一种透明阻燃耐热有机玻璃板及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种透明阻燃耐热有机玻璃板及其制备方法，该透明阻燃耐热有机玻璃板由以下重量份配比的原料制成：甲基丙烯酸甲酯90‑120份、甲基丙烯酸1‑10份、阻燃剂15‑30份、偶氮二异丁腈0.001‑0.01份、硬脂酸0.1‑5份、交联剂1‑10份。与现有技术相比，本发明专利技术制备的透明阻燃耐热有机玻璃板不仅具有阻燃性能优良的特点，此外还具有优异的透光性、较高的热变形温度，由此拓宽了有机玻璃板材的应用领域及使用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种透明阻燃耐热有机玻璃板及其制备方法
本专利技术涉及有机玻璃
，尤其涉及一种透明阻燃耐热有机玻璃板及其制备方法。
技术介绍
有机玻璃具有优异的光学、机械等性能，但是聚甲基丙烯酸甲酯的极限氧指数低，阻燃性能差，易燃烧，并且具有很高的热释放速率，极大限制了其应用，改善有机玻璃的阻燃性能就很有必要。但PMMA是弱极性的线型结构，分子间作用力弱，主链强度低，纯有机玻璃的玻璃化转变温度为105℃，可长期使用的最高温度为60℃，在较高温度下长期使用易发生弯曲变形，为了达到一定的阻燃等级，往往需要引入20％-30％的阻燃剂，有机玻璃的软化温度将进一步降低，限制了其更大范围内的使用。专利CN110294814A和专利CN110294815A提供了一种透明阻燃有机玻璃的及其制备方法，采用磷酸酯和甲基膦酸二甲酯制备出了阻燃性能优异的阻燃有机玻璃，但是也造成了有机玻璃的软化温度将进一步降低，限制了其更大范围内的使用。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种透明阻燃耐热有机玻璃板及其制备方法。本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种透明阻燃耐热有机玻璃板，其特征在于由以下重量份的原料制成：进一步的，所述的阻燃剂为卤代磷酸酯和甲基膦酸二甲酯的混合物。进一步的，所述的卤代磷酸酯和甲基磷酸二甲酯的质量比为1:1～5:1。进一步的，所述的卤代磷酸酯包括磷酸-三(2-氯丙基)酯、磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(1,3二氯丙基)酯。<br>进一步的，所述的交联剂为甲基丙烯酸丙烯酯、甲基丙烯酸乙二醇酯、丁二醇二丙烯酯等丙烯酯中的一种或几种。透明阻燃耐热有机玻璃板的制备方法，透明阻燃耐热有机玻璃板通过以下步骤制得：(1)按照配比取甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和引发剂偶氮二异丁腈，并搅拌加热至沸腾；然后停止加热并保温搅拌得到体系，待体系达到所需粘度后，取出降至室温；(2)按照配比向体系中加入交联剂、引发剂偶氮二异丁腈、阻燃剂和脱模剂，搅拌均匀并真空脱泡后得到预聚料；(3)将预聚料计量后灌入玻璃模具中，排出气体，用夹具夹紧；(4)将灌好物料的玻璃模具置于水浴中，维持水浴温度40～60℃，反应至模具内物料完全硬化，反应时间2～8h；(5)将模具放入烘房中，在80～130℃高温下进一步固化处理1～3h。自然冷却至室温，除去模具，得到透明阻燃耐热有机玻璃板。进一步的，所述步骤(2)中所述真空脱泡的具体流程如下：首先将加入交联剂、引发剂偶氮二异丁腈、阻燃剂和脱模剂的体系置入封闭容器中；接着在封闭容器中搅拌加入交联剂、引发剂偶氮二异丁腈、阻燃剂和脱模剂的体系，在搅拌过程中自封闭容器中向外部抽气，直到封闭容器内气压小于一个标准大气压停止抽气；然后保持封闭容器内的气压，静置5分钟以上，以小于1L每小时的空气流量向封闭容器内注入空气，直到封闭容器内气压与封闭容器外部一致。本专利技术的优点在于：选择卤代磷酸酯和甲基膦酸二甲酯作为有机玻璃的阻燃剂，是因为该两种化合物都是无色液体，均与MMA有良好的相容性。而且折光率均与PMMA相近，故可以在达到阻燃的情况下保持有机玻璃的透明性。具有活泼氢原子的甲基丙烯酸可以与基体羰基上的氧原子之间形成氢键，增强高分子链间的相互作用力。在不影响加工定型的前提下，提高了有机玻璃的热变形温度。而且甲基丙烯酸带有的甲基制约了主链旋转，还可以显著提高有机玻璃的玻璃化转变温度。因此本专利技术采用甲基丙烯酸作为共聚单体以提高阻燃有机玻璃的耐热性。使得本技术方案制备的透明阻燃耐热有机玻璃板不仅具有阻燃性能优良的特点，此外还具有较高的热变形温度，透明度不低于90％，由此拓宽了有机玻璃板材的应用领域及使用价值。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：一种透明阻燃耐热有机玻璃板，由以下重量份数原料制成：甲基丙烯酸甲酯100份、甲基丙烯酸4份、磷酸三(2-氯丙基)酯15份、甲基膦酸二甲酯10份、偶氮二异丁腈0.004份、硬脂酸3份、甲基丙烯酸丙烯酯2份。制备步骤如下：(1)取100份甲基丙烯酸甲酯、4份甲基丙烯酸和0.004份偶氮二异丁腈混合均匀，并搅拌加热至沸腾，然后停止加热并保温搅拌。待体系粘度达到60-70s后，取出降至室温；(2)加入磷酸三(2-氯丙基)酯15份、甲基膦酸二甲酯10份、偶氮二异丁腈0.003份、硬脂酸3份、甲基丙烯酸丙烯酯2份，搅拌均匀后抽真空，得到预聚料；将预聚料计量后灌入模具中，排除气体，用夹具夹紧；排除气体具体流程如下：首先将加入交联剂、引发剂偶氮二异丁腈、阻燃剂和脱模剂的体系置入封闭容器中；接着在封闭容器中搅拌加入交联剂、引发剂偶氮二异丁腈、阻燃剂和脱模剂的体系，在搅拌过程中自封闭容器中向外部抽气，直到封闭容器内气压小于一个标准大气压停止抽气；然后保持封闭容器内的气压，静置5分钟以上，以小于1L每小时的空气流量向封闭容器内注入空气，直到封闭容器内气压与封闭容器外部一致；(3)将灌好物料的玻璃模具置于水浴中，维持水浴温度40℃，反应至模具内物料完全硬化，反应时间6h；(4)将模具放入烘房中，在110℃高温下进一步固化处理2h。自然冷却至室温，除去模具，得到透明阻燃耐热有机玻璃板。实施例2一种透明阻燃耐热有机玻璃板，由以下重量份数原料制成：甲基丙烯酸甲酯100份、甲基丙烯酸3份、磷酸三(1,3二氯丙基)酯20份、甲基膦酸二甲酯15份、偶氮二异丁腈0.005份、硬脂酸5份、甲基丙烯酸丙烯酯3份。制备步骤如下：(1)取甲基丙烯酸甲酯100份、甲基丙烯酸3份和偶氮二异丁腈0.005份混合均匀，并搅拌加热至沸腾，然后停止加热并保温搅拌。待体系达到所需粘度后，取出降至室温；(2)加入磷酸三(1,3二氯丙基)酯20份、甲基膦酸二甲酯15份、偶氮二异丁腈0.005份、硬脂酸5份、甲基丙烯酸丙烯酯3份，搅拌均匀后抽真空，得到预聚料；将预聚料计量后灌入模具中，排除气体，用夹具夹紧；排除气体具体流程如下：首先将加入交联剂、引发剂偶氮二异丁腈、阻燃剂和脱模剂的体系置入封闭容器中；接着在封闭容器中搅拌加入交联剂、引发剂偶氮二异丁腈、阻燃剂和脱模剂的体系，在搅拌过程中自封闭容器中向外部抽气，直到封闭容器内气压小于一个标准大气压停止抽气；然后保持封闭容器内的气压，静置5分钟以上，以小于1L每小时的空气流量向封闭容器内注入空气，直到封闭容器内气压与封闭容器外部一致；(3)将灌好物料的玻璃模具置于水浴中，维持水浴温度50℃，反应至模具内物料完全硬化，反应时间4h；(4)将模具放入烘房中，在110℃高温下进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种透明阻燃耐热有机玻璃板，其特征在于由以下重量份的原料制成：/n

