一种有机玻璃的表面改性方法技术

本发明专利技术涉及有机材料技术领域，公开了一种有机玻璃的表面改性方法，在有机玻璃表面涂膜一层厚度为0.5‑0.6毫米的有机硅改性涂层，该涂层作为一种硬质性保护薄膜，能够使有机玻璃表面硬度提高至76kg/mm2以上，耐擦伤性能增强，在外力作用下依然保持表面光滑，并且该涂层还能够维持有机玻璃透光性不变，耐酸碱老化性能好，附着力强，本发明专利技术显著提高了有机玻璃的表面硬度，并且冲击强度和耐老化性能得到提高，透光性不受影响，大大提高了有机玻璃的使用功能和寿命，提高了力学性能，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。

A Surface Modification Method of PMMA

The invention relates to the technical field of organic materials, and discloses a surface modification method of plexiglass. An organic silicon modified coating with a thickness of 0.5 to 0.6 mm is coated on the surface of plexiglass. As a hard protective film, the coating can improve the surface hardness of plexiglass to more than 76kg/mm2, enhance the abrasion resistance and keep the surface smooth under external force. Moreover, the coating can also maintain the transparency of plexiglass unchanged, has good acid and alkali aging resistance and strong adhesion. The surface hardness of plexiglass is remarkably improved, and the impact strength and aging resistance are improved. The light transmittance is not affected. The service function and life of plexiglass are greatly improved, the mechanical properties are improved, the damage rate is reduced, and the expansion can be realized. The practical significance of the sales market of plexiglass is a technical scheme worth popularizing and using.

