一种耐热性能好的有机玻璃制造技术

本发明专利技术公开了一种耐热性能好的有机玻璃，包括有机玻璃本体，有机玻璃本体包括基材层，基材层的外侧涂设有增强层，增强层的外侧涂设有耐热层，基材层按对应重量份称取下列物质放入到反应釜内备用：90

【技术实现步骤摘要】
一种耐热性能好的有机玻璃


[0001]本专利技术涉及有机玻璃
，具体为一种耐热性能好的有机玻璃。

技术介绍

[0002]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。
[0003]有机玻璃表面光滑、色彩艳丽，比重小，强度较大，耐腐蚀，耐湿，耐晒，绝缘性能好，隔声性好，可分管形材、棒形材、板形材三种。
[0004]以丙烯酸及其酯类为原料聚合所得到的聚合物统称丙烯酸类树酯，相应的塑料统称聚丙烯酸类塑料，其中以聚甲基丙烯酯甲酯应用最广泛，聚甲基丙烯酸甲酯缩写代号为PMMA，俗称有机玻璃，透光性能好，可透过92％以上的太阳光，紫外线达73.5％；机械强度较高，有一定的耐热耐寒性，耐腐蚀，绝缘性能良好，尺寸稳定，易于成型，质地较脆，易溶于有机溶剂，表面硬度不够，容易擦毛，可作要求有一定强度的透明结构件，如油杯、车灯、仪表零件，光学镜片，装饰礼品等等，在里面加入一些添加剂可以对其性能有所提高，如耐热、耐摩擦等，该材料广泛的应用于广告灯箱，铭牌等方面的制作。
[0005]聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的综合力学性能，在通用塑料中居前列，拉伸、弯曲、压缩等强度均高于聚烯烃，也高于聚苯乙烯、聚氯乙烯等，冲击韧性较差，但也稍优于聚苯乙烯。浇注的本体聚合聚甲基丙烯酸甲酯板材(例如航空用有机玻璃板材)拉伸、弯曲、压缩等力学性能更高一些，可以达到聚酰胺、聚碳酸酯等工程塑料的水平。
[0006]一般而言，聚甲基丙烯酸甲酯的拉伸强度可达到50-77MPa水平，弯曲强度可达到90-130MPa，这些性能数据的上限已达到甚至超过某些工程塑料，其断裂伸长率仅2％-3％，故力学性能特征基本上属于硬而脆的塑料，且具有缺口敏感性，在应力下易开裂，但断裂时断口不像聚苯乙烯和普通无机玻璃那样尖锐参差不齐，40℃是一个二级转变温度，相当于侧甲基开始运动的温度，超过40℃，该材料的韧性，延展性有所改善。聚甲基丙烯酸甲酯表面硬度低，容易擦伤。
[0007]聚甲基丙烯酸甲酯的强度与应力作用时间有关，随作用时间增加，强度下降，经拉伸取向后的聚甲基丙烯酸甲酯(定向有机玻璃)的力学性能有明显提高，缺口敏感性也得到改善。
[0008]有机玻璃是由聚甲基丙烯酸甲酯制成，聚甲基丙烯酸甲酯含有极性侧甲基，具有较强吸湿性能，吸水率一般在亚克力板材必须保持干燥，干燥需要的条件是78℃-80℃下干燥5-6h，有机玻璃是一种无形的聚合物，它的收缩范围都在减小，一般都是在0.45％-0.9，所以对于亚克力生产时候的成型精度提供了很好的条件，一般情况下成型都是很精确的，由聚甲基丙烯酸甲酯对周围温度的适应范围不具有普通流体性，而是具有非牛顿流体性，
因此在温度高的情况下，有机玻璃的溶粘性将会降低，这是有机玻璃对温度非常敏感的表现，有机玻璃在流动的过程中的温度一般都在150℃左右，但是当有机玻璃开始分解的时候，温度却是高于270℃，所以说在温度的变化方面还是很灵活的，不会受到温度的影响而生产，耐高温是有机玻璃的特性，有机玻璃还具有很好的切割性能，可以在量好尺寸的清况下通过激光切割进行加工，简单质量高，这个特点是玻璃都不具备的，因此亚克力可以承受高温低温各种环境，消费者在生产过程中根本不用担心温度的问题。
[0009]有机玻璃具有以上优良性能，使它的用途极为广泛，除了在飞机上用作座舱盖、风挡和弦窗外，也用作吉普车的风挡和车窗、大型建筑的天窗(可以防破碎)、电视和雷达的屏幕、仪器和设备的防护罩、电讯仪表的外壳、望远镜和照相机上的光学镜片。
[0010]本申请人发现现有技术中至少存在以下技术问题：现有的有机玻璃耐热性能较差，无法满足市场的需求，限制了其发展与推广，为此，我们提出一种耐热性能好的有机玻璃。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于提供一种耐热性能好的有机玻璃，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0012]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种耐热性能好的有机玻璃，包括有机玻璃本体，所述有机玻璃本体包括基材层，所述基材层的外侧涂设有增强层，所述增强层的外侧涂设有耐热层。
