断裂复合玻璃材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步、将增韧纳米粒子加入复合基料中溶胀10h，制得混合料1，备用；将顺丁橡胶加入甲苯中，45-55℃水浴加热并磁力搅拌，直至顺丁橡胶完全溶解，抽滤，将滤液加入蒸发器中蒸发，直至甲苯完全蒸发，加入混合料1，超声分散，控制超声功率为50-60W，直至完全分散后置于油浴锅中进行聚合，控制聚合过程为在80-85℃下反应4h，之后升温至135-140℃并反应8h，制得混合料2；

第二步、将氟代丙烯酸酯、二氧化硅和混合料2加入双螺杆挤出机中进行密炼处理，控制密炼温度为200-220℃，密炼时间为30min，转速为35-50r/min，制得抗断裂复合玻璃材料。