一种光学级聚甲基丙烯酸甲酯树脂及其用途制造技术

本发明专利技术公开了一种光学级聚甲基丙烯酸甲酯树脂及其用途。所述聚甲基丙烯酸甲酯树脂由包含以下物质的原料制得；各物质按照质量份计，用量分别为：甲基丙烯酸甲酯80

【技术实现步骤摘要】
一种光学级聚甲基丙烯酸甲酯树脂及其用途


[0001]本专利技术涉及一种聚甲基丙烯酸甲酯树脂，尤其涉及一种光学级聚甲基丙烯酸甲酯树脂及其用途。

技术介绍

[0002]聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)，俗称有机玻璃或亚克力，被称为“塑料女王”。PMMA突出的特点是光学性能优异，透光率可达92％以上，是制作导光板(液晶显示器背光板的重要组成部件)、光学透镜的理想材料。
[0003]随着人民生活水平的提高，对各种电子产品有了更高的审美要求，以电视机为例，“大屏、窄边框”成了发展趋势，为了适应这种需求的变化，对原材料的品质也有了更高要求，不仅需要具有高光学性能、高纯净度，且要具有环境稳定不易形变、易成型加工等特点以满足各种需求。
[0004]专利CN103130947A提供了一种光学级的聚甲基丙烯酸甲酯树脂，为甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸烷基酯的共聚产物，所述的丙烯酸烷基酯选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯，所得产品具有优异的透光率以及热稳定性。然而，该方案所没考虑的是，其产品的吸湿性相对较大，环境稳定性欠佳，在应用于“大屏、窄边框”显示器时往往难以满足要求。
[0005]乙烯基芳族化合物如苯乙烯，常用来与甲基丙烯酸甲酯单体共聚制备性能改进的光学级产品，如专利CN104945556A提供了一种甲基丙烯酸甲酯
‑
苯乙烯共聚物的制备方法。这类产品在湿热条件下形变率较低，可以满足环境稳定性的使用要求。但如本领域技术人员所熟知的那样，芳香族产品的颜色稳定性较差，容易老化、黄变，同时苯乙烯中的苯环单元对近紫外光有较强吸收，对成型产品的光学性能是不利的。
[0006]此外，聚甲基丙烯酸甲酯树脂性脆，在生产、加工及运输等过程中容易摩擦产生细粉，细粉吸附在树脂表面不易清除，严重影响树脂的加工及应用性能，而且容易产生黑点、亮点(后文统称为晶点)等缺陷。为了获取更好的加工性能，通常会在树脂中加入功能性的助剂，例如专利CN103130947A和CN105038062A中采用脂肪醇类物质作为脱模剂，降低树脂的脱模力，使模塑制品的表面易于脱离，更加光滑。但脂肪醇类物质在高温加工过程中易挥发，并在设备及样品表面发生聚集，也会使树脂制品产生存在晶点的缺陷，以上这些对树脂的光学性能是极其不利的，从而影响其在光学产品中的应用。
[0007]基于以上研究现况，本专利技术希望解决的是现有光学级聚甲基丙烯酸甲酯树脂无法同时兼顾环境稳定性、耐黄变性以及光学性能的问题，以期得到综合性能优异的聚甲基丙烯酸甲酯树脂，使其在光学产品中具有更广阔的应用性。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的之一在于，提出一种光学级聚甲基丙烯酸甲酯树脂，其透光性优异，具有耐黄变好、湿热条件下形变率低，且加工过程中“晶点”缺陷少的特点。
[0009]本专利技术的另一目的在于提出一种光学级聚甲基丙烯酸甲酯树脂在光学材料中的
应用，以其制备显示导光板、光学透镜等光学材料，具有综合性能优异的特点。
[0010]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0011]一种光学级聚甲基丙烯酸甲酯树脂，所述树脂由包含以下物质的原料制得，各物质按照质量份计，用量分别为：
[0012]甲基丙烯酸甲酯
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80
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99份，优选87
‑
98份，更优选85
‑
97份，
[0013]丙烯酸长链烷基酯
ꢀꢀ1‑
20份，优选2
‑
13份，更优选3
‑
15份，
[0014]长链烷基酸/酯盐
ꢀꢀꢀ
0.01
‑
1份；
[0015]其中，甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸长链烷基酯的用量和为100质量份。
[0016]作为本专利技术优选地方案，所述长链烷基酸/酯盐在原料中用量为0.04
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0.6份。
[0017]作为本专利技术优选地方案，所述丙烯酸长链烷基酯为单官能的碳原子数≥20优选为20
‑
40的丙烯酸烷基酯，优选丙烯酸二十烷基酯、丙烯酸二十一烷基酯、丙烯酸二十二烷基酯、丙烯酸二十三烷基酯、丙烯酸二十四烷基酯、丙烯酸二十五烷基酯、丙烯酸二十六烷基酯、丙烯酸二十七烷基酯、丙烯酸二十八烷基酯、丙烯酸二十九烷基酯、丙烯酸三十烷基酯、丙烯酸三十二烷基酯以及它们的甲基取代物中的一种或多种。
[0018]以上丙烯酸长链烷基酯可通过商业途径直接购买获得，也可以找化学试剂定制工厂直接定制，也可以自行制备得到，通常制备的方法有直接酯化法、酯交换法及酰氯法，相关的描述见文献“沈国良等.丙烯酸高碳烷基酯的合成与应用研究，Chem.World,2021,62(4):201
‑
207”及“李明生等.丙烯酸高级醇酯的合成.化学通报,1983(11):14
‑
15”。
[0019]作为本专利技术优选地方案，所述长链烷基酸/酯盐选自碳原子数≥12优选为16
