本發(fā)明涉及玻璃技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抗銀紋高韌性有機玻璃及其制備方法。

背景技術(shù)：

有機玻璃是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的片狀聚合物，具有良好的透光性能、耐候和耐老化性和電絕緣性，外觀優(yōu)美且易于成型等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于航空、航海、建筑以及裝飾等日常生活方面。目前的有機玻璃還存在質(zhì)地較脆，韌性低、耐熱性差，在貯存和使用過程中，受到應(yīng)力和環(huán)境因素的作用，在表面容易出現(xiàn)肉眼可見的微小銀紋，這些都影響了有機玻璃的美觀和使用壽命。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種抗銀紋高韌性有機玻璃及其制備方法，該有機玻璃具有良好的韌性、耐熱性和抗銀紋性，不易損壞，使用壽命長，具有良好的經(jīng)濟效益。

本發(fā)明提出的一種抗銀紋高韌性有機玻璃，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯100-120份、甲基丙烯酸異冰片酯12-16份、乙二醇二丙烯酸酯5-10份、環(huán)氧大豆油丙烯酸酯4-7份、抗沖改性劑5-10份、乙醇4-8份、聚丙烯酰胺3-6份、橡膠粒子4-8份、聚丙烯酸丁酯3-4份、三元共聚尼龍5-8份、改性納米二氧化硅2-4份、過氧化二碳酸二異丙酯0.4-0.9份、過氧化二異丙苯0.3-0.7份、鄰苯二甲酸二辛酯3-4份、對羥基苯甲酸乙酯2-3份、硬脂酸鋅1.5-2.5份、乳化硅油2-3份。

具體實施例中，甲基丙烯酸甲酯的重量份還可以為104、108、110、112、115、118份，甲基丙烯酸異冰片酯的重量份還可以為12.5、13、13.5、14、14.5、15份，乙二醇二丙烯酸酯的重量份還可以為6、7、8、8.5、9份，環(huán)氧大豆油丙烯酸酯的重量份還可以為4.5、5、5.5、6、6.5份，抗沖改性劑的重量份還可以為5.5、6.5、7.5、8、8.5份，乙醇的重量份還可以為4.5、5、5.5、6.5、7、7.5份，聚丙烯酰胺的重量份還可以為3.5、4、4.5、5、5.5份，橡膠粒子的重量份還可以為4.5、5、5.5、6、6.5、7份，聚丙烯酸丁酯的重量份還可以為3.2、3.4、3.6、3.8份，三元共聚尼龍的重量份還可以為5.5、6、6.5、7、7.5份，改性納米二氧化硅的重量份還可以為2.4、2.8、3、3.2、3.5、3.8份，過氧化二碳酸二異丙酯的重量份還可以為0.5、0.6、0.7、0.8份，過氧化二異丙苯的重量份還可以為0.4、0.5、0.6份，鄰苯二甲酸二辛酯的重量份還可以為3.2、3.4、3.6、3.8份，對羥基苯甲酸乙酯的重量份還可以為2.2、2.4、2.6、2.8份，硬脂酸鋅的重量份還可以為1.7、1.9、2.1、2.3份，乳化硅油的重量份還可以為2.2、2.4、2.6、2.8份。

優(yōu)選地，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯105-115份、甲基丙烯酸異冰片酯13-15份、乙二醇二丙烯酸酯6-9份、環(huán)氧大豆油丙烯酸酯5-6份、抗沖改性劑6-9份、乙醇5-7份、聚丙烯酰胺3.5-5.5份、橡膠粒子5-7份、聚丙烯酸丁酯3.2-3.8份、三元共聚尼龍6-7份、改性納米二氧化硅2.5-3.5份、過氧化二碳酸二異丙酯0.5-0.8份、過氧化二異丙苯0.4-0.6份、鄰苯二甲酸二辛酯3.2-3.8份、對羥基苯甲酸乙酯2.2-2.8份、硬脂酸鋅1.8-2.2份、乳化硅油2.2-2.8份。

