本发明属于亚克力板材加工处理技术领域，具体涉及一种长寿命亚克力板材的加工方法。
背景技术
亚克力，化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯，其透明度如同玻璃一般。亚克力具有较好的化学稳定性、易染色、易加工及优美的外观而广受人们喜爱。现有的亚克力虽具有上述优点，但是其韧性、强度等品质不佳，造成使用寿命的降低，在一定程度上影响了亚克力制品的推广使用。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种长寿命亚克力板材的加工方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种长寿命亚克力板材的加工方法，包括如下步骤：
（1）原料称取备用：
按对应重量份称取下列原料备用：180~200份甲基丙烯酸甲酯、1.2~1.8份过氧化二异丙苯、7~10份二甲基丙烯酸乙二醇酯、6~9份氯甲酸甲酯、3~5份硫酸二甲酯、10~14份功能填料、0.2~0.4份抗氧化剂、0.1~0.3份紫外线吸收剂、1~2份脱模剂；
（2）混合处理：
a.将步骤（1）中称取的甲基丙烯酸甲酯、过氧化二异丙苯和二甲基丙烯酸乙二醇酯混合均匀后，然后置于水浴中加热聚合处理42~46min，取出后冷却至室温得粘稠状有机玻璃预混料备用；
b.将操作a所得的有机玻璃预混料与步骤（1）中的剩余所有原料成分共同混合，然后以1800~2000转/分钟的转速搅拌处理1~2h后得混合浆料备用；
（3）成品板材制备：
将步骤（2）所得的混合浆料灌入到模具中，采用空气浴加热聚合处理1~1.5h后，再经过冷却、脱模处理后取出，冷却至室温后即得成品亚克力板材；在聚合处理过程中还进行了137cs-γ射线辐照处理。
进一步的，步骤（1）中所述的功能填料的制备方法具体为：
a.先将膨润土放入到质量分数为6~8%的盐酸溶液中浸泡处理4~6min，取出后再放入到质量分数为10~12%的氢氧化钠溶液中浸泡处理5~7min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
b.将操作a处理后的膨润土放入到温度为920~940℃煅烧炉内进行煅烧处理，1~2h后取出备用；
c.将甲醛和氰尿二酰胺按照质量比1：1.5~1.7进行混合后放入反应釜中，然后加入其总质量2.3~2.6%的硼酸、0.45~0.50%的硝酸钇后得混合物a，随后将混合物a的ph值调节为8.5~9.0，加热保持反应釜内的温度为35~38℃，并以360~400转/分钟的转速搅拌处理40~45min后备用；
d.向操作c处理后的反应釜中加入混合物a总质量6~8%的聚乙二醇、2.0~2.5%的苯酚、8~10%的偏硼酸钠、2~4%的硅烷偶联剂、2~3%的六偏磷酸钠、6~9%的磷酸三苯酯、2~4%的脂肪醇聚氧乙烯醚，然后将温度升至43~48℃，以600~700转/分钟的转速搅拌处理55~60min后取出，再与其总质量40~45倍的去离子水共同混合均匀后取出得改性处理液ⅰ备用；
e.将小麦淀粉、水按照重量比1:8~10进行混合放入到反应釜内，加热保持反应釜内的温度为80~84℃，不断搅拌处理45~50min后，再向反应釜内滴加其总质量3%的磷酸溶液，不断搅拌处理1.5~1.8h后，取出倒入乙醇中沉淀，然后用去离子水冲洗一遍后，再经过真空抽滤、烘干处理后得反应物b备用；
f.将操作e所得的反应物b放入到反应釜内，然后加入其总质量2200~2400%的去离子水、3.5~4.0%的过硫酸铵、155~165%的苯乙烯、170~180%的丙烯酸丁酯单体、27~30%的壳聚糖、10~14%的钛酸酯偶联剂、5~8%的六偏磷酸钠、2~5%的乙二胺四乙酸二钠，然后加热保持反应釜内的温度为76~79℃，不断搅拌处理4~6h后，取出得改性处理液ⅱ备用；
