本發(fā)明涉及高分子材料，更具體的說是涉及一種6h防刮亞克力板及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、亞克力是一種化學(xué)材料，化學(xué)名叫做“pmma”屬聚丙烯酸酯類，又稱特殊處理的有機玻璃，是有機玻璃換代產(chǎn)品，在應(yīng)用行業(yè)亞克力的原材料一般以顆粒、板材、管材等形式出現(xiàn)。它包括單體、板材、粒料、樹脂以及復(fù)合材料，亞克力板由甲基烯酸甲酯單體聚合而成，即聚甲基丙烯酸甲酯板材有機玻璃。亞克力板具有“塑料玻璃”的美譽，具有極強的耐腐蝕性，而且具有極強的表面硬度與光澤。亞克力板具有水晶般的透明度，透光率在92%以上，光線柔和、視覺清晰，用染料著色的亞克力又有很好的展色效果。

2、亞克力板具有極佳的耐候性、較高的表面硬度和表面光澤，以及較好的高溫性能。透明亞克力板材具有可與玻璃比擬的透光率，但密度只有玻璃的一半。此外，它不像玻璃那么易碎，即使破碎，也不會像玻璃那樣形成鋒利的碎片。所以亞克力板的應(yīng)用也越來越廣泛，尤其是在建筑、廣告等領(lǐng)域的應(yīng)用非常的廣泛。隨著社會的發(fā)展進步，越來越多的亞克力板開始進入各行各業(yè)中，做出了極大的貢獻。

3、然而，雖然亞克力硬度較高，但相比于現(xiàn)有其他高分子板材，現(xiàn)有的亞克力板材料通常同時伴隨不耐磨、韌性低和缺陷明顯的問題。且現(xiàn)有的亞克力板生產(chǎn)線存在制備流程復(fù)雜、自動化程度較低等一定缺陷。影響亞克力板的質(zhì)量和外觀。

4、針對相關(guān)問題，cn106633573a通過亞克力與石油樹脂、乙烯樹脂醋酸纖維、石棉纖維、碳化硅纖維、硅酸鋁鉀、納米纖維素、木質(zhì)素、玻璃微珠、石英粉、甲基丙烯酸氯化絡(luò)絡(luò)合物、碳酸鹽、二甲苯、鈦酸鋯、耐劃傷助劑等多種成分，制備得到具有強度高、耐磨、韌性高和缺陷少等優(yōu)點的防刮亞克力板。然而該材料制備工藝涉及相關(guān)澆鑄工序，相比于層壓等其他制備工藝，存在生產(chǎn)成本較高、生產(chǎn)過程中將會產(chǎn)生一定的刺激性氣味，對環(huán)境和工人身體健康影響相對較大，不利于大規(guī)模生產(chǎn)等問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明目的是通過層壓及相關(guān)的技術(shù)，提供一種強度高、耐磨、韌性高和缺陷少的6h防刮亞克力板，并闡述相關(guān)制作方法和生產(chǎn)線。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種6h防刮亞克力板，從上到下包括：第一加硬涂層、pmma層和第二加硬涂層。

4、優(yōu)選的，所述第一加硬涂層和第二加硬涂層按質(zhì)量百分比記，均包括以下成分：聚氨酯丙烯酸樹脂20-60%、活性單體5-30%、金屬氧化物納米顆粒0.5-2%、光引發(fā)劑＜10%，其余為助劑。

