具有高硬度、耐高溫及抗劃傷特性的有機玻璃的制作工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有高硬度、耐高溫及抗劃傷特性的有機玻璃的制作工藝，包括：（1）將氧化釓、甲基丙烯酸、水混合得到雜化溶液；（2）加入阻聚劑和催化劑進行水浴聚合，直至溶液透明無沉淀；（3）將溶液降至室溫，過濾；（4）對溶液進行真空抽濾，除去甲基丙烯酸和水，并使用無水乙醇進行清洗和抽濾；（5）加入甲基丙烯酸甲酯、丙二醇、正辛酸、共聚助劑，并進行水浴隔離加熱攪拌，直至溶液清透；（6）加入甲基丙烯酸甲酯預(yù)聚漿料、AIBN、DOP、硬脂酸，然后攪拌；（7）對混合溶液進行真空抽濾，并注入至玻璃模具中進行水池聚合；（8）對產(chǎn)品進行烘干，得到有機玻璃。本發(fā)明大幅提升了有機玻璃的整體硬度、耐高溫和抗劃傷性能。
【專利說明】
具有高硬度、耐高溫及抗劃傷特性的有機玻璃的制作工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及有機玻璃澆筑領(lǐng)域，具體涉及的是一種具有高硬度、耐高溫及抗劃傷特性的有機玻璃的制作工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，業(yè)內(nèi)制備的有機玻璃，大多存在抗劃傷能力差、硬度低(洛氏硬度35左右)、不耐高溫的缺陷;并且在加工及使用的過程中，極易出現(xiàn)表面劃痕，嚴重影響了玻璃表面的光潔度，導(dǎo)致美觀性下降。因此，現(xiàn)有的有機玻璃，其使用領(lǐng)域受到了較大的限制。
[0003]而為了應(yīng)付這個問題，市面部分加工廠商均采用表面涂層的方法來增加玻璃的表面硬度。然而，這種處理方式存在涂層處理后不能再進行加工的問題，且涂層處理后，玻璃的表觀效果較差，不適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。
[0004]綜上所述，有必要對現(xiàn)有的有機玻璃制作工藝進行改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種具有高硬度、耐高溫及抗劃傷特性的有機玻璃的制作工藝，解決有機玻璃存在抗劃傷能力差、硬度低、不耐高溫的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
具有高硬度、耐高溫及抗劃傷特性的有機玻璃的制作工藝，包括以下步驟:
(1)將氧化釓、甲基丙烯酸、水按照1:1.5?7:0.5?2的比例混合得到雜化溶液；
(2)在雜化溶液中分別加入阻聚劑和催化劑混合，并于92°C以上的水浴中進行水浴聚合，直至溶液透明無沉淀；
(3)將步驟(2)中的溶液降至室溫，然后過濾；
(4)對過濾后的溶液進行真空抽濾，除去甲基丙烯酸和水，然后使用無水乙醇進行清洗和抽濾，得到抽濾物；
(5)在抽濾物中分別加入甲基丙烯酸甲酯、丙二醇、正辛酸、共聚助劑，然后進行水浴隔離加熱攪拌，攪拌時間為30?65min，直至溶液清透;所述的稠率物、甲基丙烯酸甲酯、丙二醇、正心酸、共聚助劑的質(zhì)量比為1:5?9.5:0.02?0.5:0.01?0.2:0.001;
(6)在步驟(5)的溶液中分別加入甲基丙烯酸甲酯預(yù)聚漿料、AIBN、D0P、硬脂酸混合，然后攪拌20?40min;所述的甲基丙烯酸甲酯預(yù)聚漿料、AIBN、D0P、硬脂酸及溶液的質(zhì)量比為1000:0.03?1.3:10?25:0.001?0.005:10~100;
(7)于0.001?0.06MPa壓力條件下，對混合溶液進行真空抽濾，并注入至玻璃模具中進行水池聚合;水池聚合的時間和溫度分別為2?4h、62 °C以上；
(8)對水池聚合后得到的產(chǎn)品于120°C以上的條件下烘干3?5h，得到有機玻璃。
[0007]本發(fā)明的設(shè)計原理在于，各種材料混合反應(yīng)時，甲基丙烯酸釓含有三烯結(jié)構(gòu)與甲基丙烯酸共聚，起到交聯(lián)作用，提高了聚合物的交聯(lián)度，使結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定;而由于交聯(lián)體系中的Gd-O離子鍵相互作用力增強，因而在釓離子的交聯(lián)作用及側(cè)基的位阻效應(yīng)下，鏈段和基團難以旋轉(zhuǎn)，使得分子鏈剛性增加，含Gd有機玻璃的硬度增大，從而有效的改善了有機玻璃的表面硬度，提高了熱穩(wěn)定性及抗溶性。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明設(shè)計合理、易于實現(xiàn)，相比傳統(tǒng)的有機玻璃制作工藝，本發(fā)明通過有效的工藝流程設(shè)計，將材料直接添加至玻璃板材的反應(yīng)體系中，并通過改變其結(jié)構(gòu)和分子鍵強度來提升有機玻璃的整體硬度(經(jīng)試驗，其洛氏硬度可達到80以上)、耐高溫(最高可達到160°C左右)、抗溶化(只能溶脹，不會被溶解)及抗劃傷性能；同時，這樣的制作工藝還不會影響到玻璃的再加工和表面光潔度。因此，本發(fā)明很好地突破了現(xiàn)有技術(shù)的限制，實現(xiàn)了重大創(chuàng)新，很好地符合了科技發(fā)展的潮流，滿足了市場的需求。
