1.本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种亚克力材料及其制备方法。
背景技术：
2.亚克力材料是由甲基烯酸甲酯单体聚合而成，也叫作有机玻璃，具有良好的透光性、耐腐蚀性、化学稳定性，易加工；一般以颗粒、板材、管材等形式出现。亚克力板材与铝塑板型材、高级丝网印等可以完美结合，满足加工需求。此外，亚克力和陶瓷一样，也是制造卫生洁具的优良材料。与陶瓷相比，亚克力不仅高光亮度，而且不易破损、修复性强等特点。目前市面上的亚克力材色彩丰富、种类繁多，但存在韧性不高、易变形、易产生划痕等不足。同时，亚克力为易燃品。因此，开发一种耐性、阻燃性及耐刮擦性好的亚克力材料，能够适应更多的应用领域。
技术实现要素：
3.有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种亚克力材料及其制备方法。
4.一种亚克力材料的制备方法，包括以下步骤：
5.(1)将80
‑
110重量份甲基丙烯酸甲酯、0.1
‑
1.5重量份过氧化二碳酸二异丙酯、2
‑
5重量份丙烯酸
‑
丙烯酸酯共聚物、2
‑
5重量份甲基丙烯酸缩水甘油酯加入反应釜在转速200
‑
400r/min搅拌30
‑
60min混合均匀，加热至70
‑
85℃反应30
‑
55min，得到预聚物；
6.(2)将6
‑
10重量份改性立方氮化硼、1
‑
5重量份季戊四醇硬脂酸酯、3
‑
6重量份阻燃剂加入步骤(1)的预聚物中在转速200
‑
400r/min搅拌40
‑
60min混合均匀，得到混合物料；
7.(3)将步骤(2)混合物料灌入模具，将模具置于60
‑
75℃静置1
‑
4小时，再在90
‑
110℃静置1
‑
3小时，自然冷却至20
‑
30℃，脱模，得到亚克力材料。
8.优选的，一种亚克力材料的制备方法，包括以下步骤：
9.(1)将80
‑
110重量份甲基丙烯酸甲酯、0.1
‑
1.5重量份过氧化二碳酸二异丙酯、2
‑
5重量份丙烯酸
‑
丙烯酸酯共聚物、2
‑
5重量份甲基丙烯酸缩水甘油酯加入反应釜在转速200
‑
400r/min搅拌30
‑
60min混合均匀，加热至70
‑
85℃反应30
‑
55min，得到预聚物；
10.(2)将6
‑
10重量份改性立方氮化硼、1
‑
5重量份季戊四醇硬脂酸酯、3
‑
6重量份阻燃剂、4
‑
8重量份耐刮擦剂加入步骤(1)的预聚物中在转速200
‑
400r/min搅拌40
‑
60min混合均匀，得到混合物料；
11.(3)将步骤(2)混合物料灌入模具，将模具置于60
‑
75℃静置1
‑
4小时，再在90
‑
110℃静置1
‑
3小时，自然冷却至20
‑
30℃，脱模，得到亚克力材料。
12.所述阻燃剂为碳纳米管、聚磷酸铵、改性碳纳米管、改性聚磷酸铵中的一种或两种的混合物。
13.所述改性立方氮化硼的制备方法，包括以下步骤：将立方氮化硼粉碎，过100
‑
150目筛，并将粉碎后的立方氮化硼置于80
‑
100℃干燥60
‑
120min，得到干燥的立方氮化硼；将
干燥的立方氮化硼、3
‑
缩水甘油丙基三甲氧基硅烷加入水中以200
‑
400r/min、80
‑
100℃条件下反应1
‑
2h，离心取沉淀、干燥，得到预处理立方氮化硼，所述干燥的立方氮化硼、3
‑
缩水甘油丙基三甲氧基硅烷、水的质量比为(1
‑
2)：(5
‑
7)：(40
‑
60)；将预处理立方氮化硼、3
‑
羧基
‑
n,n,n
‑
三甲基
‑2‑
氧代
‑1‑
丙基氯化铵加入水中进行超声处理10
‑
20min，其中超声频率为22
‑
24khz，超声功率为800
‑
1000w，超声处理后加热至80
‑
100℃反应1
‑
3h，离心取沉淀、干燥，得到改性立方氮化硼，所述预处理立方氮化硼、3
‑
羧基
‑
n,n,n
‑
三甲基
‑2‑
氧代
‑1‑
丙基氯化铵、水的质量比(1
‑
2)：(5
‑
7)：(40
‑
60)。
14.本发明以甲基丙烯酸甲酯为原料，控制丙烯酸
‑
丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯的用量，以过氧化二碳酸二异丙酯为引发剂，通过化学键反应形成高分子物质，加入立方氮化硼，并采用3
‑
缩水甘油丙基三甲氧基硅烷、3
‑
羧基
‑
n,n,n
‑
三甲基
‑2‑
氧代
‑1‑
丙基氯化铵对其改性制备改性立方氮化硼，得到的改性立方氮化硼为三维网状结构，一方面改善立方氮化硼在整个体系体系中的分散性及相容性，另一方面可以与甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸
‑
丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯等物质进一步反应，形成复杂网状结构，改善体系的交联密度，大大改善了亚克力材料的机械性能、强度、耐腐蚀性、耐候性。
