具有高硬度、耐高温及抗划伤特性的有机玻璃的制作工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有高硬度、耐高温及抗划伤特性的有机玻璃的制作工艺，包括：（1）将氧化钆、甲基丙烯酸、水混合得到杂化溶液；（2）加入阻聚剂和催化剂进行水浴聚合，直至溶液透明无沉淀；（3）将溶液降至室温，过滤；（4）对溶液进行真空抽滤，除去甲基丙烯酸和水，并使用无水乙醇进行清洗和抽滤；（5）加入甲基丙烯酸甲酯、丙二醇、正辛酸、共聚助剂，并进行水浴隔离加热搅拌，直至溶液清透；（6）加入甲基丙烯酸甲酯预聚浆料、AIBN、DOP、硬脂酸，然后搅拌；（7）对混合溶液进行真空抽滤，并注入至玻璃模具中进行水池聚合；（8）对产品进行烘干，得到有机玻璃。本发明大幅提升了有机玻璃的整体硬度、耐高温和抗划伤性能。
【专利说明】
具有高硬度、耐高温及抗划伤特性的有机玻璃的制作工艺
技术领域
[0001]本发明涉及有机玻璃浇筑领域，具体涉及的是一种具有高硬度、耐高温及抗划伤特性的有机玻璃的制作工艺。
【背景技术】
[0002]目前，业内制备的有机玻璃，大多存在抗划伤能力差、硬度低(洛氏硬度35左右)、不耐高温的缺陷;并且在加工及使用的过程中，极易出现表面划痕，严重影响了玻璃表面的光洁度，导致美观性下降。因此，现有的有机玻璃，其使用领域受到了较大的限制。
[0003]而为了应付这个问题，市面部分加工厂商均采用表面涂层的方法来增加玻璃的表面硬度。然而，这种处理方式存在涂层处理后不能再进行加工的问题，且涂层处理后，玻璃的表观效果较差，不适合大规模推广应用。
[0004]综上所述，有必要对现有的有机玻璃制作工艺进行改进。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种具有高硬度、耐高温及抗划伤特性的有机玻璃的制作工艺，解决有机玻璃存在抗划伤能力差、硬度低、不耐高温的问题。
[0006]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
具有高硬度、耐高温及抗划伤特性的有机玻璃的制作工艺，包括以下步骤:
(1)将氧化钆、甲基丙烯酸、水按照1:1.5?7:0.5?2的比例混合得到杂化溶液；
(2)在杂化溶液中分别加入阻聚剂和催化剂混合，并于92°C以上的水浴中进行水浴聚合，直至溶液透明无沉淀；
(3)将步骤(2)中的溶液降至室温，然后过滤；
(4)对过滤后的溶液进行真空抽滤，除去甲基丙烯酸和水，然后使用无水乙醇进行清洗和抽滤，得到抽滤物；
(5)在抽滤物中分别加入甲基丙烯酸甲酯、丙二醇、正辛酸、共聚助剂，然后进行水浴隔离加热搅拌，搅拌时间为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、共聚助剂的质量比为1:5?9.5:0.02?0.5:0.01?0.2:0.001;
(6)在步骤(5)的溶液中分别加入甲基丙烯酸甲酯预聚浆料、AIBN、D0P、硬脂酸混合，然后搅拌20?40min;所述的甲基丙烯酸甲酯预聚浆料、AIBN、D0P、硬脂酸及溶液的质量比为1000:0.03?1.3:10?25:0.001?0.005:10~100;
(7)于0.001?0.06MPa压力条件下，对混合溶液进行真空抽滤，并注入至玻璃模具中进行水池聚合;水池聚合的时间和温度分别为2?4h、62 °C以上；
(8)对水池聚合后得到的产品于120°C以上的条件下烘干3?5h，得到有机玻璃。
[0007]本发明的设计原理在于，各种材料混合反应时，甲基丙烯酸钆含有三烯结构与甲基丙烯酸共聚，起到交联作用，提高了聚合物的交联度，使结构更加稳定;而由于交联体系中的Gd-O离子键相互作用力增强，因而在钆离子的交联作用及侧基的位阻效应下，链段和基团难以旋转，使得分子链刚性增加，含Gd有机玻璃的硬度增大，从而有效的改善了有机玻璃的表面硬度，提高了热稳定性及抗溶性。
[0008]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