優(yōu)選地，抗沖改性劑為abs抗沖改性劑、mbs抗沖改性劑、acr抗沖改性劑、eve抗沖改性劑中的一種或兩種以上組成的混合物。

優(yōu)選地，環(huán)氧大豆油丙烯酸酯中環(huán)氧值為6-6.5mol/100g。

優(yōu)選地，橡膠粒子的粒徑為10-15μm。

優(yōu)選地，改性納米二氧化硅按照以下工藝進行制備：將納米二氧化硅、油酸、異丁基三乙氧基硅烷、丙酮充分混合，調(diào)節(jié)ph值為7-8，在50-58℃下水浴攪拌反應(yīng)3-3.5h，然后加入丙烯腈、聚二甲基二烯丙基氯化銨，升溫至80-88℃，攪拌反應(yīng)2-2.5h，除去丙酮，冷卻至室溫，經(jīng)離心分離、干燥后得到改性納米二氧化硅。

優(yōu)選地，納米二氧化硅、油酸、異丁基三乙氧基硅烷、丙酮、丙烯腈、聚二甲基二烯丙基氯化銨之間的重量比為30-40:6-9:1-1.5:45-65:2-4:8-12。

本發(fā)明還提出了一種抗銀紋高韌性有機玻璃的制備方法，按照以下工藝進行制備：將甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸異冰片酯、乙二醇二丙烯酸酯、環(huán)氧大豆油丙烯酸酯、乙醇、鄰苯二甲酸二辛酯、對羥基苯甲酸乙酯、過氧化二碳酸二異丙酯混合均勻，在55-60℃下攪拌反應(yīng)16-19h，然后升溫至80-86℃，恒溫攪拌反應(yīng)6-8h，再降溫至45-50℃，加入抗沖改性劑、聚丙烯酰胺、橡膠粒子、聚丙烯酸丁酯、三元共聚尼龍、改性納米二氧化硅、過氧化二異丙苯，攪拌反應(yīng)2-3h，再加入硬脂酸鋅、乳化硅油，攪拌20-30min，冷卻至常溫，澆注到玻璃模具中，升溫至50-55℃，達到高彈態(tài)時升溫至110-120℃，保溫10-20min，冷卻至常溫，經(jīng)脫模、切割拋光后得到抗銀紋高韌性有機玻璃。

優(yōu)選地，按照以下工藝進行制備：將甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸異冰片酯、乙二醇二丙烯酸酯、環(huán)氧大豆油丙烯酸酯、乙醇、鄰苯二甲酸二辛酯、對羥基苯甲酸乙酯、過氧化二碳酸二異丙酯混合均勻，在56-58℃下攪拌反應(yīng)17-18h，然后以1.2-1.8℃/min的升溫速度升溫至82-85℃，恒溫攪拌反應(yīng)6.5-7.5h，再以2-3℃/min的降溫速度降溫至46-49℃，加入抗沖改性劑、聚丙烯酰胺、橡膠粒子、聚丙烯酸丁酯、三元共聚尼龍、改性納米二氧化硅、過氧化二異丙苯，攪拌反應(yīng)2.2-2.8h，再加入硬脂酸鋅、乳化硅油，攪拌22-28min，冷卻至常溫，澆注到玻璃模具中，升溫至52-54℃，達到高彈態(tài)時以2-3℃/min的升溫速度升溫至112-118℃，保溫12-18min，冷卻至常溫，經(jīng)脫模、切割拋光后得到抗銀紋高韌性有機玻璃。