【技术特征摘要】
1.一种透明阻燃耐热有机玻璃板，其特征在于由以下重量份的原料制成：





2.根据权利要求1所述的透明阻燃耐热有机玻璃板，其特征在于，所述的阻燃剂为卤代磷酸酯和甲基膦酸二甲酯的混合物。


3.根据权利要求2所述的透明阻燃耐热有机玻璃板，其特征在于，所述的卤代磷酸酯和甲基磷酸二甲酯的质量比为1:1～5:1。


4.根据权利要求2或3所述的透明阻燃耐热有机玻璃板，其特征在于，所述的卤代磷酸酯包括磷酸-三(2-氯丙基)酯、磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(1,3二氯丙基)酯。


5.根据权利要求1所述的透明阻燃耐热有机玻璃板，其特征在于，所述的交联剂为甲基丙烯酸丙烯酯、甲基丙烯酸乙二醇酯、丁二醇二丙烯酯等丙烯酯中的一种或几种。


6.根据权利要求1-5任意一项所述的透明阻燃耐热有机玻璃板的制备方法，其特征在于，透明阻燃耐热有机玻璃板通过以下步骤制得：
(5)按照配比取甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和引发剂偶氮二异丁腈，并搅拌加热至沸腾；然后停止加热并保温搅拌得...

【专利技术属性】
技术研发人员：田统帅，周小二，邹毅，
申请(专利权)人：安徽新涛光电科技有限公司，南昌大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34