15.为进一步改善亚克力材料的阻燃性能，引入聚磷酸铵、碳纳米管，聚磷酸铵与碳纳米管协同作用改善亚克力材料的阻燃性能，聚磷酸铵、碳纳米管相容性、分散性差造成其亚克力材料中分散不均匀，影响阻燃性能同时影响亚克力材料的透光性。进一步的本发明人采用n
‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、螺环磷酰二氯、三聚氰胺对碳纳米管进行改性制备改性碳纳米管，三聚氰胺包裹在碳纳米管表面形成多孔结构，阻止碳纳米管团聚，n
‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、螺环磷酰二氯进一步通过价键反应接枝在碳纳米管表面，制备一种含有碳
‑
硅
‑
磷的阻燃剂，大大提高了阻燃性能；同时采用3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、9,10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物对聚磷酸铵进行改性，制备改性聚磷酸铵；改性碳纳米管、改性聚磷酸铵与甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸
‑
丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯在过氧化二碳酸二异丙酯的作用下发生聚合反应，进一步将改性碳纳米管、改性聚磷酸铵接枝到聚合反应过程中，大大改善碳纳米管、聚磷酸铵的分散性、相容性，进一步改善亚克力材料的阻燃性能；改性碳纳米管、改性聚磷酸铵相互配合进一步改善阻燃性能；甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯对改性碳纳米管进行插层在碳纳米管层间发生聚合发应，进一步改善亚克力材料的韧性，改性碳纳米管、改性聚磷酸铵、改性立方氮化硼相互配合，大大改善了亚克力材料的机械性能、抗冲击性能、韧性，同时得到本发明具有良好的阻燃性能。
16.进一步优选的，所述阻燃剂由改性碳纳米管、改性聚磷酸铵按质量比(1
‑
3)：(1
‑
3)混合而成。
17.所述改性碳纳米管的制备方法，包括以下步骤：将n
‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、螺环磷酰二氯加入甲苯中加热至70
‑
90℃反应10
‑
12h，得到混合液a，n
‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、螺环磷酰二氯、甲苯的质量比为1：(3
‑
4)：(20
‑
40)；将三聚氰胺、碳纳米管加入甲苯中超声处理10
‑
20min，超声功率为800
‑
1000w，超声频率为20khz
‑
40khz，得到混合物料b，所述三聚氰胺、碳纳米管、甲苯的质量比为(1
‑
2)：(2
‑
3)：(20
‑
40)；将混合物料b加入混合液a中混合均匀，然后加入偶氮二异丁腈加热至50
‑
80℃反应10
‑
12h，离心取沉淀、洗涤、干燥，得到改性碳纳米管，所述碳纳米管、偶氮二异丁腈的质量比为1：(0.001
‑
0.05)。
18.所述改性聚磷酸铵的制备方法，包括以下步骤：将3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、9,10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物、偶氮二异丁腈加入甲苯中，在氮气气氛下加热至80℃反应2h，反应结束，旋蒸去除甲苯，得到含磷的物质；所述3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、9,10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物、偶氮二异丁腈、甲苯的质量比为1：(1
‑
2)：(0.001
‑
0.5)：(2
‑
3)；将聚磷酸铵粉碎，干燥，得到干燥的聚磷酸铵；将干燥的聚磷酸铵、含磷的物质加入无水乙醇中搅拌均匀，在氮气气氛下在98
‑
100℃下反应12
‑
15h，抽滤取固体物质、洗涤、干燥，得到改性聚磷酸铵，所述干燥的聚磷酸铵、含磷的物质、无水乙醇的质量比为(1
‑
2)：(1
‑
2)：(80
‑
150)。
19.所述耐刮擦剂由以下方法制备而成：
20.将二甲基硅油、聚偏氟乙烯混合后密炼5
‑
8min，密炼温度为150
‑
170℃，所述二甲基硅油、聚偏氟乙烯质量比为5:(5
‑
10)；再加入四二甲基乙烯基硅氧基硅烷、预处理氧化锆、硬脂酸镁继续密炼3
‑
5min，所述四二甲基乙烯基硅氧基硅烷、预处理氧化锆、硬脂酸镁聚、偏氟乙烯的质量比为(0.3
‑
0.5):(1
‑
3):(0.5
