本發(fā)明涉及一種有機(jī)玻璃，尤其涉及一種具有優(yōu)異韌性的改性有機(jī)玻璃及其制備方法。

背景技術(shù)：

聚甲基丙烯酸甲酯俗稱有機(jī)玻璃，又叫亞克力，具有較好的透明性、化學(xué)穩(wěn)定性和耐候性。與無機(jī)玻璃相比，聚甲基丙烯酸甲酯的密度小、加工適應(yīng)性好、容易做成各種形狀和色彩的透明制品，因此，已被廣泛應(yīng)用到航空、建筑、農(nóng)業(yè)、光學(xué)儀器等領(lǐng)域。但聚甲基丙烯酸甲酯屬于硬而脆的塑料材料，沖擊強(qiáng)度低，使其在許多方面的進(jìn)一步應(yīng)用受到限制。

現(xiàn)有技術(shù)中的有機(jī)玻璃的韌性無法滿足實(shí)際使用時(shí)的需求，因此亟需設(shè)計(jì)一種具有優(yōu)異韌性的改性有機(jī)玻璃來解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種具有優(yōu)異韌性的改性有機(jī)玻璃及其制備方法。制備得到的改性有機(jī)玻璃具有優(yōu)異的韌性。

本發(fā)明提出的一種具有優(yōu)異韌性的改性有機(jī)玻璃，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯15-25份、改性聚丙烯酸丁酯3-6份、嵌段式聚醚F-68 2-5份、過氧化苯甲酰2-5份、二縮三乙二醇1-5份、甲基丙烯酸羥乙酯2-4份、二月桂酸二丁基錫3-5份、甲苯二異氰酸酯2-5份、六次甲基二異氰酸酯1-4份、偶氮二異丁腈2-5份、三元乙丙橡膠3-6份、聚乙烯醇縮丁醛2-4份、巰基丙酸1-3份、羥丙基甲基纖維素2-4份、檸檬酸三辛酯3-5份、六甲基磷酰三胺2-4份、聚天冬氨酸1-3份、二硫化二異丙基黃原酸酯2-5份、煅燒高嶺土3-6份、硅烷偶聯(lián)劑KH-570 2-5份、納米二氧化硅4-8份。

優(yōu)選地，改性聚丙烯酸丁酯按如下工藝進(jìn)行制備：將甲苯和丙烯酸丁酯混合均勻，通入氮?dú)?，然后加入偶氮二異庚腈，室溫下攪?-15min，然后于升溫至90-95℃，保溫10-12h，接著真空干燥，于70-90℃靜置20-40min，冷卻至室溫得到改性聚丙烯酸丁酯。

優(yōu)選地，改性聚丙烯酸丁酯的制備工藝中，甲苯、丙烯酸丁酯和偶氮二異庚腈的重量比為6-9：2-4：3-5。

優(yōu)選地，甲基丙烯酸甲酯、改性聚丙烯酸丁酯和嵌段式聚醚F-68的重量比為18-22：4-5：3-4。

優(yōu)選地，甲基丙烯酸甲酯、三元乙丙橡膠、聚乙烯醇縮丁醛、巰基丙酸、羥丙基甲基纖維素、檸檬酸三辛酯、六甲基磷酰三胺、聚天冬氨酸、二硫化二異丙基黃原酸酯、煅燒高嶺土、硅烷偶聯(lián)劑KH-570和納米二氧化硅的重量比為18-22：4-5：2.5-3.5：1.5-2.5：2.5-3.5：3.5-4.5：2.5-3.5：1.5-2.5：3-4：4-5：3-4：5-7。

優(yōu)選地，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯18-22份、改性聚丙烯酸丁酯4-5份、嵌段式聚醚F-68 3-4份、過氧化苯甲酰3-4份、二縮三乙二醇2-4份、甲基丙烯酸羥乙酯2.5-3.5份、二月桂酸二丁基錫3.5-4.5份、甲苯二異氰酸酯3-4份、六次甲基二異氰酸酯2-3份、偶氮二異丁腈3-4份、三元乙丙橡膠4-5份、聚乙烯醇縮丁醛2.5-3.5份、巰基丙酸1.5-2.5份、羥丙基甲基纖維素2.5-3.5份、檸檬酸三辛酯3.5-4.5份、六甲基磷酰三胺2.5-3.5份、聚天冬氨酸1.5-2.5份、二硫化二異丙基黃原酸酯3-4份、煅燒高嶺土4-5份、硅烷偶聯(lián)劑KH-570 3-4份、納米二氧化硅5-7份。

