本发明属于塑胶
技术领域：
，尤其是一种有机玻璃增韧增透处理方法。
背景技术：
：有机玻璃，即聚甲基丙烯酸甲酯，是开发较早的一种重要热塑性塑料，具有透明性高、稳定性较好和耐候性优良的优点，且易染色、易加工，外观优美，在各方面均有着广泛的应用。但是在实际应用中，其韧性、紫外光透过性能存在不足，限制了其在生化检测、成像设备、光缆等领域的应用。技术实现要素：针对上述问题，本发明旨在提供一种有机玻璃增韧增透处理方法。本发明通过以下技术方案实现：一种有机玻璃增韧增透处理方法，包括以下步骤：（1）将有机玻璃基片放入丙酮中，在50-60℃下，利用200-300hz的超声频率处理20-25min，然后向其中加入乙烯基三甲氧基硅烷溶液，继续超声10-15min后，取出有机玻璃基片，将其放入蒸汽设备中，在100-104℃下蒸5-10min，然后将有机玻璃基片放入冷冻干燥室，在-15～-18℃下冻干；（2）将步骤（1）所得有机玻璃基片在70-78℃下放置1-2h后，利用改性液进行第一次喷涂，喷涂完毕后利用微波装置进行微波处理10-20s，然后在氙气气氛中，于120-130℃下烘烤5-15min，冷却，并在-12～-15℃下放置30-50min后，取出利用改性液进行第二次喷涂，喷涂完毕后，将其放入控温箱中，设置控温箱以1-2℃/min的速率，从20-25℃逐渐升温至80-85℃，接着再以1-2℃/min的速率逐渐降温至20-25℃，此为一个控温循环，重复此循环2-3次即可。进一步的，步骤（1）所述乙烯基三甲氧基硅烷溶液为质量分数为3-6%的乙烯基三甲氧基硅烷乙醇溶液。进一步的，步骤（2）所述改性液的制备方法为：（1）将以重量份计的10-20份纳米二氧化硅在200-300℃下焙烧1-2h，然后加入到丙酮中，在300-320hz的超声条件下超声分散10-20min，然后向其中加入5-10份2,4-甲苯二异氰酸酯，继续超声分散20-30min，接着向其中加入10-15份季戊四醇三丙烯酸酯，并升温至78-86℃，在200-300rpm下搅拌反应1-2h，冷却，过滤，冷冻干燥后研磨，得改性纳米二氧化硅；（2）将步骤（1）所得改性纳米二氧化硅加入到80-100份甲基丙烯酸溶液中，并加入20-40份丙烯酸、2-5份十六烷基三甲基溴化铵、0.5-0.8份过硫酸铵、10-20份甲基丙烯酸甲酯，在68-70℃、100-200rpm下搅拌反应3-6h，即得改性液。进一步的，步骤（2）甲基丙烯酸溶液质量分数为13-20%。本发明的有益效果：经过本发明提供的处理方法处理后，有机玻璃基片的透光率和弯曲强度都有显著提升，韧性增强。首先利用乙烯基三甲氧基硅烷溶液对有机玻璃基片进行超声处理，可以使有机玻璃基片表面富含硅氧基团，增强了改性液与有机玻璃基片的结合力，从而提高了有机玻璃基片的抗弯曲性能；在高温下对有机玻璃基片进行蒸制，然后再一定程度上可以使有机玻璃分子间距增大，促进了乙烯基三甲氧基硅烷在其表面的接枝粘附，接着再进行冷冻，缩小分子间距，增强乙烯基三甲氧基硅烷在其表面的吸附力；喷涂改性液之后进行微波处理可以促进改性液在有机玻璃基片表面的附着力，提升其结合强度，然后在氙气气氛中干燥，提高改性液膜的稳定性；涂覆改性液后进行控温循环处理，可以显著增强改性液与有机玻璃基片的结合力，避免起泡对透光率和韧性造成影响；利用季戊四醇三丙烯酸酯和2,4-甲苯二异氰酸酯对纳米二氧化硅进行改性，可以利用异氰酸酯基与羟基的反应在纳米二氧化硅表面形成膜结构，促进了纳米二氧化硅的分散性能，增强了纳米二氧化硅在有机玻璃基片上负载固定强度，同时，在纳米二氧化硅表面形成膜结构后，其周围自由体积增加，密度降低，从而提高了膜层孔隙率，从而提高了有机玻璃基片的透光率和韧性。具体实施方式下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。实施例1一种有机玻璃增韧增透处理方法，包括以下步骤：（1）将有机玻璃基片放入丙酮中，在50℃下，利用200hz的超声频率处理20min，然后向其中加入乙烯基三甲氧基硅烷溶液，继续超声10min后，取出有机玻璃基片，将其放入蒸汽设备中，在100℃下蒸5min，然后将有机玻璃基片放入冷冻干燥室，在-15℃下冻干；（2）将步骤（1）所得有机玻璃基片在70℃下放置1h后，利用改性液进行第一次喷涂，喷涂完毕后利用微波装置进行微波处理10s，然后在氙气气氛中，于120℃下烘烤5min，冷却，并在-12℃下放置30min后，取出利用改性液进行第二次喷涂，喷涂完毕后，将其放入控温箱中，设置控温箱以1℃/min的速率，从20℃逐渐升温至80℃，接着再以1℃/min的速率逐渐降温至20℃，此为一个控温循环，重复此循环2次即可。