g.先将操作b处理后的膨润土浸入到操作d制得的改性处理液ⅰ内，超声震荡处理2~3h后滤出备用；
h.将操作g滤出后的膨润土再浸入到操作f制得的改性处理液ⅱ内，超声震荡处理1~1.5h后滤出备用；
i.将操作h滤出后的膨润土放入到温度为82~88℃干燥箱内干燥处理1~2h后取出即可。
进一步的，操作d中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的任意一种。
进一步的，操作e中所述的磷酸溶液的质量分数为25~29%。
进一步的，操作g和操作h中所述的超声震荡处理时超声波的频率均为440~460khz。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的水浴的温度为76~80℃。
进一步的，步骤（3）中所述的空气浴的温度为86~90℃。
进一步的，步骤（3）中所述的137cs-γ射线辐照的总剂量为3~4kgy。
本发明优化改善了亚克力板材的加工方法，明显的提升了亚克力板材的综合使用品质，延长了其使用寿命。其中在原料成分中添加了一种特制的功能填料，其是以膨润土为主体物质，经过两次改性处理而成，其中先对膨润土进行了酸碱浸泡、煅烧处理，有效的提升了膨润土的比表面积、吸附能力和表面反应活性，利于其后续的处理操作，随后配制了改性处理液ⅰ和改性处理液ⅱ两种成分，改性处理液ⅰ是一种以甲醛、氰尿二酰胺为主要聚合物质，在碱性环境中，经硼酸、硝酸钇的催化作用，偏硼酸钠、硅烷偶联剂、磷酸三苯酯复合改性，配合苯酚、聚乙二醇等成分，形成的以甲醛、氰尿二酰胺反应生成的树脂为主体的胺-醛-酚类改性聚合物配制出的一种低分子树脂溶液，后续处理时此小分子颗粒可渗入到膨润土的层间，提升了膨润土的稳定性，并且增强了膨润土颗粒的韧性、反应活性等，改性处理液ⅱ是用反应物b配合苯乙烯、丙烯酸丁酯单体、壳聚糖、钛酸酯偶联剂等成分进行复合，制成了一种壳聚糖等配合填充改性的水解淀粉接枝苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚物的溶液，之后再用此处理液对一次改性后的膨润土进行二次改性处理，上述共聚物成分接枝裹覆在膨润土上，进一步修饰改善了膨润土的表面特性，最终共同改性后制成的膨润土填料表面活性好，对聚甲基丙烯酸甲酯高分子链起到很好的连接改性效果，提升了板材各处组织间的结合连接，又增强了相互间的力等能量传递，从而改善了亚克力板材的抗冲击韧性、强度等性能；在后续的制备过程中，聚合时进行了137cs-γ射线辐照处理，此辐照处理能够有效的提升各成分的表面反应活性和能力，增强了各成分间的相互结合强力，提升了亚克力板材的稳定性等品质。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明方法各步骤搭配合理，工艺规范，便于推广应用，制得的亚克力板材耐磨、耐腐、强度、韧性等性能好，使用寿命长，综合品质佳，极具市场竞争力和加工生产效益。
具体实施方式
实施例1
一种长寿命亚克力板材的加工方法，包括如下步骤：
（1）原料称取备用：
按对应重量份称取下列原料备用：180份甲基丙烯酸甲酯、1.2份过氧化二异丙苯、7份二甲基丙烯酸乙二醇酯、6份氯甲酸甲酯、3份硫酸二甲酯、10份功能填料、0.2份抗氧化剂、0.1份紫外线吸收剂、1份脱模剂；
（2）混合处理：
a.将步骤（1）中称取的甲基丙烯酸甲酯、过氧化二异丙苯和二甲基丙烯酸乙二醇酯混合均匀后，然后置于水浴中加热聚合处理42min，取出后冷却至室温得粘稠状有机玻璃预混料备用；
b.将操作a所得的有机玻璃预混料与步骤（1）中的剩余所有原料成分共同混合，然后以1800转/分钟的转速搅拌处理1h后得混合浆料备用；
（3）成品板材制备：
将步骤（2）所得的混合浆料灌入到模具中，采用空气浴加热聚合处理1h后，再经过冷却、脱模处理后取出，冷却至室温后即得成品亚克力板材；在聚合处理过程中还进行了137cs-γ射线辐照处理。