【具體實施方式】
[0009]本發(fā)明提供了一種用于制作有機玻璃的新方法，其可以使最終得到的有機玻璃具備高硬度、耐高溫、抗溶化和抗劃傷的特性。本發(fā)明制作有機玻璃的過程如下:
(1)將氧化釓、甲基丙烯酸、水按照1:1.5?7:0.5?2的比例混合得到雜化溶液；
(2)在雜化溶液中分別加入阻聚劑和催化劑混合，并于92°C以上的水浴中進行水浴聚合，直至溶液透明無沉淀；
(3)將步驟(2)中的溶液降至室溫，然后過濾；
(4)對過濾后的溶液進行真空抽濾，除去甲基丙烯酸和水，然后使用無水乙醇進行清洗和抽濾，得到抽濾物；
(5)在抽濾物中分別加入甲基丙烯酸甲酯、丙二醇、正辛酸、共聚助劑，然后進行水浴隔離加熱攪拌，攪拌時間為30?65min，直至溶液清透;所述的抽濾物、甲基丙烯酸甲酯、丙二醇、正辛酸、共聚助劑的質(zhì)量比為1:5?9.5:0.02?0.5:0.01?0.2:0.001;
(6)在步驟(5)的溶液中分別加入甲基丙烯酸甲酯預(yù)聚漿料、AIBN(或ABVN)、D0P、硬脂酸混合，然后攪拌20?40min;所述的甲基丙烯酸甲酯預(yù)聚漿料、AIBN、D0P、硬脂酸及溶液的質(zhì)量比為 1000:0.03?1.3:10?25:0.001 ?0.005:10?100;
(7)于0.001?0.06MPa壓力條件下，對混合溶液進行真空抽濾，并注入至玻璃模具中進行水池聚合;水池聚合的時間和溫度分別為2?4h、62 °C以上；
(8)對水池聚合后得到的產(chǎn)品于120°C以上的條件下烘干3?5h，得到有機玻璃。
[0010]本發(fā)明通過合理的工藝設(shè)計，有效地提升了有機玻璃的整體硬度、耐高溫、抗溶化和抗劃傷性能，并且不會影響到玻璃的后續(xù)加工和表面光潔度。因此，本發(fā)明技術(shù)進步明顯，其與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步。
[0011]上述實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式之一，不應(yīng)當用于限制本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的主體設(shè)計思想和精神上作出的毫無實質(zhì)意義的改動或潤色，其所解決的技術(shù)問題仍然與本發(fā)明一致的，均應(yīng)當包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.具有高硬度、耐高溫及抗劃傷特性的有機玻璃的制作工藝，其特征在于，包括以下步驟: (1)將氧化釓、甲基丙烯酸、水按照1:1.5?7:0.5?2的比例混合得到雜化溶液； (2)在雜化溶液中分別加入阻聚劑和催化劑混合，并于92°C以上的水浴中進行水浴聚合，直至溶液透明無沉淀； (3)將步驟(2)中的溶液降至室溫，然后過濾； (4)對過濾后的溶液進行真空抽濾，除去甲基丙烯酸和水，然后使用無水乙醇進行清洗和抽濾，得到抽濾物； (5)在抽濾物中分別加入甲基丙烯酸甲酯、丙二醇、正辛酸、共聚助劑，然后進行水浴隔離加熱攪拌，攪拌時間為30?65min，直至溶液清透;所述的稠率物、甲基丙烯酸甲酯、丙二醇、正心酸、共聚助劑的質(zhì)量比為1:5?9.5:0.02?0.5:0.01?0.2:0.001; (6)在步驟(5)的溶液中分別加入甲基丙烯酸甲酯預(yù)聚漿料、AIBN、DOP、硬脂酸混合，然后攪拌20?40min;所述的甲基丙烯酸甲酯預(yù)聚漿料、AIBN、DOP、硬脂酸及溶液的質(zhì)量比為1000:0.03?1.3:10?25:0.001?0.005:10?100; (7)于0.001?0.06MPa壓力條件下，對混合溶液進行真空抽濾，并注入至玻璃模具中進行水池聚合;水池聚合的時間和溫度分別為2?4h、62 °C以上； (8)對水池聚合后得到的產(chǎn)品于120°C以上的條件下烘干3?5h，得到有機玻璃。
【文檔編號】C08F220/14GK105906754SQ201610240233
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月18日
【發(fā)明人】文皓
【申請人】四川君尚亞克力制造有限公司