優(yōu)選地，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯20份、改性聚丙烯酸丁酯4.5份、嵌段式聚醚F-68 3.5份、過氧化苯甲酰3.5份、二縮三乙二醇3份、甲基丙烯酸羥乙酯3份、二月桂酸二丁基錫4份、甲苯二異氰酸酯3.5份、六次甲基二異氰酸酯2.5份、偶氮二異丁腈3.5份、三元乙丙橡膠4.5份、聚乙烯醇縮丁醛3份、巰基丙酸2份、羥丙基甲基纖維素3份、檸檬酸三辛酯4份、六甲基磷酰三胺3份、聚天冬氨酸2份、二硫化二異丙基黃原酸酯3.5份、煅燒高嶺土4.5份、硅烷偶聯(lián)劑KH-570 3.5份、納米二氧化硅6份。

本發(fā)明的一種具有優(yōu)異韌性的改性有機(jī)玻璃的制備方法，包括如下步驟：

S1、將甲基丙烯酸甲酯、改性聚丙烯酸丁酯、嵌段式聚醚F-68、甲基丙烯酸羥乙酯、二縮三乙二醇、甲苯二異氰酸酯和六次甲基二異氰酸酯混合均勻，于580-620r/min轉(zhuǎn)速攪拌20-40min，然后加入二月桂酸二丁基錫和偶氮二異丁腈混合均勻，于30-40℃攪拌80-90min得到物料a；

S2、然后向物料a中加入過氧化苯甲酰、三元乙丙橡膠、聚乙烯醇縮丁醛、巰基丙酸、羥丙基甲基纖維素、檸檬酸三辛酯、六甲基磷酰三胺、聚天冬氨酸、二硫化二異丙基黃原酸酯、煅燒高嶺土、硅烷偶聯(lián)劑KH-570和納米二氧化硅混合均勻，于650-750r/min轉(zhuǎn)速攪拌8-12h，接著升溫至80-90℃，保溫1-3h得到物料b；

S3、將物料b真空脫氣后倒入模具中，于40-60℃靜置10-20h，然后升溫至75-85℃，保溫1-3h，接著繼續(xù)升溫至90-100℃，保溫2-4h，接著繼續(xù)升溫至110-130℃，保溫3-5h，冷卻至室溫后出模，得到具有優(yōu)異韌性的改性有機(jī)玻璃。

本發(fā)明的一種具有優(yōu)異韌性的改性有機(jī)玻璃，其原料包括甲基丙烯酸甲酯、改性聚丙烯酸丁酯、嵌段式聚醚F-68、過氧化苯甲酰、二縮三乙二醇、甲基丙烯酸羥乙酯、二月桂酸二丁基錫、甲苯二異氰酸酯、六次甲基二異氰酸酯、偶氮二異丁腈、三元乙丙橡膠、聚乙烯醇縮丁醛、巰基丙酸、羥丙基甲基纖維素、檸檬酸三辛酯、六甲基磷酰三胺、聚天冬氨酸、二硫化二異丙基黃原酸酯、煅燒高嶺土、硅烷偶聯(lián)劑KH-570和納米二氧化硅。其中以甲基丙烯酸甲酯為主料，以改性聚丙烯酸丁酯、嵌段式聚醚F-68、過氧化苯甲酰、二縮三乙二醇、甲基丙烯酸羥乙酯、二月桂酸二丁基錫、甲苯二異氰酸酯、六次甲基二異氰酸酯、偶氮二異丁腈、三元乙丙橡膠、聚乙烯醇縮丁醛、巰基丙酸、羥丙基甲基纖維素、檸檬酸三辛酯、六甲基磷酰三胺、聚天冬氨酸、二硫化二異丙基黃原酸酯、煅燒高嶺土、硅烷偶聯(lián)劑KH-570和納米二氧化硅為輔料，其中添加的改性聚丙烯酸丁酯以甲苯、丙烯酸丁酯和偶氮二異庚腈為原料，于甲基丙烯酸甲酯基體中摻入彈性體丙烯酸丁酯粒子,在受到?jīng)_擊力時(shí),作為應(yīng)力集中體的彈性粒子,集中引發(fā)了大量細(xì)微銀紋或剪切帶,分散并吸收大量的沖擊能量,從而有效提高了甲基丙烯酸甲酯的抗沖擊強(qiáng)度。而以粒子簇組成的增韌相是以微米級分布在甲基丙烯酸甲酯基體中,既能夠集中引發(fā)大量的銀紋又能夠使入射光不被PBA粒子界面反射,從而達(dá)到了既透明又增韌的目的。添加的嵌段式聚醚分布于甲基丙烯酸甲酯基體中，嵌段式聚醚球形組裝結(jié)構(gòu)在受到外力沖擊作用時(shí)作為應(yīng)力集中點(diǎn)首先發(fā)生收縮空化引發(fā)周圍基體產(chǎn)生大量銀紋，這些銀紋進(jìn)而以嵌段式聚醚球形組裝結(jié)構(gòu)為核心向外以放射狀擴(kuò)展，直至與臨近產(chǎn)生的銀紋彼此接觸從而形成獨(dú)特的環(huán)狀斷裂微區(qū)。整個(gè)過程將消耗大量沖擊能，提高了基體的斷裂韌性，賦予其獨(dú)特的增韌改性作用。本發(fā)明制備得到的改性有機(jī)玻璃具有優(yōu)異的韌性。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做出詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)了解，實(shí)施例只用于說明本發(fā)明，而不是用于對本發(fā)明進(jìn)行限定，任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上所做的修改、等同替換等均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

