一种阻燃耐热亚克力板材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃耐热亚克力板材，以甲基丙烯酸甲酯为主体，与甲基丙烯酸环己基酯共聚，而聚合后的共聚物会带有甲基丙烯酸环己基酯的庞大基团，而这些庞大的基团能够提高基体的耐热性能；通过添加层状磷酸铝，利用层状磷酸铝具备的片层阻隔和催化成炭双重效应，层状磷酸铝会在受热时形成炭层包覆在表面，而表面的炭层能隔热隔氧，进而延缓基体进一步燃烧和降解，达到阻燃效果，通过在基体上接枝含磷多元脂，利用含磷多元脂中的磷元素来配合增加阻燃效果的同时，可以减少层状磷酸铝的用量，从而使其具有良好的阻燃性能的同时，又不会造成材料物质化性能损失；而添加层状磷酸铝和接枝含磷多元脂，能够代替传统卤族元素阻燃剂，减小环境污染。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃耐热亚克力板材及其制备方法
本专利技术具体涉及一种阻燃耐热亚克力板材及其制备方法。
技术介绍
亚克力，又叫有机玻璃，化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯，是一种开发较早的重要可塑性高分子材料。有机玻璃产品通常可以分为浇注板、挤出板和模塑料。人们所常见到的亚克力产品系由亚克力粒料、板材或树脂等原材料经由各种不同的加工方法，并配合各种不同材质及功能之零配件加以组装而成之亚克力制品。有机玻璃具有优异的各项性能，如高透光率，良好的机械和热塑加工性能等，因此广泛应用于各个领域。但是有机玻璃本身存在耐热性较差的缺点，此外有机玻璃由于其氧指数较低，是非常容易燃烧的聚合物材料，致使材料在运用中受到诸多限制。目前有机玻璃的阻燃主要方法是添加外来阻燃剂，为了使阻燃性能达到要求，往往需要添加大量的阻燃剂，但是阻燃剂添加过多往往与有机玻璃相容性不好，会造成材料物质化性能损失，且使用的阻燃剂大多采用含有卤族元素的阻燃剂，而其中的卤族元素易造成环境污染。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种耐热、阻燃效果好且对环境污染小的亚克力板材。为了解决上述问题，本专利技术的技术方案是：一种阻燃耐热亚克力板材，由以下重量份配比的材料制成：甲基丙烯酸甲酯160-200份、丙烯腈40-60份、甲基丙烯酸环己基酯30-50份、聚乙烯30-42份、二甲基二甲氧基硅烷25-35份、环戊基甲酸20-32份、磷酸三乙酯20-30份、甲基丙烯酸20-28份、乙二醇16-28份、层状磷酸铝15-25份、纳米氧化锌14-22份、纳米二氧化硅10-18份、聚丙烯酰胺8-14份、二异氰酸酯6-12份和对甲苯磺酸6-10份。进一步的，所述阻燃耐热亚克力板材，由以下重量份配比的材料制成：甲基丙烯酸甲酯200份、丙烯腈40份、甲基丙烯酸环己基酯30份、聚乙烯30份、二甲基二甲氧基硅烷25份、环戊基甲酸20份、磷酸三乙酯20份、甲基丙烯酸20份、乙二醇16份、层状磷酸铝15份、纳米氧化锌14份、纳米二氧化硅10份、聚丙烯酰胺8份、二异氰酸酯6份和对甲苯磺酸6份。进一步的，所述阻燃耐热亚克力板材，由以下重量份配比的材料制成：甲基丙烯酸甲酯160份、丙烯腈60份、甲基丙烯酸环己基酯50份、聚乙烯42份、二甲基二甲氧基硅烷35份、环戊基甲酸32份、磷酸三乙酯30份、甲基丙烯酸28份、乙二醇28份、层状磷酸铝25份、纳米氧化锌22份、纳米二氧化硅18份、聚丙烯酰胺14份、二异氰酸酯12份和对甲苯磺酸10份。