‑
40的长链烷基羧酸盐类化合物、长链烷基磺酸酯盐类化合物、长链烷基磷酸酯盐类化合物以及它们的衍生物。
[0020]作为本专利技术优选地方案，所述长链烷基羧酸盐类化合物选自十六烷基羧酸盐、十八烷基羧酸盐、二十烷基羧酸盐、二十一烷基羧酸盐、二十二烷基羧酸盐、二十三烷基羧酸盐、二十四烷基羧酸盐、二十五烷基羧酸盐、二十六烷基羧酸盐、二十七烷基羧酸盐、二十八烷基羧酸盐、二十九烷基羧酸盐、三十烷基羧酸盐、三十二烷基羧酸盐中的一种或多种。
[0021]以上长链烷基羧酸盐类化合物可通过商业途径直接购买获得，也可以找化学试剂定制工厂直接定制，也可以自行制备得到，例如通过对应的长链烷基羧酸直接与碱进行中和反应，得到对应的长链烷基羧酸盐。
[0022]作为本专利技术优选地方案，所述长链烷基磺酸酯盐类化合物选自十六烷基醇磺酸酯盐、十八烷基醇磺酸酯盐、二十烷基醇磺酸酯盐、二十一烷基醇磺酸酯盐、二十二烷基醇磺酸酯盐、二十三烷基醇磺酸酯盐、二十四烷基醇磺酸酯盐、二十五烷基醇磺酸酯盐、二十六烷基醇磺酸酯盐、二十七烷基醇磺酸酯盐、二十八烷基醇磺酸酯盐、二十九烷基醇磺酸酯盐、三十烷基醇磺酸酯盐、三十二烷基醇磺酸酯盐中的一种或多种。
[0023]以上长链烷基磺酸酯盐类化合物可通过商业途径直接购买获得，也可以找化学试剂定制工厂直接定制，也可以自行制备得到，例如由对应的醇经磺酸酯化反应制备成相应的长链烷基磺酸酯，再与碱反生中和反应得到相应的长链烷基磺酸酯盐。磺酸酯化反应为行业所熟知的方法，常见的磺酸酯化试剂有三氧化硫、氯磺酸、发烟硫酸、氨基磺酸等等。氯磺酸简单易得，若无特别说明本专利技术的实施例中以其为原料制备相应的长链烷基磺酸酯中间体，相关的合成方法可参考文献“曲荣君等，烷基多乙烯多胺的合成研究，精细石油化工，
1996(5):17
‑
19,”中所描述方法，略作优化。
[0024]作为本专利技术优选地方案，所述长链烷基磷酸酯盐类化合物选自十本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学级聚甲基丙烯酸甲酯树脂，其特征在于，所述树脂由包含以下物质的原料制得，各物质按照质量份计，用量分别为：甲基丙烯酸甲酯
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80
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99份，优选87
‑
98份，更优选85
‑
97份，丙烯酸长链烷基酯
ꢀꢀ1‑
20份，优选2
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13份，更优选3
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15份，长链烷基酸/酯盐
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0.01
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1份；其中，甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸长链烷基酯的用量和为100质量份。2.根据权利要求1所述的光学级聚甲基丙烯酸甲酯树脂，其特征在于，所述长链烷基酸/酯盐在原料中用量为0.04
‑
0.6份。3.根据权利要求1所述的光学级聚甲基丙烯酸甲酯树脂，其特征在于，所述丙烯酸长链烷基酯为单官能的碳原子数≥20优选为20
‑
40的丙烯酸烷基酯，优选丙烯酸二十烷基酯、丙烯酸二十一烷基酯、丙烯酸二十二烷基酯、丙烯酸二十三烷基酯、丙烯酸二十四烷基酯、丙烯酸二十五烷基酯、丙烯酸二十六烷基酯、丙烯酸二十七烷基酯、丙烯酸二十八烷基酯、丙烯酸二十九烷基酯、丙烯酸三十烷基酯、丙烯酸三十二烷基酯以及它们的甲基取代物中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的光学级聚甲基丙烯酸甲酯树脂，其特征在于，所述长链烷基酸/酯盐选自碳原子数≥12优选为16
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40的长链烷基羧酸盐类化合物、长链烷基磺酸酯盐类化合物、长链烷基磷酸酯盐类化合物以及它们的衍生物。5.根据权利要求4所述的光学级聚甲基丙烯酸甲酯树脂，其特征在于，所述长链烷基羧酸盐类化合物选自十六烷基羧酸盐、十八烷基羧酸盐、二十烷基羧酸盐、二十一烷基羧酸盐、二十二烷基羧酸盐、二十三烷基羧酸盐、二十四烷基羧酸盐、二十五烷基羧酸盐、二十六烷基羧酸盐、二十七烷基羧酸盐、二十八烷基羧酸盐、二十九烷基羧酸盐、三十烷基羧酸盐、三十二烷基羧酸盐中的一种或多种。6.根据权利要求4或5所述的光学级聚甲基丙烯酸甲酯树脂，其特征在于，所述长链烷基磺酸酯盐类化合物选自十六烷基醇磺酸酯盐、十八烷基醇磺酸酯盐、二十烷基醇磺酸酯盐、二十一烷基醇磺酸酯盐、二十二烷基醇磺酸酯盐、二十三烷基醇磺酸酯盐、二十四烷基醇磺酸酯盐、二十五烷基醇磺酸酯盐、二十六烷基醇磺酸酯盐、二十七烷基醇磺酸酯盐、二十八烷基醇磺酸酯盐、二十九烷基醇磺酸酯盐、三十烷基醇磺酸酯盐、三十二烷基醇磺酸酯盐中的一种或多种。7.根据权利要求4或5所述的光学级聚甲基丙烯酸甲酯树脂，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：田秦，王亚飞，昝超，闫松，刘波，姜传明，魏向群，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：