具體實(shí)施方式中，甲基丙烯酸甲酯的重量份可以為15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份；改性聚丙烯酸丁酯的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；嵌段式聚醚F-68的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；過氧化苯甲酰的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；二縮三乙二醇的重量份可以為1份、2份、3份、4份、5份；甲基丙烯酸羥乙酯的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份；二月桂酸二丁基錫的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份；甲苯二異氰酸酯的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；六次甲基二異氰酸酯的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；偶氮二異丁腈的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；三元乙丙橡膠的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；聚乙烯醇縮丁醛的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份；巰基丙酸的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份；羥丙基甲基纖維素的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份；檸檬酸三辛酯的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份；六甲基磷酰三胺的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份；聚天冬氨酸的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份；二硫化二異丙基黃原酸酯的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；煅燒高嶺土的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；硅烷偶聯(lián)劑KH-570的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；納米二氧化硅的重量份可以為4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份。

實(shí)施例1

本發(fā)明提出的一種具有優(yōu)異韌性的改性有機(jī)玻璃，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯20份、改性聚丙烯酸丁酯4.5份、嵌段式聚醚F-68 3.5份、過氧化苯甲酰3.5份、二縮三乙二醇3份、甲基丙烯酸羥乙酯3份、二月桂酸二丁基錫4份、甲苯二異氰酸酯3.5份、六次甲基二異氰酸酯2.5份、偶氮二異丁腈3.5份、三元乙丙橡膠4.5份、聚乙烯醇縮丁醛3份、巰基丙酸2份、羥丙基甲基纖維素3份、檸檬酸三辛酯4份、六甲基磷酰三胺3份、聚天冬氨酸2份、二硫化二異丙基黃原酸酯3.5份、煅燒高嶺土4.5份、硅烷偶聯(lián)劑KH-5703.5份、納米二氧化硅6份。

實(shí)施例2

本發(fā)明提出的一種具有優(yōu)異韌性的改性有機(jī)玻璃，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯15份、改性聚丙烯酸丁酯6份、嵌段式聚醚F-68 2份、過氧化苯甲酰5份、二縮三乙二醇1份、甲基丙烯酸羥乙酯4份、二月桂酸二丁基錫3份、甲苯二異氰酸酯5份、六次甲基二異氰酸酯1份、偶氮二異丁腈5份、三元乙丙橡膠3份、聚乙烯醇縮丁醛4份、巰基丙酸1份、羥丙基甲基纖維素4份、檸檬酸三辛酯3份、六甲基磷酰三胺4份、聚天冬氨酸1份、二硫化二異丙基黃原酸酯5份、煅燒高嶺土3份、硅烷偶聯(lián)劑KH-570 5份、納米二氧化硅4份。

改性聚丙烯酸丁酯按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將6份甲苯和4份丙烯酸丁酯混合均勻，通入氮?dú)?，然后加?份偶氮二異庚腈，室溫下攪拌15min，然后于升溫至90℃，保溫12h，接著真空干燥，于70℃靜置40min，冷卻至室溫得到改性聚丙烯酸丁酯。

本發(fā)明的一種具有優(yōu)異韌性的改性有機(jī)玻璃的制備方法，包括如下步驟：

S1、將甲基丙烯酸甲酯、改性聚丙烯酸丁酯、嵌段式聚醚F-68、甲基丙烯酸羥乙酯、二縮三乙二醇、甲苯二異氰酸酯和六次甲基二異氰酸酯混合均勻，于580r/min轉(zhuǎn)速攪拌40min，然后加入二月桂酸二丁基錫和偶氮二異丁腈混合均勻，于30℃攪拌90min得到物料a；

