一种高透明度的亚克力板及其制备方法与流程

1.本发明涉及亚克力板生产技术领域，尤其涉及一种高透明度的亚克力板及其制备方法。


背景技术：

2.亚克力是一种有机玻璃，亚克力板透光性好，抗老化性能优，在建筑、广告、交通、医学、工业和照明行业都有应用。亚克力板由甲基烯酸甲酯单体(mma)聚合而成，即聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)板材有机玻璃，pmma具有质轻、价廉，易于成型等优点。同时，亚克力是继陶瓷之后能够制造卫生洁具的最好的新型材料，因此也较多的被应用于卫生洁具领域中。
3.在亚克力板的使用过程中，会发现亚克力板对隔音效果其实并无多大改善的作用，而且当亚力克板长时间处于低温环境下时，对其弯曲抗裂的性能会大打折扣，影响其使用寿命，同时，拥有较好的抗冲击性能也是其作为广泛使用的前提之一。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高透明度的亚克力板及其制备方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种高透明度的亚克力板，每块亚力克板均由以下质量份的原料制成：甲基丙烯酸甲酯90-120份、过氧化二异丙苯7-11份、纳米材料30-45份、rqt-a-2荧光增白剂15-25份、正硅酸乙酯13-16份、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷10-14份、改性玄武岩纤维 17-23份和改性滑石粉18-20份。
7.优选的，所述纳米材料由纳米碳酸钙、纳米氮化铝和纳米碳化硅按质量比1:1:1混合而成。
8.优选的，所述rqt-a-2荧光增白剂与甲基丙烯酸甲酯的质量比为 1:5。
9.优选的，单质量份的所述改性玄武岩纤维的改性过程如下：将20g 玄武岩纤维置于5％浓度的硝酸溶液中浸泡20-90分钟，然后再将其置于硅烷偶联剂中浸泡0.7-1小时，随后，取出并对其进行超声氧化 1-2小时，结束后干燥，即得改性玄武岩纤维。
10.优选的，所述硅烷偶联剂为kh550、kh560和kh570中的任意一种。
11.优选的，单质量份的所述改性滑石粉的改性过程如下：将30g滑石粉和6g十六烷基三甲基溴化铵加入到反应釜中，设定反应釜的温度和气压，恒温搅拌反应2小时，自然冷却后取出，离心分离，再用 50％的乙醇溶液洗涤，直到上层清液ph值为7，在80℃真空烘箱中烘干，研磨，过200目筛，记得改性滑石粉。
12.优选的，所述反应釜的反应温度为35℃-45℃，反应气压为 15mpa-25mpa。
13.一种高透明度的亚克力板的制备方法，包括以下步骤：
14.s1、将甲基丙烯酸甲酯和过氧化二异丙苯混合均匀，并在80℃-85 ℃的水浴下加热聚合20-30分钟，冷却至室温后得预聚料；
15.s2、将预聚料、纳米材料、rqt-a-2荧光增白剂、正硅酸乙酯、3
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(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、改性玄武岩纤维和改性滑石粉混合均匀，得混合浆料；
16.s3、将混合浆料置于模具中，通过热压机冷压成型，在80℃-85 ℃加热聚合发泡1-2小时，降温至65℃-70℃后，聚合发泡35-50分钟，随后升温至75℃-80℃后，再次加热聚合发泡1-1.5小时；
17.s4、冷却、脱模后，即得高透明度的亚克力板。
18.本发明的有益效果是：
19.1、在本发明中，通过对玄武岩纤维进行改性，利用硝酸来超声氧化玄武岩纤维，可使其表面产生羧基、羟基和酸性基团，氧化后的玄武岩纤维表面所含的各种含氧极性基团和沟壑明显增多，利于提高纤维与基体材料之间的结合力，并且，玄武岩纤维的改性，可以使得亚克力板在提高其隔音效果的同时也能提高其在低温环境下的抗裂性能。
20.2、在本发明中，通过对滑石粉进行改性，利用十六烷基三甲基溴化铵对滑石粉进行反应改性，使得滑石粉在加入到其他原料中后，能够显著地提升亚克力板的抗冲击性能。
