一种聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备方法，该聚甲基丙烯酸甲酯复合材料由以下重量份的组分制备而成：甲基丙烯酸甲酯100份，微米级磁粉40

【技术实现步骤摘要】
一种聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于复合材料
，特别涉及一种聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚甲基丙烯酸甲酯是一种热塑性树脂，是甲基丙烯酸本体聚合的产物。聚甲基丙烯酸甲酯是刚性硬质无色透明材料，密度为1.18
‑
1.19g/cm3，拉伸强度为50
‑
77MPa，弯曲强度为90
‑
130MPa，具有优良的耐候性、化学稳定性和加工性能。
[0003]但是聚甲基丙烯酸甲酯的硬度低、耐冲击性能差，此外，聚甲基丙烯酸甲酯的磁性性能差，在一些磁性塑料应用领域，聚甲基丙烯酸甲酯的磁性还需要大幅提高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备方法，以解决现有技术中的问题。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0006]一种聚甲基丙烯酸甲酯复合材料，由以下重量份的组分制备而成：
[0007][0008]所述钛酸酯偶联剂为钛酸酯偶联剂TC
‑
WT与钛酸酯偶联剂TC
‑
114的混合物。进一步优选的，所述钛酸酯偶联剂中钛酸酯偶联剂TC
‑
WT与钛酸酯偶联剂TC
‑
114的混合质量比为1：3。
[0009]进一步方案，所述微米级磁粉为球形四氧化三铁，粒径为1
‑
5微米。
[0010]进一步方案，所述自由基聚合引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种。
[0011]本专利技术还提供了上述所述的聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0012](1)将钛酸酯偶联剂TC
‑
WT与钛酸酯偶联剂TC
‑
114进行混合得到钛酸酯偶联剂，取0.2
‑
8份钛酸酯偶联剂均匀喷洒至40
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400份微米级磁粉表面，得到处理后的微米级磁粉；
[0013](2)将0.1
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0.2份自由基聚合引发剂加入到100份甲基丙烯酸甲酯中混合均匀，进行预聚反应得到甲基丙烯酸甲酯预聚体溶液；优选的，所述预聚反应的温度为50℃
‑
60℃，时间为15
‑
60分钟。
[0014](3)将步骤(1)中处理后的微米级磁粉加入步骤(2)中的甲基丙烯酸甲酯预聚体溶液中，混合均匀后，在80
‑
100℃保温1
‑
2小时，得到聚甲基丙烯酸甲酯复合材料。
[0015]与现有技术相比，本专利技术有益效果体现在：
[0016]本专利技术选用钛酸酯偶联剂TC
‑
WT与钛酸酯偶联剂TC
‑
114按质量比1：3进行复配，对微米级磁粉进行了处理后，能够显著改善聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的力学性能和磁性。其技术效果优于同尺寸片状纳米磁粉、各种球状纳米级别的磁粉。本专利技术中，纳米级别的磁粉对聚甲基丙烯酸甲酯性能的提高极其有限，究其原因可能是一方面纳米磁粉在聚甲基丙烯酸甲酯基体中非常容易发生团聚现象，导致其力学性能与磁性明显变差。另一方面，在聚甲基丙烯酸甲酯基体中，纳米级的磁粉接近了单畴尺寸，其矫顽力下降，抗退磁能力降低。
[0017]本专利技术选用钛酸酯偶联剂TC
‑
WT、钛酸酯偶联剂TC
‑
114进行1：3复配，可以明显增加微米级磁粉与聚甲基丙烯酸甲酯的结合能力，明显提高聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的力学性能及磁性能。
[0018]本专利技术在聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备过程中，首先将甲基丙烯酸甲酯先进行适当的预聚反应，使其形成具有一定粘度的液体，然后再加入钛酸酯偶联剂处理后的微米级磁粉，这样操作的原因是微米级磁粉密度大，液体粘度太小，粉体会大量的沉淀在液体底部；液体粘度太大，粉体易团聚，分散性差。只有在合适粘度的液体中才会分散均匀，使最终制备的产品的性能得到明显改善。