‑
1):(5
‑
10)；最后置于挤出机中挤出造粒，挤出温度为150
‑
170℃，即得。
21.所述预处理氧化锆的制备方法如下：将氧化锆、己二酸加入到无水乙醇混合均匀，在155
‑
180℃、20
‑
50rpm搅拌30
‑
50min，所述氧化锆、己二酸与无水乙醇的质量比为(10
‑
20):(1
‑
2):30；然后降温至130
‑
150℃，加入1
‑
氨基
‑2‑
甲丙基磷酸、八(氨基苯基三氧硅烷)继续搅拌60
‑
100min，所述1
‑
氨基
‑2‑
甲丙基磷酸、八(氨基苯基三氧硅烷)、氧化锆的质量比为(1
‑
3):(0.5
‑
1):5；干燥、研磨，即得。本发明还提供了一通亚克力材料，采用上述方法制备而成。
22.本发明的有益效果：本发明的亚克力材料具有良好的抗冲击性能、阻燃性能与耐刮擦性能；而且亚克力材料的制备工艺简单、成本低、具有良好的加工性能。
具体实施方式
23.下面结合具体实施方式对本发明的上述发明内容作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。
24.甲基丙烯酸甲酯，cas：80
‑
62
‑
6，纯度：99％，购买自上海易恩化学技术有限公司。
25.过氧化二碳酸二异丙酯，cas：105
‑
64
‑
6，纯度：99％，购买自上海嘉辰化工有限公司。
26.丙烯酸
‑
丙烯酸酯共聚物，cas：25133
‑
97
‑
5，纯度：99％，购买自武汉欣欣佳丽生物科技有限公司。
27.甲基丙烯酸缩水甘油酯，cas：106
‑
91
‑
2，纯度：97％，购买自上海麦克林生化科技有限公司。
28.立方氮化硼，型号：hr550，粒径：800目～500目，购买自郑州华锐磨料磨具有限公司。
29.季戊四醇硬脂酸酯，cas：115
‑
83
‑
3，纯度：95％，购买自上海麦克林生化科技有限公司。
30.实施例中的碳纳米管为双壁碳纳米管，型号：cnt310(表面含有羧基)，购买自北京
德科岛金科技有限公司。
31.聚磷酸铵，cas：68333
‑
79
‑
9，p2o5：>45％，n：>25％，聚合度：<20，购买自临沂市兰山区永聚化工原料有限公司。
[0032]3‑
缩水甘油丙基三甲氧基硅烷，cas：2530
‑
83
‑
8，纯度：98％，购买自上海源叶生物科技有限公司。
[0033]3‑
羧基
‑
n,n,n
‑
三甲基
‑2‑
氧代
‑1‑
丙基氯化铵，cas：94291
‑
69
‑
7，购买自上海甄准生物科技有限公司。
[0034]
n
‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷，cas：3069
‑
29
‑
2，纯度：96％，购买自上海麦克林生化科技有限公司。
[0035]
实施例中螺环磷酰二氯的制备方法，包括以下步骤：在装有温度计、回流冷凝管和干燥管的三口瓶中加入50ml三氯氧磷和13.5g季戊四醇，搅拌加热至90℃反应1h，而后逐渐升温至98℃保温6h，用naoh溶液吸收反应产生的hci气体，待hci气体减少则反应基本结束，冷却，过滤，用二氯甲烷洗涤，真空干燥至恒重，得到螺环磷酰二氯。
[0036]
三聚氰胺，cas：94977
‑
27
‑
2，纯度：99％，购买自湖北鑫润德化工有限公司。
[0037]
偶氮二异丁腈，cas：78
‑
67
‑
1，纯度：98％，购买自上海麦克林生化科技有限公司。
[0038]3‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，cas：2530
‑
85
‑
0，纯度：99％，购买自重庆元源享科技发展有限公司。
[0039]
9,10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物，cas：35948
‑
25
‑
5，纯度：97％，购买自上海麦克林生化科技有限公司。
[0040]
二甲基硅油，cas：63148
‑
62
‑
9，5000mpa.s(25℃)，购买自上海麦克林生化科技有限公司。
[0041]
聚偏氟乙烯，cas：24937
‑
79
‑
9，编号：p70380，mw～1000000，购买自上海吉至生化科技有限公司。
[0042]
四二甲基乙烯基硅氧基硅烷，cas：60111
‑
54
‑
8，购买自湖北津乐达化工有限公司。
[0043]
氧化锆，cas：1314
‑
23
‑
4，购买自山东德盛新材料有限公司。
[0044]
八(氨基苯基三氧硅烷)，cas：518359
‑
82
‑
5，购买自上海拓青化工有限公司。
[0045]1‑
氨基
‑2‑
甲丙基磷酸，cas：66254
‑
56
‑
6，购买自萨恩化学技术(上海)有限公司。
[0046]
实施例1
[0047]
一种亚克力材料的制备方法，包括以下步骤：
[0048]