本發(fā)明中以過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二異丙苯作為引發(fā)劑，控制兩者的含量，使甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸異冰片酯、乙二醇二丙烯酸酯、環(huán)氧大豆油丙烯酸酯之間發(fā)生聚合反應(yīng)，形成了體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其空間位阻大，主鏈旋轉(zhuǎn)困難，鏈段轉(zhuǎn)動活化能增加，提高本發(fā)明的耐熱性，同時改善了本發(fā)明聚合物主鏈的柔順性和剛性，提高本發(fā)明的抗銀紋性、抗裂紋增長和抗沖擊抗裂性，使本發(fā)明具有良好的強度、韌性等力學(xué)性能；加入改性納米二氧化硅，其在制備過程中，選用油酸、異丁基三乙氧基硅烷、丙烯腈、聚二甲基二烯丙基氯化銨對納米二氧化硅進行改性，得到的改性納米二氧化硅為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在體系中分散性好，納米二氧化硅表面接枝有碳碳雙鍵，可以與甲基丙烯酸甲酯的聚合物發(fā)生進一步交聯(lián)，形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)，改善了體系中的交聯(lián)密度，大大提高本發(fā)明的韌性、抗沖擊性與抗裂性，與聚丙烯酰胺、橡膠粒子、聚丙烯酸丁酯、三元共聚尼龍、鄰苯二甲酸二辛酯、對羥基苯甲酸乙酯配合，在體系在分散性好，改善了各物料間的相容性，提高了本發(fā)明的強度、韌性、抗銀紋性和尺寸穩(wěn)定性，從而使本發(fā)明具有良好的抗開裂性，成型美觀，使用壽命長；通過添加硬脂酸鋅和乳化硅油，使本發(fā)明脫模效果，成型美觀，且乳化硅油的加入改善了因硬脂酸鋅的加入而導(dǎo)致本發(fā)明的吸濕變形性，在硬脂酸鋅和乳化硅油的配合下，提高了本發(fā)明的耐熱耐寒性、耐化學(xué)性、耐候性，延長本發(fā)明的使用壽命；在制備過程中，同時合理添加各物料的含量，合理設(shè)置工藝參數(shù)，有效控制甲基丙烯酸甲酯聚合反應(yīng)的速度，使聚合物單體充分聚合，改善本發(fā)明聚合物的空間結(jié)構(gòu)，有效防止本發(fā)明因為收縮不均勻而導(dǎo)致的翹曲，且消除了本發(fā)明有機玻璃內(nèi)部的應(yīng)力，提高本發(fā)明的玻璃化溫度，改善本發(fā)明的力學(xué)性能，使本發(fā)明經(jīng)久耐用。本發(fā)明提出了一種抗銀紋高韌性有機玻璃及其制備方法，該有機玻璃具有玻璃化溫度高，耐熱性與力學(xué)性能好，不易開裂，具有良好的經(jīng)濟效益。

具體實施方式

下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。

實施例1

本發(fā)明提出的一種抗銀紋高韌性有機玻璃，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯100份、甲基丙烯酸異冰片酯16份、乙二醇二丙烯酸酯5份、環(huán)氧大豆油丙烯酸酯7份、抗沖改性劑5份、乙醇8份、聚丙烯酰胺3份、橡膠粒子8份、聚丙烯酸丁酯3份、三元共聚尼龍8份、改性納米二氧化硅2份、過氧化二碳酸二異丙酯0.9份、過氧化二異丙苯0.3份、鄰苯二甲酸二辛酯4份、對羥基苯甲酸乙酯2份、硬脂酸鋅12.5份、乳化硅油2份。

本發(fā)明提出的一種抗銀紋高韌性有機玻璃的制備方法，按照以下工藝進行制備：將甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸異冰片酯、乙二醇二丙烯酸酯、環(huán)氧大豆油丙烯酸酯、乙醇、鄰苯二甲酸二辛酯、對羥基苯甲酸乙酯、過氧化二碳酸二異丙酯混合均勻，在55℃下攪拌反應(yīng)19h，然后升溫至80℃，恒溫攪拌反應(yīng)8h，再降溫至45℃，加入抗沖改性劑、聚丙烯酰胺、橡膠粒子、聚丙烯酸丁酯、三元共聚尼龍、改性納米二氧化硅、過氧化二異丙苯，攪拌反應(yīng)3h，再加入硬脂酸鋅、乳化硅油，攪拌30min，冷卻至常溫，澆注到玻璃模具中，升溫至50℃，達到高彈態(tài)時升溫至110℃，保溫20min，冷卻至常溫，經(jīng)脫模、切割拋光后得到抗銀紋高韌性有機玻璃。

實施例2

本發(fā)明提出的一種抗銀紋高韌性有機玻璃，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯120份、甲基丙烯酸異冰片酯12份、乙二醇二丙烯酸酯10份、環(huán)氧大豆油丙烯酸酯4份、抗沖改性劑10份、乙醇4份、聚丙烯酰胺6份、橡膠粒子4份、聚丙烯酸丁酯4份、三元共聚尼龍5份、改性納米二氧化硅4份、過氧化二碳酸二異丙酯0.4份、過氧化二異丙苯0.7份、鄰苯二甲酸二辛酯3份、對羥基苯甲酸乙酯3份、硬脂酸鋅1.5份、乳化硅油3份。