S2、然后向物料a中加入過氧化苯甲酰、三元乙丙橡膠、聚乙烯醇縮丁醛、巰基丙酸、羥丙基甲基纖維素、檸檬酸三辛酯、六甲基磷酰三胺、聚天冬氨酸、二硫化二異丙基黃原酸酯、煅燒高嶺土、硅烷偶聯(lián)劑KH-570和納米二氧化硅混合均勻，于650r/min轉(zhuǎn)速攪拌12h，接著升溫至80℃，保溫3h得到物料b；

S3、將物料b真空脫氣后倒入模具中，于40℃靜置20h，然后升溫至75℃，保溫3h，接著繼續(xù)升溫至90℃，保溫4h，接著繼續(xù)升溫至110℃，保溫5h，冷卻至室溫后出模，得到具有優(yōu)異韌性的改性有機(jī)玻璃。

實(shí)施例3

本發(fā)明提出的一種具有優(yōu)異韌性的改性有機(jī)玻璃，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯25份、改性聚丙烯酸丁酯3份、嵌段式聚醚F-68 5份、過氧化苯甲酰2份、二縮三乙二醇5份、甲基丙烯酸羥乙酯2份、二月桂酸二丁基錫5份、甲苯二異氰酸酯2份、六次甲基二異氰酸酯4份、偶氮二異丁腈2份、三元乙丙橡膠6份、聚乙烯醇縮丁醛2份、巰基丙酸3份、羥丙基甲基纖維素2份、檸檬酸三辛酯5份、六甲基磷酰三胺2份、聚天冬氨酸3份、二硫化二異丙基黃原酸酯2份、煅燒高嶺土6份、硅烷偶聯(lián)劑KH-570 2份、納米二氧化硅8份。

改性聚丙烯酸丁酯按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將9份甲苯和2份丙烯酸丁酯混合均勻，通入氮?dú)?，然后加?份偶氮二異庚腈，室溫下攪拌5min，然后于升溫至95℃，保溫10h，接著真空干燥，于90℃靜置20min，冷卻至室溫得到改性聚丙烯酸丁酯。

本發(fā)明的一種具有優(yōu)異韌性的改性有機(jī)玻璃的制備方法，包括如下步驟：

S1、將甲基丙烯酸甲酯、改性聚丙烯酸丁酯、嵌段式聚醚F-68、甲基丙烯酸羥乙酯、二縮三乙二醇、甲苯二異氰酸酯和六次甲基二異氰酸酯混合均勻，于620r/min轉(zhuǎn)速攪拌20min，然后加入二月桂酸二丁基錫和偶氮二異丁腈混合均勻，于40℃攪拌80min得到物料a；

S2、然后向物料a中加入過氧化苯甲酰、三元乙丙橡膠、聚乙烯醇縮丁醛、巰基丙酸、羥丙基甲基纖維素、檸檬酸三辛酯、六甲基磷酰三胺、聚天冬氨酸、二硫化二異丙基黃原酸酯、煅燒高嶺土、硅烷偶聯(lián)劑KH-570和納米二氧化硅混合均勻，于750r/min轉(zhuǎn)速攪拌8h，接著升溫至90℃，保溫1h得到物料b；

S3、將物料b真空脫氣后倒入模具中，于60℃靜置10h，然后升溫至85℃，保溫1h，接著繼續(xù)升溫至100℃，保溫2h，接著繼續(xù)升溫至130℃，保溫3h，冷卻至室溫后出模，得到具有優(yōu)異韌性的改性有機(jī)玻璃。

實(shí)施例4

本發(fā)明提出的一種具有優(yōu)異韌性的改性有機(jī)玻璃，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯18份、改性聚丙烯酸丁酯5份、嵌段式聚醚F-68 3份、過氧化苯甲酰4份、二縮三乙二醇2份、甲基丙烯酸羥乙酯3.5份、二月桂酸二丁基錫3.5份、甲苯二異氰酸酯4份、六次甲基二異氰酸酯2份、偶氮二異丁腈4份、三元乙丙橡膠4份、聚乙烯醇縮丁醛3.5份、巰基丙酸1.5份、羥丙基甲基纖維素3.5份、檸檬酸三辛酯3.5份、六甲基磷酰三胺3.5份、聚天冬氨酸1.5份、二硫化二異丙基黃原酸酯4份、煅燒高嶺土4份、硅烷偶聯(lián)劑KH-570 4份、納米二氧化硅5份。