(1)将100重量份甲基丙烯酸甲酯、0.5重量份过氧化二碳酸二异丙酯、3重量份丙烯酸
‑
丙烯酸酯共聚物、2重量份甲基丙烯酸缩水甘油酯加入反应釜在转速200r/min搅拌30min混合均匀，加热至85℃反应50min，得到预聚物；
[0049]
(2)将8重量份立方氮化硼、3重量份季戊四醇硬脂酸酯、4重量份阻燃剂加入步骤(1)预聚物中在转速200r/min搅拌40min混合均匀，得到混合物料；
[0050]
(3)将步骤(2)混合物料灌入模具，将模具置于65℃静置3小时，再在100℃静置3小时，自然冷却至25℃，脱模，得到亚克力材料。
[0051]
所述阻燃剂为碳纳米管、聚磷酸铵按质量1：3混合而成。
[0052]
实施例2
[0053]
一种亚克力材料的制备方法，包括以下步骤：
[0054]
(1)将100重量份甲基丙烯酸甲酯、0.5重量份过氧化二碳酸二异丙酯、3重量份丙烯酸
‑
丙烯酸酯共聚物、2重量份甲基丙烯酸缩水甘油酯加入反应釜在转速200r/min搅拌30min混合均匀，加热至85℃反应50min，得到预聚物；
[0055]
(2)将8重量份改性立方氮化硼、3重量份季戊四醇硬脂酸酯、4重量份阻燃剂加入步骤(1)预聚物中在转速200r/min搅拌40min混合均匀，得到混合物料；
[0056]
(3)将步骤(2)混合物料灌入模具，将模具置于65℃静置3小时，再在100℃静置3小时，自然冷却至25℃，脱模，得到亚克力材料。
[0057]
所述阻燃剂为碳纳米管、聚磷酸铵按质量1：3混合而成。
[0058]
所述改性立方氮化硼的制备方法，包括以下步骤：将立方氮化硼粉碎，过100目筛，并将粉碎后的立方氮化硼置于80℃干燥60min，得到干燥的立方氮化硼；将干燥的立方氮化硼、3
‑
缩水甘油丙基三甲氧基硅烷加入水中在300r/min、85℃条件下反应2h，离心取沉淀、干燥，得到预处理立方氮化硼，所述干燥的立方氮化硼、3
‑
缩水甘油丙基三甲氧基硅烷、水的质量比为1：5：60；将预处理立方氮化硼、3
‑
羧基
‑
n,n,n
‑
三甲基
‑2‑
氧代
‑1‑
丙基氯化铵加入水中进行超声处理20min，其中超声频率为22khz，超声功率为800w，超声处理后加热至85℃反应3h，离心取沉淀、干燥，得到改性立方氮化硼，所述预处理立方氮化硼、3
‑
羧基
‑
n,n,n
‑
三甲基
‑2‑
氧代
‑1‑
丙基氯化铵、水的质量比1：5：55。
[0059]
实施例3
[0060]
一种亚克力材料的制备方法，包括以下步骤：
[0061]
(1)将100重量份甲基丙烯酸甲酯、0.5重量份过氧化二碳酸二异丙酯、3重量份丙烯酸
‑
丙烯酸酯共聚物、2重量份甲基丙烯酸缩水甘油酯加入反应釜在转速200r/min搅拌30min混合均匀，加热至85℃反应50min，得到预聚物；
[0062]
(2)将8重量份改性立方氮化硼、3重量份季戊四醇硬脂酸酯、4重量份阻燃剂加入步骤(1)预聚物中在转速200r/min搅拌40min混合均匀，得到混合物料；
[0063]
(3)将步骤(2)混合物料灌入模具，将模具置于65℃静置3小时，再在100℃静置3小时，自然冷却至25℃，脱模，得到亚克力材料。
[0064]
所述改性立方氮化硼的制备方法，包括以下步骤：将立方氮化硼粉碎，过100目筛，并将粉碎后的立方氮化硼置于80℃干燥60min，得到干燥的立方氮化硼；将干燥的立方氮化硼、3
‑
缩水甘油丙基三甲氧基硅烷加入水中在300r/min、85℃条件下反应2h，离心取沉淀、干燥，得到预处理立方氮化硼，所述干燥的立方氮化硼、3
‑
缩水甘油丙基三甲氧基硅烷、水的质量比为1：5：60；将预处理立方氮化硼、3
‑
羧基
‑
n,n,n
‑
三甲基
‑2‑
氧代
‑1‑
丙基氯化铵加入水中进行超声处理20min，其中超声频率为22khz，超声功率为800w，超声处理后加热至85℃反应3h，离心取沉淀、干燥，得到改性立方氮化硼，所述预处理立方氮化硼、3
‑
羧基
‑
n,n,n
‑
三甲基
‑2‑
氧代
‑1‑
丙基氯化铵、水的质量比1：5：55。
[0065]
所述阻燃剂由改性碳纳米管、改性聚磷酸铵按质量1：3混合而成。
[0066]
所述改性碳纳米管的制备方法，包括以下步骤：将n
‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、螺环磷酰二氯加入甲苯中加热至80℃反应12h，得到混合液a，所述n
‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、螺环磷酰二氯、甲苯的质量比为1：3：40；将三聚氰胺、碳纳米管加入甲苯中超声处理20min，超声功率为800w，超声频率为20khz，得到混合物料b，所述三聚氰胺、碳纳米管、甲苯的质量比为1：2：40；将混合物料b加入混合液a中混合均匀，然后加入偶
氮二异丁腈加热至80℃反应12h，离心取沉淀、洗涤、干燥，得到改性碳纳米管，所述碳纳米管、偶氮二异丁腈的质量比为1：0.001。