进一步的，步骤（1）中所述的功能填料的制备方法具体为：
a.先将膨润土放入到质量分数为6%的盐酸溶液中浸泡处理4min，取出后再放入到质量分数为10%的氢氧化钠溶液中浸泡处理5min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
b.将操作a处理后的膨润土放入到温度为920℃煅烧炉内进行煅烧处理，1h后取出备用；
c.将甲醛和氰尿二酰胺按照质量比1：1.5进行混合后放入反应釜中，然后加入其总质量2.3%的硼酸、0.45%的硝酸钇后得混合物a，随后将混合物a的ph值调节为8.5，加热保持反应釜内的温度为35℃，并以360转/分钟的转速搅拌处理40min后备用；
d.向操作c处理后的反应釜中加入混合物a总质量6%的聚乙二醇、2.0%的苯酚、8%的偏硼酸钠、2%的硅烷偶联剂、2%的六偏磷酸钠、6%的磷酸三苯酯、2%的脂肪醇聚氧乙烯醚，然后将温度升至43℃，以600转/分钟的转速搅拌处理55min后取出，再与其总质量40倍的去离子水共同混合均匀后取出得改性处理液ⅰ备用；
e.将小麦淀粉、水按照重量比1:8进行混合放入到反应釜内，加热保持反应釜内的温度为80℃，不断搅拌处理45min后，再向反应釜内滴加其总质量3%的磷酸溶液，不断搅拌处理1.5h后，取出倒入乙醇中沉淀，然后用去离子水冲洗一遍后，再经过真空抽滤、烘干处理后得反应物b备用；
f.将操作e所得的反应物b放入到反应釜内，然后加入其总质量2200%的去离子水、3.5%的过硫酸铵、155%的苯乙烯、170%的丙烯酸丁酯单体、27%的壳聚糖、10%的钛酸酯偶联剂、5%的六偏磷酸钠、2%的乙二胺四乙酸二钠，然后加热保持反应釜内的温度为76℃，不断搅拌处理4h后，取出得改性处理液ⅱ备用；
g.先将操作b处理后的膨润土浸入到操作d制得的改性处理液ⅰ内，超声震荡处理2h后滤出备用；
h.将操作g滤出后的膨润土再浸入到操作f制得的改性处理液ⅱ内，超声震荡处理1h后滤出备用；
i.将操作h滤出后的膨润土放入到温度为82℃干燥箱内干燥处理1h后取出即可。
进一步的，操作d中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550。
进一步的，操作e中所述的磷酸溶液的质量分数为25%。
进一步的，操作g和操作h中所述的超声震荡处理时超声波的频率均为440khz。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的水浴的温度为76℃。
进一步的，步骤（3）中所述的空气浴的温度为86℃。
进一步的，步骤（3）中所述的137cs-γ射线辐照的总剂量为3kgy。
实施例2
一种长寿命亚克力板材的加工方法，包括如下步骤：
（1）原料称取备用：
按对应重量份称取下列原料备用：190份甲基丙烯酸甲酯、1.5份过氧化二异丙苯、9份二甲基丙烯酸乙二醇酯、8份氯甲酸甲酯、4份硫酸二甲酯、12份功能填料、0.3份抗氧化剂、0.2份紫外线吸收剂、1.5份脱模剂；
（2）混合处理：
a.将步骤（1）中称取的甲基丙烯酸甲酯、过氧化二异丙苯和二甲基丙烯酸乙二醇酯混合均匀后，然后置于水浴中加热聚合处理44min，取出后冷却至室温得粘稠状有机玻璃预混料备用；
b.将操作a所得的有机玻璃预混料与步骤（1）中的剩余所有原料成分共同混合，然后以1900转/分钟的转速搅拌处理1.5h后得混合浆料备用；
（3）成品板材制备：
将步骤（2）所得的混合浆料灌入到模具中，采用空气浴加热聚合处理1.3h后，再经过冷却、脱模处理后取出，冷却至室温后即得成品亚克力板材；在聚合处理过程中还进行了137cs-γ射线辐照处理。
进一步的，步骤（1）中所述的功能填料的制备方法具体为：