【技术实现步骤摘要】
一种有机玻璃的表面改性方法
本专利技术属于有机材料
，具体涉及一种有机玻璃的表面改性方法。
技术介绍
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。由于有机玻璃具有优良的耐候性、电绝缘性和极好的装饰性等性能，使得有机玻璃的应用越来越广泛。但有机玻璃目前依然存在着与无机玻璃无法相比的性能缺陷，其硬度偏低，不耐刮檫，在使用过程中及其容易被擦伤，造成表面起雾，使得有机玻璃的透明度下降，影响使用性能和美观效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种有机玻璃的表面改性方法，显著提高了有机玻璃的表面硬度，并且冲击强度和耐老化性能得到提高，透光性不受影响。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种有机玻璃的表面改性方法，在有机玻璃表面涂膜一层厚度为0.5-0.6毫米的有机硅改性涂层，该有机硅改性涂层的制备方法包括以下步骤：（1）按照重量份计称取以下原料：聚氯丁橡胶乳液70-75份、甲基丙烯酸甲酯35-38份、丙烯酸丁酯25-29份、正硅酸乙酯10-12份、甲基三乙氧基硅烷14-16份、OP-101-2份、过硫酸钾0.8-1.0份、三乙酰丙酮铝醇溶液18-20份、碳酸氢钠缓冲剂3-4份、氨水1-2份、乙二胺醇溶液20-25份；（2）将聚氯丁橡胶乳液加入到反应器中，加入OP-10，机械搅拌20-30分钟，均分三次加入过硫酸钾、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯，每次间隔时间为18-20分钟，整个过程在50-55℃下高速搅拌，搅拌转速在1000-1200转/分钟范围，保温预乳化30-35分钟，得到预乳化液；（3）将正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷加入到预乳化液中，搅拌混合，通入氮气作为保护气，加入乙二胺醇溶液，升温至60-65℃进行聚合反应，反应至90-100分钟后加入三乙酰丙酮铝醇溶液，缓慢升温至75-80℃，保温20-30分钟，保温过程中滴加碳酸氢钠缓冲剂，继续反应3-4小时，反应结束后自然冷却至室温，滴加氨水调节pH值在7.3-7.5范围，将乳液使用筛网过滤即可。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯使用前采用2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，用无水硫酸钠干燥后冷藏备用。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述聚氯丁橡胶乳液固含量为48-50%。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述三乙酰丙酮铝醇溶液是由三乙酰丙酮铝与无水乙醇按照质量比为1:8-10的比例混合得到的。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述乙二胺醇溶液是由乙二胺与无水乙醇按照质量比为1:4-5的比例混合得到的。本专利技术相比现有技术具有以下优点：为了解决现有有机玻璃硬度低导致的表面性能不佳的问题，本专利技术提供了一种有机玻璃的表面改性方法，在有机玻璃表面涂膜一层厚度为0.5-0.6毫米的有机硅改性涂层，该涂层作为一种硬质性保护薄膜，能够使有机玻璃表面硬度提高至76kg/mm2以上，耐擦伤性能增强，在外力作用下依然保持表面光滑，并且该涂层还能够维持有机玻璃透光性不变，耐酸碱老化性能好，附着力强，本专利技术显著提高了有机玻璃的表面硬度，并且冲击强度和耐老化性能得到提高，透光性不受影响，大大提高了有机玻璃的使用功能和寿命，提高了力学性能，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。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术所提供的技术方案。实施例1一种有机玻璃的表面改性方法，在有机玻璃表面涂膜一层厚度为0.5毫米的有机硅改性涂层，该有机硅改性涂层的制备方法包括以下步骤：（1）按照重量份计称取以下原料：聚氯丁橡胶乳液70份、甲基丙烯酸甲酯35份、丙烯酸丁酯25份、正硅酸乙酯10份、甲基三乙氧基硅烷14份、OP-101份、过硫酸钾0.8份、三乙酰丙酮铝醇溶液18份、碳酸氢钠缓冲剂3份、氨水1份、乙二胺醇溶液20份；（2）将聚氯丁橡胶乳液加入到反应器中，加入OP-10，机械搅拌20分钟，均分三次加入过硫酸钾、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯，每次间隔时间为18分钟，整个过程在50℃下高速搅拌，搅拌转速在1000-1200转/分钟范围，保温预乳化30分钟，得到预乳化液；（3）将正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷加入到预乳化液中，搅拌混合，通入氮气作为保护气，加入乙二胺醇溶液，升温至60℃进行聚合反应，反应至90分钟后加入三乙酰丙酮铝醇溶液，缓慢升温至75℃，保温20分钟，保温过程中滴加碳酸氢钠缓冲剂，继续反应3小时，反应结束后自然冷却至室温，滴加氨水调节pH值在7.3-7.5范围，将乳液使用筛网过滤即可。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯使用前采用2倍体积的质量浓度为4.5%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，用无水硫酸钠干燥后冷藏备用。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述聚氯丁橡胶乳液固含量为48%。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述三乙酰丙酮铝醇溶液是由三乙酰丙酮铝与无水乙醇按照质量比为1:8的比例混合得到的。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述乙二胺醇溶液是由乙二胺与无水乙醇按照质量比为1:4的比例混合得到的。实施例2一种有机玻璃的表面改性方法，在有机玻璃表面涂膜一层厚度为0.55毫米的有机硅改性涂层，该有机硅改性涂层的制备方法包括以下步骤：（1）按照重量份计称取以下原料：聚氯丁橡胶乳液72份、甲基丙烯酸甲酯36份、丙烯酸丁酯27份、正硅酸乙酯11份、甲基三乙氧基硅烷15份、OP-101.5份、过硫酸钾0.9份、三乙酰丙酮铝醇溶液19份、碳酸氢钠缓冲剂3.5份、氨水1.5份、乙二胺醇溶液22份；（2）将聚氯丁橡胶乳液加入到反应器中，加入OP-10，机械搅拌25分钟，均分三次加入过硫酸钾、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯，每次间隔时间为19分钟，整个过程在53℃下高速搅拌，搅拌转速在1000-1200转/分钟范围，保温预乳化33分钟，得到预乳化液；（3）将正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷加入到预乳化液中，搅拌混合，通入氮气作为保护气，加入乙二胺醇溶液，升温至62℃进行聚合反应，反应至95分钟后加入三乙酰丙酮铝醇溶液，缓慢升温至78℃，保温25分钟，保温过程中滴加碳酸氢钠缓冲剂，继续反应3.5小时，反应结束后自然冷却至室温，滴加氨水调节pH值在7.3-7.5范围，将乳液使用筛网过滤即可。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯使用前采用2倍体积的质量浓度为4.8%的氢氧化钠水溶液稀释，混合均匀后，静置分层，除去碱液，使用去离子水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机玻璃的表面改性方法，其特征在于，在有机玻璃表面涂膜一层厚度为0.5‑0.6毫米的有机硅改性涂层，该有机硅改性涂层的制备方法包括以下步骤：（1）按照重量份计称取以下原料：聚氯丁橡胶乳液70‑75份、甲基丙烯酸甲酯35‑38份、丙烯酸丁酯25‑29份、正硅酸乙酯10‑12份、甲基三乙氧基硅烷14‑16份、OP‑10 1‑2份、过硫酸钾0.8‑1.0份、三乙酰丙酮铝醇溶液18‑20份、碳酸氢钠缓冲剂3‑4份、氨水1‑2份、乙二胺醇溶液20‑25份；（2）将聚氯丁橡胶乳液加入到反应器中，加入OP‑10，机械搅拌20‑30分钟，均分三次加入过硫酸钾、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯，每次间隔时间为18‑20分钟，整个过程在50‑55℃下高速搅拌，搅拌转速在1000‑1200转/分钟范围，保温预乳化30‑35分钟，得到预乳化液；（3）将正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷加入到预乳化液中，搅拌混合，通入氮气作为保护气，加入乙二胺醇溶液，升温至60‑65℃进行聚合反应，反应至90‑100分钟后加入三乙酰丙酮铝醇溶液，缓慢升温至75‑80℃，保温20‑30分钟，保温过程中滴加碳酸氢钠缓冲剂，继续反应3‑4小时，反应结束后自然冷却至室温，滴加氨水调节pH值在7.3‑7.5范围，将乳液使用筛网过滤即可。...

【技术特征摘要】
1.一种有机玻璃的表面改性方法，其特征在于，在有机玻璃表面涂膜一层厚度为0.5-0.6毫米的有机硅改性涂层，该有机硅改性涂层的制备方法包括以下步骤：（1）按照重量份计称取以下原料：聚氯丁橡胶乳液70-75份、甲基丙烯酸甲酯35-38份、丙烯酸丁酯25-29份、正硅酸乙酯10-12份、甲基三乙氧基硅烷14-16份、OP-101-2份、过硫酸钾0.8-1.0份、三乙酰丙酮铝醇溶液18-20份、碳酸氢钠缓冲剂3-4份、氨水1-2份、乙二胺醇溶液20-25份；（2）将聚氯丁橡胶乳液加入到反应器中，加入OP-10，机械搅拌20-30分钟，均分三次加入过硫酸钾、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯，每次间隔时间为18-20分钟，整个过程在50-55℃下高速搅拌，搅拌转速在1000-1200转/分钟范围，保温预乳化30-35分钟，得到预乳化液；（3）将正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷加入到预乳化液中，搅拌混合，通入氮气作为保护气，加入乙二胺醇溶液，升温至60-65℃进行聚合反应，反应至90-100分钟后...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴二胜，
申请(专利权)人：安徽新胜塑料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34