[0067]
所述改性聚磷酸铵的制备方法，包括以下步骤：将3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、9,10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物、偶氮二异丁腈加入甲苯中，在氮气气氛下加热至80℃反应2h，反应结束，旋蒸去除甲苯，得到含磷的物质；所述3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、9,10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物、偶氮二异丁腈、甲苯的质量比为1：2：0.01：3；将聚磷酸铵粉碎，干燥，得到干燥的聚磷酸铵；将干燥的聚磷酸铵、含磷的物质加入无水乙醇中搅拌均匀，在氮气气氛下，在100℃下反应12h，抽滤取固体物质、洗涤、干燥，得到改性聚磷酸铵，所述干燥的聚磷酸铵、含磷的物质、无水乙醇的质量比为1：1：100。
[0068]
实施例4
[0069]
一种亚克力材料的制备方法，包括以下步骤：
[0070]
(1)将100重量份甲基丙烯酸甲酯、0.5重量份过氧化二碳酸二异丙酯、3重量份丙烯酸
‑
丙烯酸酯共聚物、2重量份甲基丙烯酸缩水甘油酯加入反应釜在转速200r/min搅拌30min混合均匀，加热至85℃反应50min，得到预聚物；
[0071]
(2)将8重量份改性立方氮化硼、3重量份季戊四醇硬脂酸酯、4重量份阻燃剂加入步骤(1)预聚物中在转速200r/min搅拌40min混合均匀，得到混合物料；
[0072]
(3)将步骤(2)混合物料灌入模具，将模具置于65℃静置3小时，再在100℃静置3小时，自然冷却至25℃，脱模，得到亚克力材料。
[0073]
所述改性立方氮化硼的制备方法，包括以下步骤：将立方氮化硼粉碎，过100目筛，并将粉碎后的立方氮化硼置于80℃干燥60min，得到干燥的立方氮化硼；将干燥的立方氮化硼、3
‑
缩水甘油丙基三甲氧基硅烷加入水中在300r/min、85℃条件下反应2h，离心取沉淀、干燥，得到预处理立方氮化硼，所述干燥的立方氮化硼、3
‑
缩水甘油丙基三甲氧基硅烷、水的质量比为1：5：60；将预处理立方氮化硼、3
‑
羧基
‑
n,n,n
‑
三甲基
‑2‑
氧代
‑1‑
丙基氯化铵加入水中进行超声处理20min，其中超声频率为22khz，超声功率为800w，超声处理后加热至85℃反应3h，离心取沉淀、干燥，得到改性立方氮化硼，所述预处理立方氮化硼、3
‑
羧基
‑
n,n,n
‑
三甲基
‑2‑
氧代
‑1‑
丙基氯化铵、水的质量比1：5：55。
[0074]
所述阻燃剂为改性碳纳米管。
[0075]
所述改性碳纳米管的制备方法，包括以下步骤：将n
‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、螺环磷酰二氯加入甲苯中加热至80℃，得到混合液a，所述n
‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、螺环磷酰二氯、甲苯的质量比为1：3：40；将三聚氰胺、碳纳米管加入甲苯中超声处理20min，超声功率为800w，超声频率为20khz，得到混合物料b，所述三聚氰胺、碳纳米管、甲苯的质量比为1：2：40；将混合物料b加入混合液a中混合均匀，然后加入偶氮二异丁腈加热至80℃反应12h，离心取沉淀、洗涤、干燥，得到改性碳纳米管，所述碳纳米管、偶氮二异丁腈的质量比为1：0.001。
[0076]
实施例5
[0077]
一种亚克力材料的制备方法，包括以下步骤：
[0078]
(1)将100重量份甲基丙烯酸甲酯、0.5重量份过氧化二碳酸二异丙酯、3重量份丙烯酸
‑
丙烯酸酯共聚物、2重量份甲基丙烯酸缩水甘油酯加入反应釜在转速200r/min搅拌
30min混合均匀，加热至85℃反应50min，得到预聚物；
[0079]
(2)将8重量份改性立方氮化硼、3重量份季戊四醇硬脂酸酯、4重量份阻燃剂加入步骤(1)预聚物中在转速200r/min搅拌40min混合均匀，得到混合物料；
[0080]
(3)将步骤(2)混合物料灌入模具，将模具置于65℃静置3小时，再在100℃静置3小时，自然冷却至25℃，脱模，得到亚克力材料。
[0081]
所述改性立方氮化硼的制备方法，包括以下步骤：将立方氮化硼粉碎，过100目筛，并将粉碎后的立方氮化硼置于80℃干燥60min，得到干燥的立方氮化硼；将干燥的立方氮化硼、3
‑
缩水甘油丙基三甲氧基硅烷加入水中在300r/min、85℃条件下反应2h，离心取沉淀、干燥，得到预处理立方氮化硼，所述干燥的立方氮化硼、3
‑
缩水甘油丙基三甲氧基硅烷、水的质量比为1：5：60；将预处理立方氮化硼、3
‑
羧基
‑
n,n,n
‑