进一步的，所述阻燃耐热亚克力板材，由以下重量份配比的材料制成：甲基丙烯酸甲酯180份、丙烯腈50份、甲基丙烯酸环己基酯40份、聚乙烯36份、二甲基二甲氧基硅烷30份、环戊基甲酸26份、磷酸三乙酯25份、甲基丙烯酸24份、乙二醇22份、层状磷酸铝20份、纳米氧化锌18份、纳米二氧化硅14份、聚丙烯酰胺11份、二异氰酸酯9份和对甲苯磺酸8份。本专利技术的有益效果:以甲基丙烯酸甲酯为主体，与甲基丙烯酸环己基酯共聚，而聚合后的共聚物会带有甲基丙烯酸环己基酯的庞大基团，而这些庞大的基团能够提高基体的耐热性能；通过添加层状磷酸铝，利用层状磷酸铝具备的片层阻隔和催化成炭双重效应，层状磷酸铝会在受热时形成炭层包覆在表面，而表面的炭层能隔热隔氧，进而延缓基体进一步燃烧和降解，达到阻燃效果，通过在基体上接枝含磷多元脂，利用含磷多元脂中的磷元素来配合增加阻燃效果的同时，可以减少层状磷酸铝的用量，从而使其具有良好的阻燃性能的同时，又不会造成材料物质化性能损失；而添加层状磷酸铝和接枝含磷多元脂，能够代替传统卤族元素阻燃剂，减小环境污染。具体实施方法实施例1一种阻燃耐热亚克力板材，由以下重量份配比的材料制成：甲基丙烯酸甲酯200份、丙烯腈40份、甲基丙烯酸环己基酯30份、聚乙烯30份、二甲基二甲氧基硅烷25份、环戊基甲酸20份、磷酸三乙酯20份、甲基丙烯酸20份、乙二醇16份、层状磷酸铝15份、纳米氧化锌14份、纳米二氧化硅10份、聚丙烯酰胺8份、二异氰酸酯6份和对甲苯磺酸6份。一种阻燃耐热亚克力板材的制备方法，包括以下步骤:1)取磷酸三乙酯20份、乙二醇16份和对甲苯磺酸6份，并将磷酸三乙酯、乙二醇和对甲苯磺酸依次放入反应釜内，然后边搅拌混合边预热，预热温度为45℃，预热时间为7min，预热结束后停止搅拌，并将温度提升到150℃，继续加热30min，然后降至室温抽真空，静置16min，制得混合料，备用；2)取甲基丙烯酸20份，放进烧瓶内，然后将步骤1)制得混合料放进烧瓶内与之搅拌混合，搅拌混合完成后进行加热，加热温度为115℃，加热时间为8h，之后再将温度调为70℃，加热3h，最后进行解压蒸馏，解压蒸馏控制为150℃，制得含磷多元脂，备用；3)取聚乙烯30份、二甲基二甲氧基硅烷25份、环戊基甲酸20份、聚丙烯酰胺8份和二异氰酸酯6份，放进高速搅拌机内搅拌混合，搅拌速度为1200rpm，时间为3h，然后进行冷压处理，冷压处理温度为7℃，压力为1.6MPa,时间为3h，制得冷压混合料，备用；4)取层状磷酸铝15份、纳米氧化锌14份和纳米二氧化硅10份，放进球磨机中，控制球磨机的球磨速度为700rpm，然后将球磨好的混合料进行热压处理，热压处理温度为90℃，压力为2.0MPa,时间为60min，制得热压混合料，备用；5)将步骤2)制得含磷多元脂、步骤3)制得冷压混合料和步骤4)制得热压混合料，放进搅拌机内进行搅拌，混合搅拌速度为80rpm，时间为60min，并使用水浴加热，控制其温度为90℃，制得水浴加热混合料，备用；6)取甲基丙烯酸甲酯200份、丙烯腈40份和甲基丙烯酸环己基酯30份，放进搅拌机内搅拌混合，搅拌速度为120rpm，时间为36min，然后放进容器内进行加热融化，加热温度为450℃，加热时间为5h，最后进行保温，制得保温熔融料，备用；7)将步骤5)制得水浴加热混合料和步骤6)制得保温熔融料，放进容器内搅拌混合均匀，然后进行保温，保温温度为95℃，保温时间为36min，再注入玻璃模具中在真空烤箱中进一步聚合，先用60℃温度聚合10h，然后使用80℃温度聚合24h，最后使用100℃温度固化，即得。