本發(fā)明涉及有機玻璃技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐磨有機玻璃及其制備方法。
背景技術(shù)：
有機玻璃是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的高分子化合物是，簡稱為聚甲基丙烯酸甲酯，縮寫為PMMA。有機玻璃廣泛應(yīng)用于日常生活、工業(yè)、建筑、航天等方面。有機玻璃分為無色透明、有色透明、珠光、壓花有機玻璃四種。有機玻璃俗稱亞克力、中宣壓克力、亞格力，有機玻璃表面光滑，色彩艷麗，比重小，強度較大，耐腐蝕，耐濕，耐曬，絕緣性能好，隔聲性好；但是有機玻璃的表面硬度不夠，容易擦毛，不耐磨，限制了其廣泛應(yīng)用。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種耐磨有機玻璃及其制備方法，本發(fā)明耐磨性好，硬度高，機械性能好。
本發(fā)明提出的一種耐磨有機玻璃，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯60-80份，甲基丙烯酸異冰片酯20-40份，2,4-甲苯二異氰酸酯50-60份，聚乙二醇70-80份，季戊四醇二丙烯酸酯3-5份，改性硅藻土3-5份，耐磨劑12-14份，阻燃劑8-12份，鄰苯二甲酸二丁酯4-6份，橡膠粒子10-12份，馬來酸酐接枝相容劑3-5份，偶氮二異丁腈0.48-0.64份，二月桂酸二丁基錫0.3-0.5份，乙硫醇6-8份。
優(yōu)選地，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯65-75份，甲基丙烯酸異冰片酯25-35份，2,4-甲苯二異氰酸酯52-58份，聚乙二醇73-77份，季戊四醇二丙烯酸酯3.5-4.5份，改性硅藻土3.5-4.5份，耐磨劑12.5-13.5份，阻燃劑9-11份，鄰苯二甲酸二丁酯4.5-5.5份，橡膠粒子10.5-11.5份，馬來酸酐接枝相容劑3.5-4.5份，偶氮二異丁腈0.52-0.6份，二月桂酸二丁基錫0.35-0.45份，乙硫醇6.5-7.5份。
優(yōu)選地，改性硅藻土為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性硅藻土，其粒徑為400-600目。
優(yōu)選地，耐磨劑為氮化硅，其粒徑為800-1000目。
優(yōu)選地，阻燃劑的原料包括納米氫氧化鎂、微膠囊化紅磷、聚磷酸銨。
優(yōu)選地，橡膠粒子為丁苯橡膠粒子，其粒徑為600-800目。
本發(fā)明還提出了上述耐磨有機玻璃的制備方法，包括如下步驟：在氮氣氛圍中，將聚乙二醇、季戊四醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸異冰片酯、二月桂酸二丁基錫混勻，攪拌1-2h，然后升溫至70-80℃，加入2,4-甲苯二異氰酸酯、改性硅藻土、耐磨劑、阻燃劑、鄰苯二甲酸二丁酯、橡膠粒子、馬來酸酐接枝相容劑、乙硫醇和偶氮二異丁腈混勻，接著加入溫度為70-80℃的模具中，保溫12-14h，然后升溫至100-110℃，保溫12-14h得到耐磨有機玻璃。
本發(fā)明通過選用合適配比的聚乙二醇、季戊四醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸異冰片酯、2,4-甲苯二異氰酸酯，并配以合適比例的引發(fā)劑偶氮二異丁腈和催化劑二月桂酸二丁基錫發(fā)生反應(yīng)，聚乙二醇與2,4-甲苯二異氰酸酯反應(yīng)并通過季戊四醇二丙烯酸酯擴鏈得到聚氨酯預(yù)聚體，季戊四醇二丙烯酸酯中的雙鍵可以參與甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸異冰片酯的縮合共聚得到聚甲基丙烯酸甲酯，從而使得聚氨酯與聚甲基丙烯酸甲酯形成交聯(lián)互穿網(wǎng)絡(luò)，聚氨酯具有優(yōu)異的耐磨性，硬度大、強度高、彈性好，聚