三甲基
‑2‑
氧代
‑1‑
丙基氯化铵加入水中进行超声处理20min，其中超声频率为22khz，超声功率为800w，超声处理后加热至85℃反应3h，离心取沉淀、干燥，得到改性立方氮化硼，所述预处理立方氮化硼、3
‑
羧基
‑
n,n,n
‑
三甲基
‑2‑
氧代
‑1‑
丙基氯化铵、水的质量比1：5：55。
[0082]
所述阻燃剂为改性聚磷酸铵。
[0083]
所述改性聚磷酸铵的制备方法，包括以下步骤：将3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、9,10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物、偶氮二异丁腈加入甲苯中，在氮气气氛下加热至80℃反应2h，反应结束，旋蒸去除甲苯，得到含磷的物质，所述3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、9,10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物、偶氮二异丁腈、甲苯的质量比为1：2：0.01：3；将聚磷酸铵粉碎，干燥，得到干燥的聚磷酸铵；将干燥的聚磷酸铵、含磷的物质加入无水乙醇中搅拌均匀，在氮气气氛下，在100℃下反应12h，抽滤取固体物质、洗涤、干燥，得到改性聚磷酸铵，干燥的聚磷酸铵、含磷的物质、无水乙醇的质量比为1：1：100。
[0084]
实施例6
[0085]
一种亚克力材料的制备方法，包括以下步骤：
[0086]
(1)将100重量份甲基丙烯酸甲酯、0.5重量份过氧化二碳酸二异丙酯、3重量份丙烯酸
‑
丙烯酸酯共聚物、2重量份甲基丙烯酸缩水甘油酯加入反应釜在转速200r/min搅拌30min混合均匀，加热至85℃反应50min，得到预聚物；
[0087]
(2)将8重量份改性立方氮化硼、3重量份季戊四醇硬脂酸酯、4重量份阻燃剂、5重量份耐刮擦剂加入步骤(1)预聚物中在转速200r/min搅拌40min混合均匀，得到混合物料；
[0088]
(3)将步骤(2)混合物料灌入模具，将模具置于65℃静置3小时，再在100℃静置3小时，自然冷却至25℃，脱模，得到亚克力材料。
[0089]
所述耐刮擦剂由以下方法制备而成：
[0090]
将二甲基硅油、聚偏氟乙烯混合后密炼6min，密炼温度为155℃，所述二甲基硅油、聚偏氟乙烯质量比为5:7；再加入四二甲基乙烯基硅氧基硅烷、预处理氧化锆、硬脂酸镁继续密炼4min，所述四二甲基乙烯基硅氧基硅烷、预处理氧化锆、硬脂酸镁聚、偏氟乙烯的质量比为0.5:2:0.8:7；最后置于挤出机中挤出造粒，挤出温度为155℃，即得。
[0091]
所述预处理氧化锆的制备方法如下：将氧化锆、己二酸加入到无水乙醇混合均匀，在160℃、50rpm搅拌35min，所述氧化锆、己二酸与无水乙醇的质量比为15:1:30；然后降温至135℃，加入1
‑
氨基
‑2‑
甲丙基磷酸、八(氨基苯基三氧硅烷)继续搅拌90min，所述1
‑
氨基
‑2‑
甲丙基磷酸、八(氨基苯基三氧硅烷)、氧化锆的质量比为3:0.8:5；干燥、研磨，即得。
[0092]
所述改性立方氮化硼的制备方法，包括以下步骤：将立方氮化硼粉碎，过100目筛，并将粉碎后的立方氮化硼置于80℃干燥60min，得到干燥的立方氮化硼；将干燥的立方氮化硼、3
‑
缩水甘油丙基三甲氧基硅烷加入水中在300r/min、85℃条件下反应2h，离心取沉淀、干燥，得到预处理立方氮化硼，所述干燥的立方氮化硼、3
‑
缩水甘油丙基三甲氧基硅烷、水的质量比为1：5：60；将预处理立方氮化硼、3
‑
羧基
‑
n,n,n
‑
三甲基
‑2‑
氧代
‑1‑
丙基氯化铵加入水中进行超声处理20min，其中超声频率为22khz，超声功率为800w，超声处理后加热至85℃反应3h，离心取沉淀、干燥，得到改性立方氮化硼，所述预处理立方氮化硼、3
‑
羧基
‑
n,n,n
‑
三甲基
‑2‑
氧代
‑1‑
丙基氯化铵、水的质量比1：5：55。
[0093]
所述阻燃剂由改性碳纳米管、改性聚磷酸铵按质量1：3混合而成。
[0094]
所述改性碳纳米管的制备方法，包括以下步骤：将n
‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、螺环磷酰二氯加入甲苯中加热至80℃反应12h，得到混合液a，所述n
‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、螺环磷酰二氯、甲苯的质量比为1：3：40；将三聚氰胺、碳纳米管加入甲苯中超声处理20min，超声功率为800w，超声频率为20khz，得到混合物料b，所述三聚氰胺、碳纳米管、甲苯的质量比为1：2：40；将混合物料b加入混合液a中混合均匀，然后加入偶氮二异丁腈加热至80℃反应12h，离心取沉淀、洗涤、干燥，得到改性碳纳米管，所述碳纳米管、偶氮二异丁腈的质量比为1：0.001。