本發(fā)明提出的一種抗銀紋高韌性有機玻璃的制備方法，按照以下工藝進行制備：將甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸異冰片酯、乙二醇二丙烯酸酯、環(huán)氧大豆油丙烯酸酯、乙醇、鄰苯二甲酸二辛酯、對羥基苯甲酸乙酯、過氧化二碳酸二異丙酯混合均勻，在60℃下攪拌反應(yīng)16h，然后升溫至86℃，恒溫攪拌反應(yīng)6h，再降溫至50℃，加入抗沖改性劑、聚丙烯酰胺、橡膠粒子、聚丙烯酸丁酯、三元共聚尼龍、改性納米二氧化硅、過氧化二異丙苯，攪拌反應(yīng)2h，再加入硬脂酸鋅、乳化硅油，攪拌20min，冷卻至常溫，澆注到玻璃模具中，升溫至55℃，達到高彈態(tài)時升溫至120℃，保溫10min，冷卻至常溫，經(jīng)脫模、切割拋光后得到抗銀紋高韌性有機玻璃。

實施例3

本發(fā)明提出的一種抗銀紋高韌性有機玻璃，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯110份、甲基丙烯酸異冰片酯14份、乙二醇二丙烯酸酯7.8份、環(huán)氧大豆油丙烯酸酯5.6份、抗沖改性劑7.5份、乙醇6.2份、聚丙烯酰胺4.8份、橡膠粒子5.8份、聚丙烯酸丁酯3.5份、三元共聚尼龍6.8份、改性納米二氧化硅3.2份、過氧化二碳酸二異丙酯0.65份、過氧化二異丙苯0.5份、鄰苯二甲酸二辛酯3.4份、對羥基苯甲酸乙酯2.3份、硬脂酸鋅2份、乳化硅油2.4份。

其中，抗沖改性劑為abs抗沖改性劑；

環(huán)氧大豆油丙烯酸酯中環(huán)氧值為6.2mol/100g；

橡膠粒子的粒徑為12μm；

改性納米二氧化硅按照以下工藝進行制備：將納米二氧化硅、油酸、異丁基三乙氧基硅烷、丙酮充分混合，調(diào)節(jié)ph值為7.5，在55℃下水浴攪拌反應(yīng)3.2h，然后加入丙烯腈、聚二甲基二烯丙基氯化銨，升溫至85℃，攪拌反應(yīng)2.2h，除去丙酮，冷卻至室溫，經(jīng)離心分離、干燥后得到改性納米二氧化硅；其中，納米二氧化硅、油酸、異丁基三乙氧基硅烷、丙酮、丙烯腈、聚二甲基二烯丙基氯化銨之間的重量比為35:7.5:1.2:52:3:10。

本發(fā)明提出的一種抗銀紋高韌性有機玻璃的制備方法，按照以下工藝進行制備：將甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸異冰片酯、乙二醇二丙烯酸酯、環(huán)氧大豆油丙烯酸酯、乙醇、鄰苯二甲酸二辛酯、對羥基苯甲酸乙酯、過氧化二碳酸二異丙酯混合均勻，在58℃下攪拌反應(yīng)17.5h，然后升溫至84℃，恒溫攪拌反應(yīng)7.2h，再降溫至48℃，加入抗沖改性劑、聚丙烯酰胺、橡膠粒子、聚丙烯酸丁酯、三元共聚尼龍、改性納米二氧化硅、過氧化二異丙苯，攪拌反應(yīng)2.3h，再加入硬脂酸鋅、乳化硅油，攪拌25min，冷卻至常溫，澆注到玻璃模具中，升溫至53℃，達到高彈態(tài)時升溫至115℃，保溫15min，冷卻至常溫，經(jīng)脫模、切割拋光后得到抗銀紋高韌性有機玻璃。

實施例4

本發(fā)明提出的一種抗銀紋高韌性有機玻璃，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯105份、甲基丙烯酸異冰片酯15份、乙二醇二丙烯酸酯6.5份、環(huán)氧大豆油丙烯酸酯6.5份、抗沖改性劑5.8份、乙醇7.5份、聚丙烯酰胺3.6份、橡膠粒子6.8份、聚丙烯酸丁酯3.2份、三元共聚尼龍7.4份、改性納米二氧化硅2.4份、過氧化二碳酸二異丙酯0.78份、過氧化二異丙苯0.37份、鄰苯二甲酸二辛酯3.8份、對羥基苯甲酸乙酯2.3份、硬脂酸鋅2.2份、乳化硅油2.2份。