a.先将膨润土放入到质量分数为7%的盐酸溶液中浸泡处理5min，取出后再放入到质量分数为11%的氢氧化钠溶液中浸泡处理6min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
b.将操作a处理后的膨润土放入到温度为930℃煅烧炉内进行煅烧处理，1.5h后取出备用；
c.将甲醛和氰尿二酰胺按照质量比1：1.6进行混合后放入反应釜中，然后加入其总质量2.5%的硼酸、0.48%的硝酸钇后得混合物a，随后将混合物a的ph值调节为8.8，加热保持反应釜内的温度为37℃，并以380转/分钟的转速搅拌处理43min后备用；
d.向操作c处理后的反应釜中加入混合物a总质量7%的聚乙二醇、2.3%的苯酚、9%的偏硼酸钠、3%的硅烷偶联剂、2.5%的六偏磷酸钠、8%的磷酸三苯酯、3%的脂肪醇聚氧乙烯醚，然后将温度升至45℃，以650转/分钟的转速搅拌处理58min后取出，再与其总质量43倍的去离子水共同混合均匀后取出得改性处理液ⅰ备用；
e.将小麦淀粉、水按照重量比1:9进行混合放入到反应釜内，加热保持反应釜内的温度为82℃，不断搅拌处理48min后，再向反应釜内滴加其总质量3%的磷酸溶液，不断搅拌处理1.7h后，取出倒入乙醇中沉淀，然后用去离子水冲洗一遍后，再经过真空抽滤、烘干处理后得反应物b备用；
f.将操作e所得的反应物b放入到反应釜内，然后加入其总质量2300%的去离子水、3.8%的过硫酸铵、160%的苯乙烯、175%的丙烯酸丁酯单体、28%的壳聚糖、12%的钛酸酯偶联剂、7%的六偏磷酸钠、4%的乙二胺四乙酸二钠，然后加热保持反应釜内的温度为78℃，不断搅拌处理5h后，取出得改性处理液ⅱ备用；
g.先将操作b处理后的膨润土浸入到操作d制得的改性处理液ⅰ内，超声震荡处理2.5h后滤出备用；
h.将操作g滤出后的膨润土再浸入到操作f制得的改性处理液ⅱ内，超声震荡处理1.3h后滤出备用；
i.将操作h滤出后的膨润土放入到温度为85℃干燥箱内干燥处理1.5h后取出即可。
进一步的，操作d中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh560。
进一步的，操作e中所述的磷酸溶液的质量分数为28%。
进一步的，操作g和操作h中所述的超声震荡处理时超声波的频率均为450khz。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的水浴的温度为78℃。
进一步的，步骤（3）中所述的空气浴的温度为88℃。
进一步的，步骤（3）中所述的137cs-γ射线辐照的总剂量为3.5kgy。
实施例3
一种长寿命亚克力板材的加工方法，包括如下步骤：
（1）原料称取备用：
按对应重量份称取下列原料备用：200份甲基丙烯酸甲酯、1.8份过氧化二异丙苯、10份二甲基丙烯酸乙二醇酯、9份氯甲酸甲酯、5份硫酸二甲酯、14份功能填料、0.4份抗氧化剂、0.3份紫外线吸收剂、2份脱模剂；
（2）混合处理：
a.将步骤（1）中称取的甲基丙烯酸甲酯、过氧化二异丙苯和二甲基丙烯酸乙二醇酯混合均匀后，然后置于水浴中加热聚合处理46min，取出后冷却至室温得粘稠状有机玻璃预混料备用；
b.将操作a所得的有机玻璃预混料与步骤（1）中的剩余所有原料成分共同混合，然后以2000转/分钟的转速搅拌处理2h后得混合浆料备用；
（3）成品板材制备：
将步骤（2）所得的混合浆料灌入到模具中，采用空气浴加热聚合处理1.5h后，再经过冷却、脱模处理后取出，冷却至室温后即得成品亚克力板材；在聚合处理过程中还进行了137cs-γ射线辐照处理。
进一步的，步骤（1）中所述的功能填料的制备方法具体为：
a.先将膨润土放入到质量分数为8%的盐酸溶液中浸泡处理6min，取出后再放入到质量分数为12%的氢氧化钠溶液中浸泡处理7min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