21.综上所述，本发明通过对玄武岩纤维和滑石粉进行改性，使其相互间配合，能够在提高隔音效果的同时也提高其低温抗裂性能，并且还能对其抗冲击性能进行提升。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
23.实施例1：
24.每块亚力克板均由以下质量份的原料制成：甲基丙烯酸甲酯90 份、过氧化二异丙苯7份、纳米材料30份、rqt-a-2荧光增白剂18 份、正硅酸乙酯13份、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷10份、改性玄武岩纤维17份和改性滑石粉18份。
25.实施例2：
26.每块亚力克板均由以下质量份的原料制成：甲基丙烯酸甲酯100 份、过氧化二异丙苯9份、纳米材料36份、rqt-a-2荧光增白剂20 份、正硅酸乙酯15份、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷12份、改性玄武岩纤维20份和改性滑石粉19份。
27.实施例3：
28.每块亚力克板均由以下质量份的原料制成：甲基丙烯酸甲酯120 份、过氧化二异丙苯11份、纳米材料45份、rqt-a-2荧光增白剂24 份、正硅酸乙酯16份、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷14份、改性玄武岩纤维23份和改性滑石粉20份。
29.在上述实施例1-3中，纳米材料均由纳米碳酸钙、纳米氮化铝和纳米碳化硅按质量比1:1:1混合而成；
30.单质量份的所述改性玄武岩纤维的改性过程如下：将20g玄武岩纤维置于5％浓度的硝酸溶液中浸泡30分钟，然后再将其置于kh550 硅烷偶联剂中浸泡0.7小时，随后，取出并对其进行超声氧化1小时，结束后干燥，即得改性玄武岩纤维。
31.单质量份的所述改性滑石粉的改性过程如下：将30g滑石粉和6g 十六烷基三甲基溴化铵加入到反应釜中，设定反应釜的温度为35℃和气压15mpa，恒温搅拌反应2小时，自然冷却后取出，离心分离，再用50％的乙醇溶液洗涤，直到上层清液ph值为7，在80℃真空烘箱
中烘干，研磨，过200目筛，记得改性滑石粉。
32.且上述实施例1-3中对于亚力克板的制备过程如下：
33.s1、将甲基丙烯酸甲酯和过氧化二异丙苯混合均匀，并在80℃的水浴下加热聚合20分钟，冷却至室温后得预聚料；
34.s2、将预聚料、纳米材料、rqt-a-2荧光增白剂、正硅酸乙酯、 3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、改性玄武岩纤维和改性滑石粉混合均匀，得混合浆料；
35.s3、将混合浆料置于模具中，通过热压机冷压成型，在80℃加热聚合发泡2小时，降温至65℃后，聚合发泡35分钟，随后升温至 80℃后，再次加热聚合发泡1.5小时；
36.s4、冷却、脱模后，即得高透明度的亚克力板。
37.试验一：对亚克力板的低温抗裂性能的测定
38.在亚克力板的原料组成中对玄武岩纤维进行了改性处理，使得亚克力板能够提高其在低温环境下的抗裂性能，故设置下列对比例和参照例来进行实验；
39.对比例1：与实施例1相比，除原料中的改性玄武岩纤维改用未改性的“玄武岩纤维”外，其余原料不变；
40.对比例2：与实施例2相比，除原料中的改性玄武岩纤维改用未改性的“玄武岩纤维”外，其余原料不变；
41.对比例3：与实施例3相比，除原料中的改性玄武岩纤维改用未改性的“玄武岩纤维”外，其余原料不变；
42.上述对比例1-3中对亚克力板的制备过程与实施例1-3的制备过程相比，除s2步骤中改性玄武岩纤维改用未改性的“玄武岩纤维”外，其余过程均不变；
43.参照例1：与实施例1相比，除原料中的不添加改性玄武岩纤维外，其余原料不变；
44.参照例2：与实施例2相比，除原料中的不添加改性玄武岩纤维外，其余原料不变；
45.参照例3：与实施例3相比，除原料中的不添加改性玄武岩纤维外，其余原料不变；
46.上述参照例1-3中对亚克力板的制备过程与实施例1-3的制备过程相比，除s2步骤中不再添加改性玄武岩纤维外，其余过程均不变；