其中，抗沖改性劑為abs抗沖改性劑、cpe抗沖改性劑按重量比為1:1組成的混合物；

環(huán)氧大豆油丙烯酸酯中環(huán)氧值為6mol/100g；

橡膠粒子的粒徑為10μm；

改性納米二氧化硅按照以下工藝進行制備：將納米二氧化硅、油酸、異丁基三乙氧基硅烷、丙酮充分混合，調(diào)節(jié)ph值為7，在50℃下水浴攪拌反應(yīng)3.5h，然后加入丙烯腈、聚二甲基二烯丙基氯化銨，升溫至80℃，攪拌反應(yīng)2.5h，除去丙酮，冷卻至室溫，經(jīng)離心分離、干燥后得到改性納米二氧化硅；其中，納米二氧化硅、油酸、異丁基三乙氧基硅烷、丙酮、丙烯腈、聚二甲基二烯丙基氯化銨之間的重量比為30:6:1:45:2:8。

本發(fā)明提出的一種抗銀紋高韌性有機玻璃的制備方法，按照以下工藝進行制備：將甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸異冰片酯、乙二醇二丙烯酸酯、環(huán)氧大豆油丙烯酸酯、乙醇、鄰苯二甲酸二辛酯、對羥基苯甲酸乙酯、過氧化二碳酸二異丙酯混合均勻，在56℃下攪拌反應(yīng)18h，然后升溫至82℃，恒溫攪拌反應(yīng)7.5h，再降溫至48℃，加入抗沖改性劑、聚丙烯酰胺、橡膠粒子、聚丙烯酸丁酯、三元共聚尼龍、改性納米二氧化硅、過氧化二異丙苯，攪拌反應(yīng)2.8h，再加入硬脂酸鋅、乳化硅油，攪拌28min，冷卻至常溫，澆注到玻璃模具中，升溫至52℃，達到高彈態(tài)時升溫至112℃，保溫18min，冷卻至常溫，經(jīng)脫模、切割拋光后得到抗銀紋高韌性有機玻璃。

實施例5

本發(fā)明提出的一種抗銀紋高韌性有機玻璃，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯115份、甲基丙烯酸異冰片酯13.5份、乙二醇二丙烯酸酯8.5份、環(huán)氧大豆油丙烯酸酯5.6份、抗沖改性劑8.5份、乙醇6.5份、聚丙烯酰胺5.6份、橡膠粒子4.8份、聚丙烯酸丁酯3.6份、三元共聚尼龍5.8份、改性納米二氧化硅3.4份、過氧化二碳酸二異丙酯0.5份、過氧化二異丙苯0.6份、鄰苯二甲酸二辛酯3.2份、對羥基苯甲酸乙酯2.8份、硬脂酸鋅1.7份、乳化硅油2.8份。

其中，抗沖改性劑為acr抗沖改性劑、sbs抗沖改性劑按重量比為1:1組成的混合物；

環(huán)氧大豆油丙烯酸酯中環(huán)氧值為6.5mol/100g；

橡膠粒子的粒徑為15μm；

改性納米二氧化硅按照以下工藝進行制備：將納米二氧化硅、油酸、異丁基三乙氧基硅烷、丙酮充分混合，調(diào)節(jié)ph值為8，在58℃下水浴攪拌反應(yīng)3h，然后加入丙烯腈、聚二甲基二烯丙基氯化銨，升溫至88℃，攪拌反應(yīng)2h，除去丙酮，冷卻至室溫，經(jīng)離心分離、干燥后得到改性納米二氧化硅；其中，納米二氧化硅、油酸、異丁基三乙氧基硅烷、丙酮、丙烯腈、聚二甲基二烯丙基氯化銨之間的重量比為40:9:1.5:65:4:12。

本發(fā)明提出的一種抗銀紋高韌性有機玻璃的制備方法，按照以下工藝進行制備：將甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸異冰片酯、乙二醇二丙烯酸酯、環(huán)氧大豆油丙烯酸酯、乙醇、鄰苯二甲酸二辛酯、對羥基苯甲酸乙酯、過氧化二碳酸二異丙酯混合均勻，在58℃下攪拌反應(yīng)16.8h，然后升溫至85℃，恒溫攪拌反應(yīng)6.8h，再降溫至48℃，加入抗沖改性劑、聚丙烯酰胺、橡膠粒子、聚丙烯酸丁酯、三元共聚尼龍、改性納米二氧化硅、過氧化二異丙苯，攪拌反應(yīng)2.3h，再加入硬脂酸鋅、乳化硅油，攪拌22min，冷卻至常溫，澆注到玻璃模具中，升溫至54℃，達到高彈態(tài)時升溫至118℃，保溫12min，冷卻至常溫，經(jīng)脫模、切割拋光后得到抗銀紋高韌性有機玻璃。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，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)明的保護范圍之內(nèi)。