[0013]优选的，所述基材层按对应重量份称取下列物质放入到反应釜内备用：90-100份甲基丙烯酸甲酯、8-10份共聚单体、5-7份交联剂、3-6份橡胶粒子、1-3份无机填料、0.1-0.3份混合盐、2-4份助剂，且加工步骤如下：
[0014]A1：对反应釜进行加热处理，并保持反应釜内的温度为70-75℃，同时对反应釜进行匀速率增压处理，期间不断进行搅拌处理，反应4-5h后取出得半成品物料备用；
[0015]A2：将所得的半成品物料进行浇注、脱模、拉伸、切割、抛光加工后得成品。
[0016]优选的，所述增强层为超高分子量聚乙烯涂层，其原料包括9300超高分子量聚乙烯粉料、硬脂酸锌、二氧化硅、硬脂酸钙、硬脂酸、炭黑粉，原料重量比为25∶0.1∶0.1∶0.026∶0.024∶0.015，且加工步骤如下：
[0017]B1：将原料放入粉料混和机内的搅拌桨进行混合搅拌，将原料混合在一起搅拌一段时间；
[0018]B2：将搅拌后的原料进行加热和保温。
[0019]优选的，所述耐热层为有机硅玻璃树脂层，且加工步骤如下：
[0020]C1：将纳米二氧化硅均匀分散到乙醇溶液中，配制成质量分数为30-42％的纳米二氧化硅分散液，加热至65-70℃，以580r/min转速搅拌30-35min，然后再调节温度至45-52℃，再向纳米二氧化硅分散液中添加其质量1.5-2.0％的有机硅烷偶联剂，以1200r/min转速搅拌2小时，然后超声波处理10min，自然冷却至室温；
[0021]C2：有机硅树脂预聚体制备：将纳米二氧化硅分散液、甲基三烷氧基硅烷、柠檬酸、水按12-15∶6-8∶0.1-0.3∶1.2的质量比例均匀混合到一起，然后加热至68-75℃，以1500r/min转速搅拌40min，再添加纳米二氧化硅分散液质量0.5％的甲基纤维素，继续搅拌10小
时，即得有机硅树脂预聚体；
[0022]C3：有机硅玻璃树脂制备：将有机硅树脂预聚体按3∶10-15质量比与异丙醇在超声场下进行混合，以300r/min转速搅拌40min，然后再添加有机硅树脂预聚体质量0.2-0.5％的环氧树脂，加热至60℃，以350r/min转速搅拌2小时，即可。
[0023]优选的，其加工方法包括以下步骤：
[0024]D1：把加工完成过后的基材层放置于喷涂设备中进行固定，接着，把保温的超高分子量聚乙烯涂层即增强层，通过喷涂设备均匀的喷涂于基材层的表面自然冷却至室温即可；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐热性能好的有机玻璃，包括有机玻璃本体(1)，其特征在于：所述有机玻璃本体(1)包括基材层(11)，所述基材层(11)的外侧涂设有增强层(12)，所述增强层(12)的外侧涂设有耐热层(13)。2.根据权利要求1所述的一种耐热性能好的有机玻璃，其特征在于：所述基材层(11)按对应重量份称取下列物质放入到反应釜内备用：90-100份甲基丙烯酸甲酯、8-10份共聚单体、5-7份交联剂、3-6份橡胶粒子、1-3份无机填料、0.1-0.3份混合盐、2-4份助剂，且加工步骤如下：A1：对反应釜进行加热处理，并保持反应釜内的温度为70-75℃，同时对反应釜进行匀速率增压处理，期间不断进行搅拌处理，反应4-5h后取出得半成品物料备用；A2：将所得的半成品物料进行浇注、脱模、拉伸、切割、抛光加工后得成品。3.根据权利要求1所述的一种耐热性能好的有机玻璃，其特征在于：所述增强层(12)为超高分子量聚乙烯涂层，其原料包括9300超高分子量聚乙烯粉料、硬脂酸锌、二氧化硅、硬脂酸钙、硬脂酸、炭黑粉，原料重量比为25∶0.1∶0.1∶0.026∶0.024∶0.015，且加工步骤如下：B1：将原料放入粉料混和机内的搅拌桨进行混合搅拌，将原料混合在一起搅拌一段时间；B2：将搅拌后的原料进行加热和保温。4.根据权利要求1所述的一种耐热性能好的有机玻璃，其特征在于：所述耐热层(13)为有机硅玻璃树脂层，且加工步骤如下：C1：将纳米二氧化硅均匀分散到乙醇溶液中，配制成质量分数为30-42％的纳米二氧化硅分散液，加热至65-70℃，以580r/min转速搅拌30-35min...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖家发，
申请(专利权)人：赣州烨森电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：