[0095]
所述改性聚磷酸铵的制备方法，包括以下步骤：将3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、9,10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物、偶氮二异丁腈加入甲苯中，在氮气气氛下加热至80℃反应2h，反应结束，旋蒸去除甲苯，得到含磷的物质；所述3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、9,10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物、偶氮二异丁腈、甲苯的质量比为1：2：0.01：3；将聚磷酸铵粉碎，干燥，得到干燥的聚磷酸铵；将干燥的聚磷酸铵、含磷的物质加入无水乙醇中搅拌均匀，在氮气气氛下，在100℃下反应12h，抽滤取固体物质、洗涤、干燥，得到改性聚磷酸铵，所述干燥的聚磷酸铵、含磷的物质、无水乙醇的质量比为1：1：100。参照标准gmw14688，采用网格刮擦法通过erichsen 430p耐刮擦试验仪对实施例6制备的亚克力材料进行测试，刮擦前后颜色深度变化值(20000次)δl*为0.62。
[0096]
实施例7
[0097]
一种亚克力材料的制备方法，包括以下步骤：
[0098]
(1)将100重量份甲基丙烯酸甲酯、0.5重量份过氧化二碳酸二异丙酯、3重量份丙烯酸
‑
丙烯酸酯共聚物、2重量份甲基丙烯酸缩水甘油酯加入反应釜在转速200r/min搅拌30min混合均匀，加热至85℃反应50min，得到预聚物；
[0099]
(2)将8重量份改性立方氮化硼、3重量份季戊四醇硬脂酸酯、4重量份阻燃剂、5重量份耐刮擦剂加入步骤(1)预聚物中在转速200r/min搅拌40min混合均匀，得到混合物料；
[0100]
(3)将步骤(2)混合物料灌入模具，将模具置于65℃静置3小时，再在100℃静置3小时，自然冷却至25℃，脱模，得到亚克力材料。
[0101]
所述耐刮擦剂由以下方法制备而成：
[0102]
将二甲基硅油、聚偏氟乙烯混合后密炼6min，密炼温度为155℃，所述二甲基硅油、聚偏氟乙烯质量比为5:7；再加入四二甲基乙烯基硅氧基硅烷、氧化锆、硬脂酸镁继续密炼4min，所述四二甲基乙烯基硅氧基硅烷、理氧化锆、硬脂酸镁聚、偏氟乙烯的质量比为0.5:2:0.8:7；最后置于挤出机中挤出造粒，挤出温度为155℃，即得。
[0103]
所述改性立方氮化硼的制备方法，包括以下步骤：将立方氮化硼粉碎，过100目筛，并将粉碎后的立方氮化硼置于80℃干燥60min，得到干燥的立方氮化硼；将干燥的立方氮化硼、3
‑
缩水甘油丙基三甲氧基硅烷加入水中在300r/min、85℃条件下反应2h，离心取沉淀、干燥，得到预处理立方氮化硼，所述干燥的立方氮化硼、3
‑
缩水甘油丙基三甲氧基硅烷、水的质量比为1：5：60；将预处理立方氮化硼、3
‑
羧基
‑
n,n,n
‑
三甲基
‑2‑
氧代
‑1‑
丙基氯化铵加入水中进行超声处理20min，其中超声频率为22khz，超声功率为800w，超声处理后加热至85℃反应3h，离心取沉淀、干燥，得到改性立方氮化硼，所述预处理立方氮化硼、3
‑
羧基
‑
n,n,n
‑
三甲基
‑2‑
氧代
‑1‑
丙基氯化铵、水的质量比1：5：55。
[0104]
所述阻燃剂由改性碳纳米管、改性聚磷酸铵按质量1：3混合而成。
[0105]
所述改性碳纳米管的制备方法，包括以下步骤：将n
‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、螺环磷酰二氯加入甲苯中加热至80℃反应12h，得到混合液a，所述n
‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、螺环磷酰二氯、甲苯的质量比为1：3：40；将三聚氰胺、碳纳米管加入甲苯中超声处理20min，超声功率为800w，超声频率为20khz，得到混合物料b，所述三聚氰胺、碳纳米管、甲苯的质量比为1：2：40；将混合物料b加入混合液a中混合均匀，然后加入偶氮二异丁腈加热至80℃反应12h，离心取沉淀、洗涤、干燥，得到改性碳纳米管，所述碳纳米管、偶氮二异丁腈的质量比为1：0.001。
[0106]
