[發(fā)明專利]一種交聯(lián)共聚有機(jī)玻璃的制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210186045.3
• 申請(qǐng)日: 2012-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN102690386A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔方紅;羅通;劉春林;徐建平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號(hào): C08F220/14
• 分類號(hào): C08F220/14;C08F220/18;C08F222/20;C08F290/06;C08F2/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及交聯(lián)共聚改性有機(jī)玻璃技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種經(jīng)本體聚合澆鑄成型的高抗沖耐擦傷高透光率有機(jī)玻璃。

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背景技術(shù)

聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）是硬質(zhì)無定型的熱塑性塑料，俗稱有機(jī)玻璃，在塑料中透光性最好，全光透射率超過90％，霧度小于2%，相對(duì)密度為1.19g/cm³，僅為普通玻璃的一半，韌性為普通玻璃的10倍以上，而且聚甲基丙烯酸甲酯的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度達(dá)到工程塑料級(jí)別，是優(yōu)質(zhì)有機(jī)透明塑料。主要應(yīng)用于燈具、光學(xué)玻璃、儀器儀表表盤、廣告櫥窗及各種醫(yī)用、軍用、建筑用玻璃。聚光透鏡是聚光型太陽(yáng)能光伏電池的重要部件，可以說聚光透鏡的質(zhì)量和價(jià)格，將決定今后幾年聚光型太陽(yáng)能電站競(jìng)爭(zhēng)的勝負(fù)。與普通玻璃相比，有機(jī)玻璃聚光透鏡具有重量輕、抗沖擊強(qiáng)度高、透過率高、成型工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)品成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。可極大地提高了單位電池片產(chǎn)生的電量，大大降低了發(fā)電成本，提高了太陽(yáng)能光伏發(fā)電的競(jìng)爭(zhēng)力。

但是，但是有機(jī)玻璃也有其明顯的不足，其斷裂伸長(zhǎng)率幾乎無法測(cè)量，屬于脆性塑料，且具有缺口敏感性，在應(yīng)力下易開裂，產(chǎn)生銀紋和裂紋，在外界應(yīng)力和低溫環(huán)境作用下，易在室外使用中容易發(fā)白和表面擦傷，所以解決聚甲基丙烯酸甲酯脆性問題，提高有機(jī)玻璃的韌性和耐擦傷性能，是本發(fā)明的研究重點(diǎn)與難點(diǎn)。

本發(fā)明采用引入柔性結(jié)構(gòu)單元，降低有機(jī)玻璃大分子鏈的剛性，采用交聯(lián)的方法來改善材料的耐磨性能，制備韌性抗擦傷有機(jī)玻璃。

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種制備具有高沖擊強(qiáng)度、高透光率的耐擦傷交聯(lián)有機(jī)玻璃澆鑄板材的方法。

一種交聯(lián)共聚有機(jī)玻璃的制備方法，由甲基丙烯酸甲酯與共聚單體及交聯(lián)劑經(jīng)本體聚合，澆鑄成型工藝制備而成的，反應(yīng)先在75-85℃進(jìn)行，時(shí)間1小時(shí)，然后在?50℃繼續(xù)反應(yīng)24小時(shí)，聚合反應(yīng)中引發(fā)劑為偶氮二異丁腈(AIBN)。

其中所述的共聚單體為丙烯酸丁酯類，具體選自丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯的一種或多種。

其中所述的交聯(lián)劑為二甲基丙烯酸聚乙二醇酯類，具體選自二甲基丙烯酸聚乙二醇酯-330、二甲基丙烯酸聚乙二醇酯-550、二甲基丙烯酸聚乙二醇酯-875的一種或多種。

其中所述的甲基丙烯酸甲酯與共聚單體及交聯(lián)劑的質(zhì)量比為75:25:0.5~3；最佳質(zhì)量比為75:25:2.5。

其中所述的引發(fā)劑與甲基丙烯酸甲酯的質(zhì)量比為0.1：75。

其中所述的丙烯酸丁酯類有：丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯。

其中所述的二甲基丙烯酸聚乙二醇酯類結(jié)構(gòu)式為：

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其中n代表乙二醇重復(fù)單元數(shù)，例如，二甲基丙烯酸聚乙二醇酯-330、二甲基丙烯酸聚乙二醇酯-550、二甲基丙烯酸聚乙二醇酯-875代表乙二醇重復(fù)單元數(shù)為4、9、16。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：采用本發(fā)明制備的交聯(lián)共聚改性有機(jī)玻璃的沖擊強(qiáng)度比未改性的有機(jī)玻璃提高至少30%；耐擦傷性比未改性的有機(jī)玻璃提高至少10%，比未加交聯(lián)劑的共聚有機(jī)玻璃提高6-18%，添加共聚單體或交聯(lián)劑對(duì)板材透光率沒有影響。

具體實(shí)施方法

???本發(fā)明交聯(lián)共聚改性有機(jī)玻璃的性能測(cè)試方法：

拉伸強(qiáng)度：使用深圳凱強(qiáng)利機(jī)械有限公司W(wǎng)DT30型微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，按GB/T?1040-92測(cè)試材料拉伸強(qiáng)度，拉伸速率50mm/min測(cè)試。

沖擊強(qiáng)度：使用承德試驗(yàn)機(jī)有限公司XJJ-50型沖擊實(shí)驗(yàn)機(jī)，按GB/T?1043-93測(cè)試材料簡(jiǎn)支梁無缺口沖擊性能，擺錘速度為2.9m/s測(cè)試。

透光率：使用上海精科有限公司W(wǎng)GT-S型透光率霧度測(cè)定儀，按GB?2410-80測(cè)試材料透光率及霧度，試樣大小50x50x3mm測(cè)試。

洛氏硬度：使用上海材料試驗(yàn)機(jī)廠XHR-150型塑料洛氏硬度計(jì)，按GB9342-38測(cè)試板材洛氏硬度，選擇M標(biāo)尺，兩塊3mm板疊加。

耐擦傷性能：采用金屬噴砂試驗(yàn)機(jī)對(duì)有機(jī)玻璃板材進(jìn)行打磨，由試驗(yàn)前后透光率差值計(jì)算透光率損失反映耐擦傷性能，噴砂材質(zhì)為AL₂O₃，壓力為2Mpa。

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對(duì)比例1