进一步的，步骤（1）所述乙烯基三甲氧基硅烷溶液为质量分数为3%的乙烯基三甲氧基硅烷乙醇溶液。进一步的，步骤（2）所述改性液的制备方法为：（1）将以重量份计的10份纳米二氧化硅在200℃下焙烧1h，然后加入到丙酮中，在300hz的超声条件下超声分散10min，然后向其中加入5份2,4-甲苯二异氰酸酯，继续超声分散20min，接着向其中加入10份季戊四醇三丙烯酸酯，并升温至78℃，在200rpm下搅拌反应1h，冷却，过滤，冷冻干燥后研磨，得改性纳米二氧化硅；（2）将步骤（1）所得改性纳米二氧化硅加入到80份甲基丙烯酸溶液中，并加入20份丙烯酸、2份十六烷基三甲基溴化铵、0.5份过硫酸铵、10份甲基丙烯酸甲酯，在68℃、100rpm下搅拌反应3h，即得改性液。进一步的，步骤（2）甲基丙烯酸溶液质量分数为13%。实施例2一种有机玻璃增韧增透处理方法，包括以下步骤：（1）将有机玻璃基片放入丙酮中，在55℃下，利用250hz的超声频率处理22min，然后向其中加入乙烯基三甲氧基硅烷溶液，继续超声12min后，取出有机玻璃基片，将其放入蒸汽设备中，在102℃下蒸8min，然后将有机玻璃基片放入冷冻干燥室，在-17℃下冻干；（2）将步骤（1）所得有机玻璃基片在74℃下放置2h后，利用改性液进行第一次喷涂，喷涂完毕后利用微波装置进行微波处理15s，然后在氙气气氛中，于125℃下烘烤10min，冷却，并在-13℃下放置40min后，取出利用改性液进行第二次喷涂，喷涂完毕后，将其放入控温箱中，设置控温箱以2℃/min的速率，从22℃逐渐升温至84℃，接着再以2℃/min的速率逐渐降温至22℃，此为一个控温循环，重复此循环3次即可。进一步的，步骤（1）所述乙烯基三甲氧基硅烷溶液为质量分数为5%的乙烯基三甲氧基硅烷乙醇溶液。进一步的，步骤（2）所述改性液的制备方法为：（1）将以重量份计的15份纳米二氧化硅在220℃下焙烧2h，然后加入到丙酮中，在310hz的超声条件下超声分散15min，然后向其中加入8份2,4-甲苯二异氰酸酯，继续超声分散25min，接着向其中加入13份季戊四醇三丙烯酸酯，并升温至82℃，在250rpm下搅拌反应2h，冷却，过滤，冷冻干燥后研磨，得改性纳米二氧化硅；（2）将步骤（1）所得改性纳米二氧化硅加入到90份甲基丙烯酸溶液中，并加入30份丙烯酸、4份十六烷基三甲基溴化铵、0.7份过硫酸铵、15份甲基丙烯酸甲酯，在69℃、150rpm下搅拌反应4h，即得改性液。进一步的，步骤（2）甲基丙烯酸溶液质量分数为18%。实施例3一种有机玻璃增韧增透处理方法，包括以下步骤：（1）将有机玻璃基片放入丙酮中，在60℃下，利用300hz的超声频率处理25min，然后向其中加入乙烯基三甲氧基硅烷溶液，继续超声15min后，取出有机玻璃基片，将其放入蒸汽设备中，在104℃下蒸10min，然后将有机玻璃基片放入冷冻干燥室，在-18℃下冻干；（2）将步骤（1）所得有机玻璃基片在78℃下放置2h后，利用改性液进行第一次喷涂，喷涂完毕后利用微波装置进行微波处理20s，然后在氙气气氛中，于130℃下烘烤15min，冷却，并在-15℃下放置50min后，取出利用改性液进行第二次喷涂，喷涂完毕后，将其放入控温箱中，设置控温箱以2℃/min的速率，从25℃逐渐升温至85℃，接着再以2℃/min的速率逐渐降温至25℃，此为一个控温循环，重复此循环3次即可。进一步的，步骤（1）所述乙烯基三甲氧基硅烷溶液为质量分数为6%的乙烯基三甲氧基硅烷乙醇溶液。进一步的，步骤（2）所述改性液的制备方法为：（1）将以重量份计的20份纳米二氧化硅在300℃下焙烧2h，然后加入到丙酮中，在320hz的超声条件下超声分散20min，然后向其中加入10份2,4-甲苯二异氰酸酯，继续超声分散30min，接着向其中加入15份季戊四醇三丙烯酸酯，并升温至86℃，在300rpm下搅拌反应2h，冷却，过滤，冷冻干燥后研磨，得改性纳米二氧化硅；（2）将步骤（1）所得改性纳米二氧化硅加入到100份甲基丙烯酸溶液中，并加入40份丙烯酸、5份十六烷基三甲基溴化铵、0.8份过硫酸铵、20份甲基丙烯酸甲酯，在70℃、200rpm下搅拌反应6h，即得改性液。进一步的，步骤（2）甲基丙烯酸溶液质量分数为20%。性能测试：透光率测定：采用shimadzu岛津公司uv-2550pc紫外分光光度计对各组实施例和对比实施例所得有机玻璃基片的透光率进行测试。弯曲强度测试：对各组实施例所得有机玻璃基片的弯曲强度进行测试。测试结果如表1所示：表1透光率（%）弯曲强度（mpa）实施例195.5184实施例295.8187实施例395.4184由表1可知，经过本发明提供的处理方法处理后，有机玻璃基片的透光率和弯曲强度都有显著提升，韧性增强。当前第1页1 2 3