改性聚丙烯酸丁酯按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將7份甲苯和3.5份丙烯酸丁酯混合均勻，通入氮?dú)?，然后加?.5份偶氮二異庚腈，室溫下攪拌12min，然后于升溫至91℃，保溫11.5h，接著真空干燥，于75℃靜置35min，冷卻至室溫得到改性聚丙烯酸丁酯。

本發(fā)明的一種具有優(yōu)異韌性的改性有機(jī)玻璃的制備方法，包括如下步驟：

S1、將甲基丙烯酸甲酯、改性聚丙烯酸丁酯、嵌段式聚醚F-68、甲基丙烯酸羥乙酯、二縮三乙二醇、甲苯二異氰酸酯和六次甲基二異氰酸酯混合均勻，于590r/min轉(zhuǎn)速攪拌35min，然后加入二月桂酸二丁基錫和偶氮二異丁腈混合均勻，于32℃攪拌88min得到物料a；

S2、然后向物料a中加入過氧化苯甲酰、三元乙丙橡膠、聚乙烯醇縮丁醛、巰基丙酸、羥丙基甲基纖維素、檸檬酸三辛酯、六甲基磷酰三胺、聚天冬氨酸、二硫化二異丙基黃原酸酯、煅燒高嶺土、硅烷偶聯(lián)劑KH-570和納米二氧化硅混合均勻，于680r/min轉(zhuǎn)速攪拌11h，接著升溫至82℃，保溫2.5h得到物料b；

S3、將物料b真空脫氣后倒入模具中，于45℃靜置18h，然后升溫至78℃，保溫2.5h，接著繼續(xù)升溫至92℃，保溫3.5h，接著繼續(xù)升溫至115℃，保溫4.5h，冷卻至室溫后出模，得到具有優(yōu)異韌性的改性有機(jī)玻璃。

實(shí)施例5

本發(fā)明提出的一種具有優(yōu)異韌性的改性有機(jī)玻璃，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯22份、改性聚丙烯酸丁酯4份、嵌段式聚醚F-68 4份、過氧化苯甲酰3份、二縮三乙二醇4份、甲基丙烯酸羥乙酯2.5份、二月桂酸二丁基錫3.5-4.5份、甲苯二異氰酸酯3-4份、六次甲基二異氰酸酯2-3份、偶氮二異丁腈4份、三元乙丙橡膠4份、聚乙烯醇縮丁醛3.5份、巰基丙酸1.5份、羥丙基甲基纖維素3.5份、檸檬酸三辛酯3.5份、六甲基磷酰三胺3.5份、聚天冬氨酸1.5份、二硫化二異丙基黃原酸酯4份、煅燒高嶺土4份、硅烷偶聯(lián)劑KH-570 4份、納米二氧化硅5份。

改性聚丙烯酸丁酯按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將8份甲苯和2.5份丙烯酸丁酯混合均勻，通入氮?dú)猓缓蠹尤?.5份偶氮二異庚腈，室溫下攪拌8min，然后于升溫至94℃，保溫10.5h，接著真空干燥，于85℃靜置25min，冷卻至室溫得到改性聚丙烯酸丁酯。

本發(fā)明的一種具有優(yōu)異韌性的改性有機(jī)玻璃的制備方法，包括如下步驟：

S1、將甲基丙烯酸甲酯、改性聚丙烯酸丁酯、嵌段式聚醚F-68、甲基丙烯酸羥乙酯、二縮三乙二醇、甲苯二異氰酸酯和六次甲基二異氰酸酯混合均勻，于610r/min轉(zhuǎn)速攪拌25min，然后加入二月桂酸二丁基錫和偶氮二異丁腈混合均勻，于38℃攪拌82min得到物料a；

S2、然后向物料a中加入過氧化苯甲酰、三元乙丙橡膠、聚乙烯醇縮丁醛、巰基丙酸、羥丙基甲基纖維素、檸檬酸三辛酯、六甲基磷酰三胺、聚天冬氨酸、二硫化二異丙基黃原酸酯、煅燒高嶺土、硅烷偶聯(lián)劑KH-570和納米二氧化硅混合均勻，于720r/min轉(zhuǎn)速攪拌9h，接著升溫至88℃，保溫1.5h得到物料b；

S3、將物料b真空脫氣后倒入模具中，于55℃靜置12h，然后升溫至82℃，保溫1.5h，接著繼續(xù)升溫至98℃，保溫2.5h，接著繼續(xù)升溫至125℃，保溫3.5h，冷卻至室溫后出模，得到具有優(yōu)異韌性的改性有機(jī)玻璃。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。