b.将操作a处理后的膨润土放入到温度为940℃煅烧炉内进行煅烧处理，2h后取出备用；
c.将甲醛和氰尿二酰胺按照质量比1：1.7进行混合后放入反应釜中，然后加入其总质量2.6%的硼酸、0.50%的硝酸钇后得混合物a，随后将混合物a的ph值调节为9.0，加热保持反应釜内的温度为38℃，并以400转/分钟的转速搅拌处理45min后备用；
d.向操作c处理后的反应釜中加入混合物a总质量8%的聚乙二醇、2.5%的苯酚、10%的偏硼酸钠、4%的硅烷偶联剂、3%的六偏磷酸钠、9%的磷酸三苯酯、4%的脂肪醇聚氧乙烯醚，然后将温度升至48℃，以700转/分钟的转速搅拌处理60min后取出，再与其总质量45倍的去离子水共同混合均匀后取出得改性处理液ⅰ备用；
e.将小麦淀粉、水按照重量比1:10进行混合放入到反应釜内，加热保持反应釜内的温度为84℃，不断搅拌处理50min后，再向反应釜内滴加其总质量3%的磷酸溶液，不断搅拌处理1.8h后，取出倒入乙醇中沉淀，然后用去离子水冲洗一遍后，再经过真空抽滤、烘干处理后得反应物b备用；
f.将操作e所得的反应物b放入到反应釜内，然后加入其总质量2400%的去离子水、4.0%的过硫酸铵、165%的苯乙烯、180%的丙烯酸丁酯单体、30%的壳聚糖、14%的钛酸酯偶联剂、8%的六偏磷酸钠、5%的乙二胺四乙酸二钠，然后加热保持反应釜内的温度为79℃，不断搅拌处理6h后，取出得改性处理液ⅱ备用；
g.先将操作b处理后的膨润土浸入到操作d制得的改性处理液ⅰ内，超声震荡处理3h后滤出备用；
h.将操作g滤出后的膨润土再浸入到操作f制得的改性处理液ⅱ内，超声震荡处理1.5h后滤出备用；
i.将操作h滤出后的膨润土放入到温度为88℃干燥箱内干燥处理2h后取出即可。
进一步的，操作d中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh570。
进一步的，操作e中所述的磷酸溶液的质量分数为29%。
进一步的，操作g和操作h中所述的超声震荡处理时超声波的频率均为460khz。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的水浴的温度为80℃。
进一步的，步骤（3）中所述的空气浴的温度为90℃。
进一步的，步骤（3）中所述的137cs-γ射线辐照的总剂量为4kgy。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，在功能填料的制备过程中，省去了操作g的处理，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，在功能填料的制备过程中，省去了操作h的处理，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例2相比，在步骤（1）原料称取备用中，用等质量份的市售膨润土取代功能填料成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例4
本对比实施例4与实施例2相比，在步骤（3）成品板材制备中，省去了137cs-γ射线辐照处理，除此外的方法步骤均相同。
为了对比本发明效果，对上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对比实施例4对应制得的亚克力板材进行性能测试，具体对比数据如下表1所示：
表1
注：上表1中所述的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率参照gb/t7134-1996进行实验测试。
由上表1可以看出，本发明加工方法制得的亚克力板材的强度、韧性等性能有明显的提升，其使用的寿命延长了30%以上，具有极强的市场竞争力和加工生产效益。