具体实施方式
[0019]下面结合实施例对本专利技术作更进一步的说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。
[0020]下列实施例和对比例中所用原料均为市售产品，其中部分原料的供应商如下：
[0021]甲基丙烯酸甲酯供应商为济南创世化工有限公司。
[0022]过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈，供应商为山东国化化学有限公司。
[0023]钛酸酯偶联剂TC
‑
WT、钛酸酯偶联剂TC
‑
114、钛酸酯偶联剂LK
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105，供应商均为天长市天辰化工助剂油料厂。
[0024]实施例1
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4中使用的微米级磁粉为球形四氧化三铁，平均粒径为2微米。
[0025]实施例1
‑
4中，钛酸酯偶联剂为钛酸酯偶联剂TC
‑
WT与钛酸酯偶联剂TC
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114的按质量比1：3进行复配的混合物。
[0026]上述试剂只是为了说明本专利技术实验时所采用的试剂来源和成分，以便充分公开，并不表示采用其他同类试剂或其他供应商提供的试剂就不能实现本专利技术。
[0027]实施例1
[0028](1)将6份钛酸酯偶联剂于50℃均匀喷洒于300份微米级磁粉表面，制备得到处理后的微米级磁粉；
[0029](2)将0.1份自由基聚合引发剂过氧化苯甲酰加入到100份甲基丙烯酸甲酯混合均匀，于50℃保温60分钟，得到甲基丙烯酸甲酯预聚体溶液；
[0030](3)将步骤(1)中处理后的微米级磁粉加入步骤(2)中的甲基丙烯酸甲酯预聚体溶液中，混合均匀后，80℃保温1小时，得到聚甲基丙烯酸甲酯复合材料。
[0031]实施例2
[0032](1)将8份钛酸酯偶联剂于60℃均匀喷洒于360份微米级磁粉表面，制备得到处理后的微米级磁粉；
[0033](2)将0.2份自由基聚合引发剂过氧化苯甲酰加入到100份甲基丙烯酸甲酯中混合
均匀，于60℃保温20分钟，得到甲基丙烯酸甲酯预聚体溶液；
[0034](3)将步骤(1)中处理后的微米级磁粉加入步骤(2)中的甲基丙烯酸甲酯预聚体溶液中，混合均匀后，90℃保温1小时，得到聚甲基丙烯酸甲酯复合材料。
[0035]实施例3
[0036](1)将2份钛酸酯偶联剂于55℃均匀喷洒于80份微米级磁粉表面，制备得到处理后的微米级磁粉；
[0037](2)将0.2份自由基聚合引发剂偶氮二异丁腈加入到100份甲基丙烯酸甲酯中混合均匀，于60℃保温40分钟，得到甲基丙烯酸甲酯预聚体溶液；
[0038](3)将步骤(1)中处理后的微米级磁粉加入步骤(2)中的甲基丙烯酸甲酯预聚体溶液中，混合均匀后，100℃保温1小时，得到聚甲基丙烯酸甲酯复合材料。
[0039]实施例4
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚甲基丙烯酸甲酯复合材料，其特征在于：由以下重量份的组分制备而成：所述钛酸酯偶联剂为钛酸酯偶联剂TC
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WT与钛酸酯偶联剂TC
‑
114的混合物。2.根据权利要求1所述的聚甲基丙烯酸甲酯复合材料，其特征在于：所述微米级磁粉为球形四氧化三铁，粒径为1
‑
5微米。3.根据权利要求1所述的聚甲基丙烯酸甲酯复合材料，其特征在于：所述钛酸酯偶联剂中钛酸酯偶联剂TC
‑
WT与钛酸酯偶联剂TC
‑
114的混合质量比为1：3。4.根据权利要求1所述的聚甲基丙烯酸甲酯复合材料，其特征在于：所述自由基聚合引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种。5.如权利要求1至4任一项所述的聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将钛酸酯偶联剂TC
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【专利技术属性】
技术研发人员：张明志，方永炜，王登攀，龚国欢，宋学峰，胡文娣，向亮，张文杨，
申请(专利权)人：滁州杰事杰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：