金属内嵌PMMA复合板材的制造方法、金属内嵌PMMA复合板材技术

本申请涉及一种金属内嵌PMMA复合板材的制造方法，包括以下步骤：在浇注模具中固定涂覆有界面缓释剂的金属线束；在所述浇注模具中浇注用于形成PMMA基体的液相材料；聚合获得金属内嵌PMMA复合板材。还涉及采用上述制造方法制造得到的金属内嵌PMMA复合板材。本申请在金属线束的表面涂覆界面缓释剂，可以在液相材料聚合过程中缓慢改变金属线束和聚合产物之间的隔离状态直至形成力学咬合，保证金属线束的原有空间位置在聚合过程中基本不发生改变，避免因液相材料聚合过程中的体积收缩与金属线束的体积变化不匹配、以及提前发生相界面咬合，而导致复合板材弯曲的问题。而导致复合板材弯曲的问题。而导致复合板材弯曲的问题。

【技术实现步骤摘要】
金属内嵌PMMA复合板材的制造方法、金属内嵌PMMA复合板材


[0001]本申请涉及复合材料
，具体涉及一种金属内嵌PMMA复合板材的制造方法、金属内嵌PMMA复合板材。

技术介绍

[0002]聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate，PMMA)，作为一种综合性能优异的透明高分子材料，在交通隔音屏障、建筑透明/隔热幕墙、飞行器舷窗、特大桥风障等领域获得了广泛应用。具体而言，以高铁或市域轨道降噪设施为例，若单独使用预设厚度的PMMA板材作为声障主体材料，则存在交通安全与生态环境方面的双重隐患，前者主要体现在因PMMA材料的硬质脆性使其在受到撞击后，易产生大量飞行碎片，危及附近道路或下方(如高架)的行人与车辆安全；后者主要考虑鸟类难以识别透明PMMA板材而在飞行过程中的误撞风险。
[0003]现有技术，一般通过在PMMA制造过程中，以适宜间距内嵌黑色尼龙线束的方式，形成加线束PMMA复合材料，在适度提升耐冲击性能的同时，形成一定的拖曳效果而减少碎片飞溅或坠落，且易于鸟类辨识，从而解决以上隐患。尽管如此，尼龙材质相比金属，仍在拉伸强度与耐冲击性上有较大差距，即在同等情况下，金属线束替代尼龙后，相应PMMA复合板材的撞击后坠落风险将显著改善，然而在制造金属内嵌PMMA复合板材时，始终无法解决PMMA的单体聚合引起的体积收缩与金属线束的体积变化之间的差异、以及提前发生相界面咬合，导致所得到的复合板材弯曲，形成了PMMA复合板材制造领域的技术壁垒，难以突破。