47.对上述实施例1-3、对比例1-3以及参照例1-3中的亚克力板进行下述实验：
48.将亚克力板置于低温环境下7天，7天后取出并于板材弯曲试验机上进行弯曲试验，记录下亚克力板断裂时的弯曲强度(单位：mpa) 和弯曲角度(单位：度)，如下表所示：
49.50.[0051][0052]
由上表试验结果可知：
[0053]
1、在三种低温环境的处理过后，对比例和参照例中亚克力板的弯曲强度以及弯曲角度的变化基本相同，可见与其原料中是否添加玄武岩纤维并无关系，而实施例中亚克力板的弯曲强度及其弯曲角度的变化相较于对比例和参照例则有了明显的增幅，说明玄武岩纤维在改性过后，对亚克力板的弯曲抗裂性能有着显著地改善作用；
[0054]
2、对比例和参照例中的亚克力板在随着低温处理的温度逐渐降低的情况下，其抗裂性能也随之不断的降低，而实施例中亚克力板的弯曲强度和弯曲角度在-40℃的情况下，依旧能基本保持其在-30℃情况下的性能，当降低至-50℃时，其抗裂性能才开始缓慢下降。
[0055]
由此可见，未改性的玄武岩纤维对亚克力板的低温抗裂性能并无改善作用，而改性玄武岩纤维则能显著地提升亚克力板的低温抗裂性能。
[0056]
试验二：对亚克力板的隔音性能的测定
[0057]
在亚克力板的原料组成中对玄武岩纤维进行了改性处理，使得亚克力板能够提高其隔音性能，故以试验一中对比例和参照例的设置来进行实验，实验依据gb/t18696.2-2002标准进行，试样厚度为3mm，声源频率为400hz，隔音量(单位：db)记录于下表中：
[0058][0059]
由上表试验结果可知，玄武岩纤维的添加(即对比例1-3)可以提高亚克力板的隔音效果，而经过改性后的玄武岩纤维(即实施例1-3) 可以更进一步的提高亚克力板的隔音效果。
[0060]
综合试验一和试验二的实验及其结果、结论可知：
[0061]
通过对玄武岩纤维进行改性，可以使得亚克力板在提高其隔音效果的同时也能提高其在低温环境下的抗裂性能。
[0062]
试验三：对亚克力板的抗冲击强度的测定
[0063]
通过对滑石粉进行改性，利用十六烷基三甲基溴化铵对滑石粉进行反应改性，使得滑石粉在加入到其他原料中后，能够显著地提升亚克力板的抗冲击强度，故设置以下对比例和参照例进行实验；
[0064]
对比例4：与实施例1相比，除原料中的改性滑石粉改用未改性的“滑石粉”外，其余原料不变；
[0065]
对比例5：与实施例2相比，除原料中的改性滑石粉改用未改性的“滑石粉”外，其余原料不变；
[0066]
对比例6：与实施例3相比，除原料中的改性滑石粉改用未改性的“滑石粉”外，其余原料不变；
[0067]
上述对比例4-6中对亚克力板的制备过程与实施例1-3的制备过程相比，除s2步骤中改性滑石粉改用未改性的“滑石粉”外，其余过程均不变；
[0068]
参照例4：与实施例1相比，除原料中的不添加改性滑石粉外，其余原料不变；
[0069]
参照例5：与实施例2相比，除原料中的不添加改性滑石粉外，其余原料不变；
[0070]
参照例6：与实施例3相比，除原料中的不添加改性滑石粉外，其余原料不变；
[0071]
上述参照例4-6中对亚克力板的制备过程与实施例1-3的制备过程相比，除s2步骤中不再添加改性滑石粉外，其余过程均不变；
[0072]
对上述实施例1-3、对比例4-6以及参照例4-6中的亚克力板进行下述抗冲击实验，依据iso179-1标准在简支梁冲击试验机上进行，样条缺口为a型，并将弯曲模量(单位：mpa)记录于下表：
[0073][0074]
由上表试验结果可知，对比例(即对比例4-6)和参照例(即参照例4-6)中的亚克力板相比较而言，其抗冲击性能并无较大的改善，可见，未改性的滑石粉对亚克力板的抗冲击性能并无很好的改善效果，而实施例(即实施例1-3)中的亚克力板相较于其他对比例和参照例中的亚克力板而言，其抗冲击性能得到了很大的提高，由此可见，对滑石粉进行改性后，可以显著地提升亚克力板的抗冲击性能。
[0075]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。