实施例2一种阻燃耐热亚克力板材，由以下重量份配比的材料制成：甲基丙烯酸甲酯160份、丙烯腈60份、甲基丙烯酸环己基酯50份、聚乙烯42份、二甲基二甲氧基硅烷35份、环戊基甲酸32份、磷酸三乙酯30份、甲基丙烯酸28份、乙二醇28份、层状磷酸铝25份、纳米氧化锌22份、纳米二氧化硅18份、聚丙烯酰胺14份、二异氰酸酯12份和对甲苯磺酸10份。一种阻燃耐热亚克力板材的制备方法，包括以下步骤:1)取磷酸三乙酯30份、乙二醇28份和对甲苯磺酸10份，并将磷酸三乙酯、乙二醇和对甲苯磺酸依次放入反应釜内，然后边搅拌混合边预热，预热温度为35℃，预热时间为5min，预热结束后停止搅拌，并将温度提升到160℃，继续加热20min，然后降至室温抽真空，静置10min，制得混合料，备用；2)取甲基丙烯酸28份，放进烧瓶内，然后将步骤1)制得混合料放进烧瓶内与之搅拌混合，搅拌混合完成后进行加热，加热温度为105℃，加热时间为6h，之后再将温度调为50℃，加热1h，最后进行解压蒸馏，解压蒸馏控制为140℃，制得含磷多元脂，备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃耐热亚克力板材，其特征在于：由以下重量份配比的材料制成：甲基丙烯酸甲酯160‑200份、丙烯腈40‑60份、甲基丙烯酸环己基酯30‑50份、聚乙烯30‑42份、二甲基二甲氧基硅烷25‑35份、环戊基甲酸20‑32份、磷酸三乙酯20‑30份、甲基丙烯酸20‑28份、乙二醇16‑28份、层状磷酸铝15‑25份、纳米氧化锌14‑22份、纳米二氧化硅10‑18份、聚丙烯酰胺8‑14份、二异氰酸酯6‑12份和对甲苯磺酸6‑10份。

【技术特征摘要】
1.一种阻燃耐热亚克力板材，其特征在于：由以下重量份配比的材料制成：甲基丙烯酸甲酯160-200份、丙烯腈40-60份、甲基丙烯酸环己基酯30-50份、聚乙烯30-42份、二甲基二甲氧基硅烷25-35份、环戊基甲酸20-32份、磷酸三乙酯20-30份、甲基丙烯酸20-28份、乙二醇16-28份、层状磷酸铝15-25份、纳米氧化锌14-22份、纳米二氧化硅10-18份、聚丙烯酰胺8-14份、二异氰酸酯6-12份和对甲苯磺酸6-10份。2.如权利要求1所述一种阻燃耐热亚克力板材，其特征在于：由以下重量份配比的材料制成：甲基丙烯酸甲酯200份、丙烯腈40份、甲基丙烯酸环己基酯30份、聚乙烯30份、二甲基二甲氧基硅烷25份、环戊基甲酸20份、磷酸三乙酯20份、甲基丙烯酸20份、乙二醇16份、层状磷酸铝15份、纳米氧化锌14份、纳米二氧化硅10份、聚丙烯酰胺8份...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐汝清，袁凯云，傅立忠，夏志方，
申请(专利权)人：浙江展宇新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33