技术实现思路

[0004]针对上述技术问题，本申请提供一种金属内嵌PMMA复合板材的制造方法、金属内嵌PMMA复合板材，避免因液相材料聚合过程中的体积收缩与金属线束的体积变化不匹配、以及提前发生相界面咬合，而导致复合板材弯曲的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本申请提供一种金属内嵌PMMA复合板材的制造方法，包括以下步骤：
[0006]步骤S1，在浇注模具中固定涂覆有界面缓释剂的金属线束；
[0007]步骤S2，在所述浇注模具中浇注用于形成PMMA基体的液相材料；
[0008]步骤S3，聚合获得金属内嵌PMMA复合板材。
[0009]可选地，所述界面缓释剂在20℃与1个标准大气压条件下，在MMA(Methyl methacrylate，甲基丙烯酸甲酯)溶剂中的溶解度为0.01g/100g MMA～10g/100g MMA。
[0010]可选地，所述界面缓释剂包括正辛烷、正壬烷、正癸烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、十七烷、十八烷、正辛醇、正壬醇、正癸醇、十二醇、1
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十三醇、十四醇、1
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十五醇、十六醇、十七醇、十八醇、丁醚、正戊醚、己基醚、庚醚、正辛醚、正辛酸、壬酸、正癸酸、十一酸、十二酸苯酯、2
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羟基十二烷酸、3
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羟基十二烷酸、12
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羟基十二酸、12
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氨基十二酸、十二酸甲酯、硬脂酸、棕榈蜡、切片石蜡、液体石蜡中的一种或几种。
[0011]可选地，所述步骤S1，包括：
[0012]提供浇注模具，所述浇注模具中设有定位支架，所述定位支架设有用于穿过所述金属线束的定位通孔；
[0013]将所述金属线束穿过所述定位支架上的定位通孔；
[0014]在所述金属线束的表面涂覆界面缓释剂。
[0015]可选地，所述定位支架为PMMA材质，所述定位通孔与所述金属线束之间间隙配合。
[0016]可选地，所述浇注模具包括环状胶条、上模板及下模板，所述环状胶条夹设于所述上模板与所述下模板之间，与所述上模板、所述下模板共同形成一型腔，所述定位支架位于所述型腔中，所述环状胶条的位于所述定位支架长度方向两侧的部分设有安装通孔，所述金属线束的端部穿出所述安装通孔。
[0017]可选地，所述安装通孔与所述金属线束之间过盈配合，所述金属线束采用单向锁紧卡扣固定，所述单向锁紧卡扣与所述上模板及下模板的侧面相抵。
[0018]可选地，所述步骤S3，包括：
[0019]低温阶段：在45～65℃加热2～72h；
[0020]高温阶段：在95～125℃加热1～12h。
[0021]可选地，所述界面缓释剂与MMA的相溶性满足以下条件：
[0022]在所述低温阶段结束时，所述金属线束表面的界面缓释剂未扩散完成；
[0023]在所述高温阶段结束时，所述金属线束表面的界面缓释剂扩散完成。
[0024]本申请还提供一种金属内嵌PMMA复合板材，采用如上任一项所述的金属内嵌PMMA复合板材的制造方法制造得到。
[0025]本申请的金属内嵌PMMA复合板材的制造方法，包括以下步骤：在浇注模具中固定涂覆有界面缓释剂的金属线束；在所述浇注模具中浇注用于形成PMMA基体的液相材料；聚合获得金属内嵌PMMA复合板材。还涉及采用上述制造方法制造得到的金属内嵌PMMA复合板材。本申请在金属线束的表面涂覆界面缓释剂，可以在液相材料聚合过程中缓慢改变金属线束和聚合产物之间的隔离状态直至形成力学咬合，保证金属线束的原有空间位置在聚合过程中基本不发生改变，避免因液相材料聚合过程中的体积收缩与金属线束的体积变化不匹配、以及提前发生相界面咬合，而导致复合板材弯曲的问题。
附图说明
[0026]图1是根据第一实施例示出的金属内嵌PMMA复合板材的斜视图；
[0027]图2是根据第一实施例示出的金属内嵌PMMA复合板材的内部构造示意图；
[0028]图3是根据第一实施例示出的金属内嵌PMMA复合板材的横截面局部结构示意图；
[0029]图4是根据第二实施例示出的金属内嵌PMMA复合板材的制造方法的流程示意图；
[0030]图5是根据第二实施例示出的金属内嵌PMMA复合板材的制造方法中所涉及的界面缓释剂扩散过程示意图；
[0031]图6是根据第二实施例示出的金属内嵌PMMA复合板材的制造方法中所涉及的定位支架及其与金属线束空间关系的俯视图；
[0032]图7是根据第二实施例示出的单向锁紧卡扣的使用过程示意图；
[0033]图8是根据第二实施例示出的单向锁紧卡扣的工作原理示意图；
[0034]图9是现有技术与第二实施例得到的金属内嵌PMMA复合板材的效果对比图；
[0035]图10是根据工艺1、工艺2及工艺3中相应复合板材的冲击强度数据对比。
具体实施方式
[0036]以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。
[0037]在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本申请的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，这里使用的术语仅是为了描述特定实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属内嵌PMMA复合板材的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，在浇注模具中固定涂覆有界面缓释剂的金属线束；步骤S2，在所述浇注模具中浇注用于形成PMMA基体的液相材料；步骤S3，聚合获得金属内嵌PMMA复合板材。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述界面缓释剂在20℃与1个标准大气压条件下，在MMA溶剂中的溶解度为0.01g/100g MMA～10g/100g MMA。3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述界面缓释剂包括正辛烷、正壬烷、正癸烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、十七烷、十八烷、正辛醇、正壬醇、正癸醇、十二醇、1
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十三醇、十四醇、1
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十五醇、十六醇、十七醇、十八醇、丁醚、正戊醚、己基醚、庚醚、正辛醚、正辛酸、壬酸、正癸酸、十一酸、十二酸苯酯、2
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羟基十二烷酸、3
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羟基十二烷酸、12
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羟基十二酸、12
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氨基十二酸、十二酸甲酯、硬脂酸、棕榈蜡、切片石蜡、液体石蜡中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述步骤S1，包括：提供浇注模具，所述浇注模具中设有定位支架，所述定位支架设有用于穿过所述金属线束的定位通孔；将所述金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈洁昊，殷根华，刘向东，殷胜炯，吴细南，许王杰，范琴琴，朱红琴，
申请(专利权)人：浙江华帅特新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：