專利名稱：一種阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料改性技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，俗稱有機(jī)玻璃，是一種重要的高分子材料，具有較好的透明性、化學(xué)穩(wěn)定性和耐候性，且密度小、韌性好、易加工，廣泛應(yīng)用于建筑、航空、光學(xué)儀器等領(lǐng)域。同時(shí)，PMMA也存在著一些不足，如耐熱性、耐磨性、耐有機(jī)溶劑性較差，使用溫度低、吸水率較高、容易燃燒等。目前關(guān)于PMMA的報(bào)道主要集中在如何對(duì)該聚合物的分子鏈結(jié)構(gòu)、分子鏈的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和織態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整和改變,從而提高PMMA的耐熱性和耐磨性，關(guān)于PMMA阻燃性的研究和報(bào)道相對(duì)較少。申請(qǐng)?zhí)枮?00910074574. 2的中國發(fā)明專利通過一步原位合成法合成了阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯，以氫氧化鎂為阻燃劑，但添加量較高，對(duì)PMMA的性能影響較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題而提供一種阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯及其制備方法，在降低成本的同時(shí)，提高PMMA的阻燃性。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
一種阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯，由包含以下重量份數(shù)的組分制成
甲基丙烯酸甲酯50-90重量份，
喊式氯化續(xù)或改性喊式氯化續(xù) 10-50重量份，
引發(fā)劑甲基丙烯酸甲酯質(zhì)量的0. 05-1 %。優(yōu)選的，所述甲基丙烯酸甲酯與堿式氯化鎂或改性堿式氯化鎂的質(zhì)量比為1:(0.6-1);所述引發(fā)劑的用量為甲基丙烯酸甲酯質(zhì)量的0.05-0. 15%。優(yōu)選的，所述改性堿式氯化鎂由偶聯(lián)劑、表面活性劑中的一種或幾種對(duì)堿式氯化鎂進(jìn)行表面改性得到。優(yōu)選的，所述偶聯(lián)劑選自鋁酸酯類、硅烷類、鈦酸酯類偶聯(lián)劑中的一種或幾種；所述表面活性劑選自硬脂酸、硬脂酸鹽、磺酸鹽類表面活性劑中的一種或幾種。優(yōu)選的，所述改性堿式氯化鎂由機(jī)械球磨法、高能量法(含等離子技術(shù))對(duì)堿式氯化鎂進(jìn)行表面改性得到。優(yōu)選的，所述改性堿式氯化鎂由懸浮聚合、乳液聚合或反相懸浮聚合對(duì)堿式氯化鎂進(jìn)行表面改性得到。優(yōu)選的，所述引發(fā)劑選自偶氮類引發(fā)劑、有機(jī)過氧類引發(fā)劑、無機(jī)過氧類引發(fā)劑、氧化還原引發(fā)體系中的一種或幾種。優(yōu)選的，所述偶氮類引發(fā)劑選自偶氮二異丁氰、偶氮二異庚氰和/或其混合物；所述有機(jī)過氧類引發(fā)劑選自過氧化苯甲酰、過氧化二碳酸二乙基己酯和/或其混合物；所述無機(jī)過氧類引發(fā)劑選自過硫酸鉀、過硫酸銨、過硫酸鈉中的一種或幾種；所述氧化還原引發(fā)體系選自過氧化氫、亞硫酸鈉和/或其混合物。優(yōu)選的，所述引發(fā)劑為油溶性引發(fā)劑，選自偶氮二異丁氰、過氧化苯甲酰和/或其混合物。一種阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯的制備方法，包括以下步驟
(1)將10-50重量份的堿式氯化鎂或改性堿式氯化鎂與50-90重量份的甲基丙烯酸甲酯混合，超聲分散15-30min ；
(2)預(yù)聚合在混合物中加入引發(fā)劑，引發(fā)劑的用量為甲基丙烯酸甲酯質(zhì)量的
0.05-l%，60-90°C引發(fā)聚合15-30min，當(dāng)反應(yīng)釜中液體變得非常粘稠時(shí)停止預(yù)聚合；
(3)后聚合混合物在40-60°C繼續(xù)聚合反應(yīng)18-24h，然后升溫至80-10(TC，繼續(xù)反應(yīng)2-4h，得到阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果
本發(fā)明通過在甲基丙烯酸甲酯MMA聚合的過程中加入堿式氯化鎂或改性的堿式氯化鎂，制得阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯PMMA，既提高了 PMMA的阻燃性能，還降低了 PMMA的成本。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合各實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。實(shí)施例1
將60gMMA、40g堿式氯化鎂混合,超聲分散30min,加入0. 06g過氧化苯甲酰,水浴，溫度設(shè)定在80°C，反應(yīng)30min，當(dāng)反應(yīng)釜中液體變的非常粘稠時(shí)，預(yù)聚合過程結(jié)束。將水浴溫度控制在40°C，繼續(xù)聚合24h后，將溫度升至100°C，繼續(xù)反應(yīng)2h，結(jié)束反應(yīng)，得到阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯。垂直燃燒法測定材料阻燃性能，結(jié)果見表I。實(shí)施例2
將60gMMA、40g由硬脂酸鈉改性的堿式氯化鎂混合，超聲分散30min，加入0. 06g偶氮二異丁氰，水浴，溫度設(shè)定在80°C，反應(yīng)30min，當(dāng)反應(yīng)釜中液體變的非常粘稠時(shí)，預(yù)聚合過程結(jié)束。將水浴溫度控制在40°C，繼續(xù)聚合24h后，將溫度升至100°C，繼續(xù)反應(yīng)2h，結(jié)束反應(yīng)，得到阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯。垂直燃燒法測定材料阻燃性能，結(jié)果見表I。實(shí)施例3
