[发明专利]一种高透明高强度聚丙烯基玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

该发明涉及一种高透明高强度聚丙烯基玻璃及其制备方法。

背景技术

聚丙烯是常用通用塑料之一，聚丙烯具有密度低、透明、刚性好、加工性好、耐挠曲、机械强度高、耐化学腐蚀、绝缘性好等优势。聚丙烯主要应用在薄膜、管道、餐具、水杯、汽车保险杠、保护膜等领域。

目前，聚丙烯材料在透明性和力学强度需要进一步提升。该发明采用改性聚丙烯、SnO₂改性氟硼酸钠、微晶纤维素、改性聚甲基丙烯酸甲酯、三聚甲醛制备了高透明高强度聚丙烯基玻璃，通过挤出、注塑、模压等工艺制备成各种塑料制品，该方法制备的高透明高强度聚丙烯基玻璃具有优异的透明性和力学强度。

发明内容

该发明的目的在于提供一种高透明高强度聚丙烯基玻璃的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的透明性和力学强度。

为了实现上述目的，该发明的技术方案如下。

一种高透明高强度聚丙烯基玻璃及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将聚甲基丙烯酸甲酯粉、二甲基甲酰胺、碳酸二甲酯和乙醇按照质量份数比为50：115～127：90～106：10～15加入到反应器中，搅拌速度为66～75r/min，维持体系温度75～83 ℃、-0.05MPa条件下反应30min，产物经96℃，-0.08MPa减压蒸馏2h，产物经500mL 10%乙醇水溶液洗涤3次，55℃、-0.09MPa真空干燥0.5h，研磨，得到改性聚甲基丙烯酸甲酯；(2)、将纤维素粉、氯磺酸和二甲基甲酰胺按照质量份数比30：65～80：17～29加入到反应器中，搅拌速度为95～110r/min，维持体系温度65～70 ℃条件下反应0.5～1.5h，向反应器中以5mL/min添加速度添加醋酸钠饱和溶液，至反应器溶液pH值为6时，静置5h，产物经过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于45℃、-0.08MPa真空干燥13min，研磨，得到微晶纤维素；(3)、将氟硼酸钠粉、乙酸亚锡、水、磷酸钠和过氧化氢按照质量份数比100：27～41：95～103：26～37：33～50加入到水热反应釜中，维持体系温度135～145 ℃条件下反应5～8h，产物经过滤，1000mL水洗涤3次，过滤，120℃干燥1h，于200℃焙烧2h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧3h，研磨，即得到SnO₂改性氟硼酸钠；(4)、将聚丙烯、过氧化钠和油酸乙酯按照质量份数比100：5～11：6～9加入到高速混合机中，混合温度为215℃，混合速度为800r/min，混合3min后，将对苯二甲酸按照质量份数比16～33添加至高速混合机中混合1.5min，用挤出机在温度220℃挤出造粒，即得到改性聚丙烯；(5)、将改性聚丙烯、SnO2改性氟硼酸钠、微晶纤维素、改性聚甲基丙烯酸甲酯、三聚甲醛、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸铜按照质量份数比100：36～49：8～17：15～27：14～26：2～7：3～6加入到高速混合机中，用高速混合机在温度206～225℃混合反应2～5min，用挤出机在温度215～230℃挤出成型，即得到高透明高强度聚丙烯基玻璃。

该发明所述的高透明高强度聚丙烯基玻璃的制备方法，包括下列步骤：

(1)、将聚甲基丙烯酸甲酯粉、二甲基甲酰胺、碳酸二甲酯和乙醇按照质量份数比为50：115～127：90～106：10～15加入到反应器中，搅拌速度为66～75r/min，维持体系温度75～83 ℃、-0.05MPa条件下反应30min，产物经96℃，-0.08MPa减压蒸馏2h，产物经500mL 10%乙醇水溶液洗涤3次，55℃、-0.09MPa真空干燥0.5h，研磨，得到改性聚甲基丙烯酸甲酯；所述的二甲基甲酰胺和碳酸二甲酯的目的为了提高聚甲基丙烯酸甲酯的结晶度。

(2)、将纤维素粉、氯磺酸和二甲基甲酰胺按照质量份数比30：65～80：17～29加入到反应器中，搅拌速度为95～110r/min，维持体系温度65～70 ℃条件下反应0.5～1.5h，向反应器中以5mL/min添加速度添加醋酸钠饱和溶液，至反应器溶液pH值为6时，静置5h，产物经过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于45℃、-0.08MPa真空干燥13min，研磨，得到微晶纤维素；所述的氯磺酸和二甲基甲酰胺的目的为了提高纤维素粉的结晶性。