本发明设计合理、易于实现，相比传统的有机玻璃制作工艺，本发明通过有效的工艺流程设计，将材料直接添加至玻璃板材的反应体系中，并通过改变其结构和分子键强度来提升有机玻璃的整体硬度(经试验，其洛氏硬度可达到80以上)、耐高温(最高可达到160°C左右)、抗溶化(只能溶胀，不会被溶解)及抗划伤性能；同时，这样的制作工艺还不会影响到玻璃的再加工和表面光洁度。因此，本发明很好地突破了现有技术的限制，实现了重大创新，很好地符合了科技发展的潮流，满足了市场的需求。
【具体实施方式】
[0009]本发明提供了一种用于制作有机玻璃的新方法，其可以使最终得到的有机玻璃具备高硬度、耐高温、抗溶化和抗划伤的特性。本发明制作有机玻璃的过程如下:
(1)将氧化钆、甲基丙烯酸、水按照1:1.5?7:0.5?2的比例混合得到杂化溶液；
(2)在杂化溶液中分别加入阻聚剂和催化剂混合，并于92°C以上的水浴中进行水浴聚合，直至溶液透明无沉淀；
(3)将步骤(2)中的溶液降至室温，然后过滤；
(4)对过滤后的溶液进行真空抽滤，除去甲基丙烯酸和水，然后使用无水乙醇进行清洗和抽滤，得到抽滤物；
(5)在抽滤物中分别加入甲基丙烯酸甲酯、丙二醇、正辛酸、共聚助剂，然后进行水浴隔离加热搅拌，搅拌时间为30?65min，直至溶液清透;所述的抽滤物、甲基丙烯酸甲酯、丙二醇、正辛酸、共聚助剂的质量比为1:5?9.5:0.02?0.5:0.01?0.2:0.001;
(6)在步骤(5)的溶液中分别加入甲基丙烯酸甲酯预聚浆料、AIBN(或ABVN)、D0P、硬脂酸混合，然后搅拌20?40min;所述的甲基丙烯酸甲酯预聚浆料、AIBN、D0P、硬脂酸及溶液的质量比为 1000:0.03?1.3:10?25:0.001 ?0.005:10?100;
(7)于0.001?0.06MPa压力条件下，对混合溶液进行真空抽滤，并注入至玻璃模具中进行水池聚合;水池聚合的时间和温度分别为2?4h、62 °C以上；
(8)对水池聚合后得到的产品于120°C以上的条件下烘干3?5h，得到有机玻璃。
[0010]本发明通过合理的工艺设计，有效地提升了有机玻璃的整体硬度、耐高温、抗溶化和抗划伤性能，并且不会影响到玻璃的后续加工和表面光洁度。因此，本发明技术进步明显，其与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步。
[0011]上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.具有高硬度、耐高温及抗划伤特性的有机玻璃的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤: (1)将氧化钆、甲基丙烯酸、水按照1:1.5?7:0.5?2的比例混合得到杂化溶液； (2)在杂化溶液中分别加入阻聚剂和催化剂混合，并于92°C以上的水浴中进行水浴聚合，直至溶液透明无沉淀； (3)将步骤(2)中的溶液降至室温，然后过滤； (4)对过滤后的溶液进行真空抽滤，除去甲基丙烯酸和水，然后使用无水乙醇进行清洗和抽滤，得到抽滤物； (5)在抽滤物中分别加入甲基丙烯酸甲酯、丙二醇、正辛酸、共聚助剂，然后进行水浴隔离加热搅拌，搅拌时间为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、共聚助剂的质量比为1:5?9.5:0.02?0.5:0.01?0.2:0.001; (6)在步骤(5)的溶液中分别加入甲基丙烯酸甲酯预聚浆料、AIBN、DOP、硬脂酸混合，然后搅拌20?40min;所述的甲基丙烯酸甲酯预聚浆料、AIBN、DOP、硬脂酸及溶液的质量比为1000:0.03?1.3:10?25:0.001?0.005:10?100; (7)于0.001?0.06MPa压力条件下，对混合溶液进行真空抽滤，并注入至玻璃模具中进行水池聚合;水池聚合的时间和温度分别为2?4h、62 °C以上； (8)对水池聚合后得到的产品于120°C以上的条件下烘干3?5h，得到有机玻璃。
【文档编号】C08F220/14GK105906754SQ201610240233
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】文皓
【申请人】四川君尚亚克力制造有限公司