所述改性聚磷酸铵的制备方法，包括以下步骤：将3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、9,10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物、偶氮二异丁腈加入甲苯中，在氮气气氛下加热至80℃反应2h，反应结束，旋蒸去除甲苯，得到含磷的物质；所述3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、9,10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物、偶氮二异丁腈、甲苯的质量比为1：2：0.01：3；将聚磷酸铵粉碎，干燥，得到干燥的聚磷酸铵；将干燥的聚磷酸铵、含磷的物质加入无水乙醇中搅拌均匀，在氮气气氛下，在100℃下反应12h，抽滤取固体物质、洗涤、干燥，得到改性聚磷酸铵，所述干燥的聚磷酸铵、含磷的物质、无水乙醇的质量比为1：1：100。参照标准gmw14688，采用网格刮擦法通过erichsen 430p耐刮擦试验仪对实施例7制备的亚克力材料进行测试，刮擦前后颜色深度变化值(20000次)δl*为0.90。
[0107]
测试例1
[0108]
阻燃性能测试：参照gb/t2406
‑
2009《塑料用氧指数法测定燃烧行为第2部分室温试验》的方法对实施例1
‑
5的亚克力材料进行极限氧指数测定，采用sh5706型塑料燃烧氧指数测定仪(广州信禾电子设备有限公司)。
[0109]
表1亚克力材料的阻燃性能测试结果
[0110] 极限氧指数/％实施例122.4实施例223.1实施例334.3实施例427.6实施例530.5
[0111]
由表1可知，实施例3的阻燃性能优于实施例4
‑
5，其可能的原因是：采用n
‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、螺环磷酰二氯、三聚氰胺对碳纳米管进行改性制备改性碳纳米管，三聚氰胺包裹在碳纳米管表面形成多孔结构，阻止碳纳米管团聚，n
‑
氨乙基
‑3‑
氨丙
基甲基二甲氧基硅烷、螺环磷酰二氯进一步通过价键反应接枝在碳纳米管表面，制备一种含有碳
‑
硅
‑
磷的阻燃剂，大大提高了阻燃性能；同时采用3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、9,10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物对聚磷酸铵进行改性，制备改性聚磷酸铵；改性碳纳米管、改性聚磷酸铵与甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸
‑
丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯在过氧化二碳酸二异丙酯的作用下发生聚合反应，进一步将改性碳纳米管、改性聚磷酸铵接枝到聚合反应过程中，大大改善碳纳米管、聚磷酸铵的分散性、相容性，进一步改善亚克力材料的阻燃性能；改性碳纳米管、改性聚磷酸铵相互配合进一步改善阻燃性能。
[0112]
测试例2
[0113]
机械性能测试：
[0114]
对实施例1
‑
5制备的亚克力材料进行机械性能测试。
[0115]
悬臂梁缺口冲击强度测试：参照gb/t1843
‑
2008《塑料悬臂梁冲击强度的测定标准》对实施例1
‑
5制备的亚克力材料进行悬臂梁冲击强度测试。采用a型缺口。
[0116]
表2亚克力材料的机械性能测试结果
[0117] 缺口冲击强度/(23℃，kj/m2)实施例18.85实施例29.08实施例39.81实施例49.34实施例59.52
[0118]
由表2可知，与实施例1相比，实施例2具有更好的缺口冲击强度。其可能的原因是：以甲基丙烯酸甲酯为原料，控制丙烯酸
‑
丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯的用量，以过氧化二碳酸二异丙酯为引发剂，通过化学键反应形成高分子物质，加入立方氮化硼，并采用3
‑
缩水甘油丙基三甲氧基硅烷、3
‑
羧基
‑
n,n,n
‑
三甲基
‑2‑
氧代
‑1‑
丙基氯化铵对其改性制备改性立方氮化硼，得到的改性立方氮化硼为三维网状结构，一方面改善立方氮化硼在整个体系体系中的分散性及相容性，另一方面可以与甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸
‑
丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯等物质进一步反应，形成复杂网状结构，改善体系的交联密度，大大改善了亚克力材料的机械性能、强度、耐腐蚀性、耐候性。
[0119]
实施例3的缺口冲击强度优于实施例4
‑
5，其可能的原因是：甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯对改性碳纳米管进行插层在碳纳米管层间发生聚合发应，进一步改善亚克力材料的韧性，改性碳纳米管、改性聚磷酸铵、改性立方氮化硼相互配合，大大改善了亚克力材料的机械性能、抗冲击性能、韧性。
[0120]
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。