將60gMMA、40g由乙烯基三甲基硅烷改性的堿式氯化鎂混合，超聲分散30min，加入
0.06g過氧化苯甲酰，水浴，溫度設(shè)定在80V，反應(yīng)30min，當(dāng)反應(yīng)釜中液體變的非常粘稠時(shí)，預(yù)聚合過程結(jié)束。將水浴溫度控制在40°C，繼續(xù)聚合24h后，將溫度升至100°C，繼續(xù)反應(yīng)2h，結(jié)束反應(yīng)，得到阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯。垂直燃燒法測定材料阻燃性能，結(jié)果見表
Io對(duì)比例I
在IOOgMMA溶液中加入0.1Og偶氮二異丁氰，水浴，溫度設(shè)定在80°C，反應(yīng)30min，當(dāng)反應(yīng)釜中液體變的非常粘稠時(shí)，預(yù)聚合過程結(jié)束。將水浴溫度控制在40°C，繼續(xù)聚合24h后，將溫度升至100°C，繼續(xù)反應(yīng)2h，結(jié)束反應(yīng)，得到聚甲基丙烯酸甲酯。垂直燃燒法測定材料阻燃性能，結(jié)果見表I。
表I
權(quán)利要求
1.一種阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯，其特征在于，由包含以下重量份數(shù)的組分制成 甲基丙烯酸甲酯50-90重量份， 喊式氯化續(xù)或改性喊式氯化續(xù) 10-50重量份， 引發(fā)劑甲基丙烯酸甲酯質(zhì)量的0. 05-1 %。
2.如權(quán)利要求1所述的阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯，其特征在于，所述甲基丙烯酸甲酯與堿式氯化鎂或改性堿式氯化鎂的質(zhì)量比為1:(0. 6-1);所述引發(fā)劑的用量為甲基丙烯酸甲酯質(zhì)量的0. 05-0. 15%。
3.如權(quán)利要求1所述的阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯，其特征在于，所述改性堿式氯化鎂由偶聯(lián)劑、表面活性劑中的一種或幾種對(duì)堿式氯化鎂進(jìn)行表面改性得到。
4.如權(quán)利要求3所述的阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯，其特征在于，所述偶聯(lián)劑選自鋁酸酯類、硅烷類、鈦酸酯類偶聯(lián)劑中的一種或幾種；所述表面活性劑選自硬脂酸、硬脂酸鹽、磺酸鹽類表面活性劑中的一種或幾種。
5.如權(quán)利要求1所述的阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯，其特征在于，所述改性堿式氯化鎂由機(jī)械球磨法、高能量法對(duì)堿式氯化鎂進(jìn)行表面改性得到。
6.如權(quán)利要求1所述的阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯，其特征在于，所述改性堿式氯化鎂由懸浮聚合、乳液聚合或反相懸浮聚合對(duì)堿式氯化鎂進(jìn)行表面改性得到。
7.如權(quán)利要求1所述的阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯，其特征在于，所述引發(fā)劑選自偶氮類引發(fā)劑、有機(jī)過氧類引發(fā)劑、無機(jī)過氧類引發(fā)劑、氧化還原引發(fā)體系中的一種或幾種。
8.如權(quán)利要求7所述的阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯，其特征在于，所述偶氮類引發(fā)劑選自偶氮二異丁氰、偶氮二異庚氰和/或其混合物；所述有機(jī)過氧類引發(fā)劑選自過氧化苯甲酰、過氧化二碳酸二乙基己酯和/或其混合物；所述無機(jī)過氧類引發(fā)劑選自過硫酸鉀、過硫酸銨、過硫酸鈉中的一種或幾種；所述氧化還原引發(fā)體系選自過氧化氫、亞硫酸鈉和/或其混合物。
9.如權(quán)利要求1所述的阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯，其特征在于，所述引發(fā)劑為油溶性引發(fā)劑，選自偶氮二異丁氰、過氧化苯甲酰和/或其混合物。
10.一種如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)將10-50重量份的堿式氯化鎂或改性堿式氯化鎂與50-90重量份的甲基丙烯酸甲酯混合，超聲分散15-30min ； (2)預(yù)聚合在混合物中加入引發(fā)劑，引發(fā)劑的用量為甲基丙烯酸甲酯質(zhì)量的·0. 05-l%，60-90°C引發(fā)聚合15-30min，當(dāng)反應(yīng)釜中液體變得非常粘稠時(shí)停止預(yù)聚合； (3)后聚合混合物在40-60°C繼續(xù)聚合反應(yīng)18-24h，然后升溫至80-100°C，繼續(xù)反應(yīng)·2_4h，得到阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯，由包含以下重量份數(shù)的組分制成甲基丙烯酸甲酯50-90份，堿式氯化鎂或改性堿式氯化鎂10-50份，引發(fā)劑占甲基丙烯酸甲酯質(zhì)量的0.05-1%。本發(fā)明的制備方法為，將堿式氯化鎂或改性堿式氯化鎂與甲基丙烯酸甲酯混合，超聲分散；然后加入引發(fā)劑引發(fā)聚合，當(dāng)反應(yīng)釜中液體變得非常粘稠時(shí)停止預(yù)聚合；混合物在40-60℃繼續(xù)聚合反應(yīng)18-24h，然后升溫至80-100℃，繼續(xù)反應(yīng)2-4h，得到阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯。本發(fā)明通過在甲基丙烯酸甲酯聚合的過程中加入堿式氯化鎂或改性堿式氯化鎂，制得阻燃性聚甲基丙烯酸甲酯，既提高了PMMA的阻燃性能，還降低了PMMA的成本。
文檔編號(hào)C08F2/44GK103059183SQ201110320469
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者程偉 申請(qǐng)人:合肥杰事杰新材料股份有限公司