5、優(yōu)選的，所述pmma層按質(zhì)量百分比計，包括以下成分：增韌劑0.8-1.2%、抗uv劑0.2-0.7%，余量為聚甲基丙烯酸甲酯顆粒。

6、優(yōu)選的，所述活性單體為硅烷偶聯(lián)劑；

7、所述金屬氧化物納米顆粒為表面經(jīng)十六烷基三甲基溴化銨或十六烷基三甲基氯化銨處理的五氧化二鈮、二氧化鈰或二氧化鈦；

8、所述光引發(fā)劑為偶氮二異丁腈；

9、所述助劑為乙醇。

10、優(yōu)選的，所述增韌劑為二氧化硅納米顆粒；

11、所述抗uv劑為uv-p。

12、本發(fā)明的另一個目的在于提供上述的6h防刮亞克力板的制備方法，包括以下步驟：

13、（1）原材料準(zhǔn)備

14、將增韌劑、抗uv劑和聚甲基丙烯酸甲酯顆粒經(jīng)干燥脫除原料中含有的水分；

15、（2）高溫熔化

16、通過自動進料系統(tǒng)將原材料傳送至螺桿腔內(nèi)并加熱，使原料在高溫下充分熔化；

17、（3）擠壓

18、融化后的液體通過調(diào)節(jié)計量泵轉(zhuǎn)速為20-40?rpm，實現(xiàn)均勻擠出，控制板材的厚度為2.0?mm；

19、（4）冷卻成板

20、調(diào)控輥速，產(chǎn)品經(jīng)過室溫快速冷卻成型，使板材迅速冷卻并保持平整；

21、（5）涂布加硬液及其干燥固化

22、在板材表面涂布加硬液，然后在60℃下干燥4h，形成加硬涂層，增加產(chǎn)品的表面硬度；

23、（6）覆膜、分切與包裝

24、在板材表面附上pe保護膜，并經(jīng)過分切與包裝，得到最終的6h防刮亞克力板。

25、優(yōu)選的，步驟（1）中所述干燥為在75℃下干燥4h。

26、優(yōu)選的，步驟（2）中所述加熱的溫度為190-260℃。

27、優(yōu)選的，加硬涂層的厚度為50μm。

28、經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

29、當(dāng)前現(xiàn)有的加工工藝，加工環(huán)節(jié)通常分為兩個板塊，第一部分為生產(chǎn)亞克力中心板，相關(guān)步驟包括原材料準(zhǔn)備、高溫熔化、擠壓、冷卻成型，覆膜，分切與包裝等。第二部分為亞克力中心板表面硬化過程，相關(guān)步驟包括撕膜，涂布、?干燥與固化、覆膜、?分切與包裝等。相關(guān)加工流程相對復(fù)雜，直接影響了產(chǎn)品的成本。除此之外，當(dāng)前仍有少量專利報道，如cn106633573a有關(guān)防刮亞克力的相關(guān)報道，由原料聚甲基丙烯酸甲酯、石油樹脂、乙烯樹脂醋酸纖維、石棉纖維、碳化硅纖維、硅酸鋁鉀、納米纖維素、木質(zhì)素、玻璃微珠、石英粉、甲基丙烯酸氯化鉻絡(luò)合物、碘酸鹽、二甲苯、鈦酸酯和耐劃傷助劑等共同組成，然而，相關(guān)成分需要這些成分和亞克力（聚甲基丙烯酸甲酯）共混復(fù)合，且成分較為復(fù)雜，成本較高等問題。本發(fā)明在生產(chǎn)工藝上進行了一定的改進，通過使用特定的工藝，以及具有特定成分的加硬液，將生產(chǎn)亞克力中心板和亞克力中心板表面硬化過程兩步合并改進為一步，在相關(guān)生產(chǎn)工藝上實現(xiàn)了創(chuàng)新，并減少了亞克力中心板的覆膜，分切與包裝，以及后續(xù)硬化過程中的撕膜過程，大幅減少了生產(chǎn)流程的復(fù)雜性。

30、本發(fā)明制備方法不僅減少了人工操作和設(shè)備需求，還提高了生產(chǎn)線的自動化水平，使生產(chǎn)效率得到顯著提升，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。此外通過簡化工序，本發(fā)明還降低了因多步驟操作帶來的產(chǎn)品缺陷，如撕膜引起的表面缺陷等，使得成品表面更加平整、均勻，防刮性能進一步增強；

31、本發(fā)明的防刮亞克力板采用了一種創(chuàng)新的硬液組成，包含聚氨酯丙烯酸樹脂、活性單體、金屬氧化物納米顆粒、光引發(fā)劑及助劑。相比于現(xiàn)有的防刮涂層材料，本發(fā)明通過聚氨酯丙烯酸樹脂作為主要成膜物質(zhì)，結(jié)合活性單體和光引發(fā)劑，可以在光固化條件下快速形成高硬度涂層，不僅簡化了涂層的配方，還有效提升了涂層的耐磨性、韌性及光學(xué)性能，加入的五氧化二鈮、二氧化鈰等半導(dǎo)體納米材料，相關(guān)助劑具有抗紫外、抗菌成分，從而使得本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)一定的抗紫外、抗菌性能。此外，這一組成避免了對傳統(tǒng)硬化劑和溶劑的依賴，降低了揮發(fā)性有機化合物的排放，對環(huán)境更加友好。

技術(shù)特征：

1.一種6h防刮亞克力板，其特征在于，從上到下包括：第一加硬涂層、pmma層和第二加硬涂層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種6h防刮亞克力板，其特征在于，所述第一加硬涂層和第二加硬涂層按質(zhì)量百分比記，均包括以下成分：聚氨酯丙烯酸樹脂20-60%、活性單體5-30%、金屬氧化物納米顆粒0.5-2%、光引發(fā)劑＜10%、其余為助劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種6h防刮亞克力板，其特征在于，所述pmma層按質(zhì)量百分比計，包括以下成分：增韌劑0.8-1.2%、抗uv劑0.2-0.7%，余量為聚甲基丙烯酸甲酯顆粒。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種6h防刮亞克力板，其特征在于，所述活性單體為硅烷偶聯(lián)劑；

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種6h防刮亞克力板，其特征在于，所述增韌劑為二氧化硅納米顆粒；

6.一種如權(quán)利要求4或5所述的6h防刮亞克力板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種6h防刮亞克力板的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述干燥為在75℃下干燥4h。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種6h防刮亞克力板的制備方法，其特征在于，步驟（2）中所述加熱的溫度為190-260℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種6h防刮亞克力板的制備方法，其特征在于，加硬涂層的厚度為50μm。

10.一種如權(quán)利要求4或5所述的6h防刮亞克力板在建筑材料、家具、裝飾品中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種6H防刮亞克力板及其制備方法和應(yīng)用，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。亞克力板從上到下包括：第一加硬涂層、PMMA層和第二加硬涂層。本發(fā)明的防刮亞克力板采用了一種創(chuàng)新的硬液組成，包含聚氨酯丙烯酸樹脂、活性單體、金屬氧化物納米顆粒、光引發(fā)劑及助劑。相比于現(xiàn)有的防刮涂層材料，本發(fā)明通過聚氨酯丙烯酸樹脂作為主要成膜物質(zhì)，結(jié)合活性單體和光引發(fā)劑，可以在光固化條件下快速形成高硬度涂層，不僅簡化了涂層的配方，還有效提升了涂層的耐磨性、韌性及光學(xué)性能，此外，這一組成避免了對傳統(tǒng)硬化劑和溶劑的依賴，降低了揮發(fā)性有機化合物的排放，對環(huán)境更加友好。

技術(shù)研發(fā)人員：樓利娜,沈小英,鄧肖汶,顧祖良
受保護的技術(shù)使用者：浙江力行得科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19