氨酯與聚甲基丙烯酸甲酯形成交聯(lián)互穿網(wǎng)絡(luò)，從而大大增加本發(fā)明的耐磨性、硬度和強度；改性硅藻土中含有雙鍵可參與甲基丙烯酸甲酯的縮合共聚，進一步增加本發(fā)明的機械性能；改性硅藻土與耐磨劑相互配合可以進一步增加本發(fā)明的耐磨性；阻燃劑增加本發(fā)明的阻燃性；鄰苯二甲酸二丁酯、橡膠粒子、改性硅藻土與耐磨劑相互配合，進一步增加本發(fā)明的機械性能；馬來酸酐接枝相容劑可以促進各物質(zhì)均勻分散；各物質(zhì)按合適比例相互配合，使得本發(fā)明具有良好的耐磨性、硬度和機械性能。
具體實施方式
下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。
實施例1
一種耐磨有機玻璃，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯70份，甲基丙烯酸異冰片酯30份，2,4-甲苯二異氰酸酯55份，聚乙二醇75份，季戊四醇二丙烯酸酯4份，改性硅藻土4份，耐磨劑13份，阻燃劑10份，鄰苯二甲酸二丁酯5份，橡膠粒子11份，馬來酸酐接枝相容劑4份，偶氮二異丁腈0.56份，二月桂酸二丁基錫0.4份，乙硫醇7份。
上述耐磨有機玻璃的制備方法，包括如下步驟：在氮氣氛圍中，將聚乙二醇、季戊四醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸異冰片酯、二月桂酸二丁基錫混勻，攪拌1.5h，然后升溫至75℃，加入2,4-甲苯二異氰酸酯、改性硅藻土、耐磨劑、阻燃劑、鄰苯二甲酸二丁酯、橡膠粒子、馬來酸酐接枝相容劑、乙硫醇和偶氮二異丁腈混勻，接著加入溫度為75℃的模具中，保溫13h，然后升溫至105℃，保溫13h得到耐磨有機玻璃。
實施例2
一種耐磨有機玻璃，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯60份，甲基丙烯酸異冰片酯40份，2,4-甲苯二異氰酸酯50份，聚乙二醇80份，季戊四醇二丙烯酸酯3份，600目γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性硅藻土3份，1000目氮化硅12份，阻燃劑12份，鄰苯二甲酸二丁酯4份，800目丁苯橡膠粒子10份，馬來酸酐接枝相容劑5份，偶氮二異丁腈0.48份，二月桂酸二丁基錫0.5份，乙硫醇6份；
其中，阻燃劑的原料包括納米氫氧化鎂、微膠囊化紅磷、聚磷酸銨。
上述耐磨有機玻璃的制備方法，包括如下步驟：在氮氣氛圍中，將聚乙二醇、季戊四醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸異冰片酯、二月桂酸二丁基錫混勻，攪拌2h，然后升溫至70℃，加入2,4-甲苯二異氰酸酯、改性硅藻土、耐磨劑、阻燃劑、鄰苯二甲酸二丁酯、橡膠粒子、馬來酸酐接枝相容劑、乙硫醇和偶氮二異丁腈混勻，接著加入溫度為70℃的模具中，保溫14h，然后升溫至100℃，保溫14h得到耐磨有機玻璃。
實施例3
一種耐磨有機玻璃，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯80份，甲基丙烯酸異冰片酯20份，2,4-甲苯二異氰酸酯60份，聚乙二醇70份，季戊四醇二丙烯酸酯5份，400目γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性硅藻土5份，800目氮化硅14份，阻燃劑8份，鄰苯二甲酸二丁酯6份，600目丁苯橡膠粒子12份，馬來酸酐接枝相容劑3份，偶氮二異丁腈0.64份，二月桂酸二丁基錫0.3份，乙硫醇8份；
其中，阻燃劑的原料包括納米氫氧化鎂、微膠囊化紅磷、聚磷酸銨。
上述耐磨有機玻璃的制備方法，包括如下步驟：在氮氣氛圍中，將聚乙二醇、季戊四醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸異冰片酯、二月桂酸二丁基錫混勻，攪拌1h，然后升溫至80℃，加入2,4-甲苯二異氰酸酯、改性硅藻土、耐磨劑、阻燃劑、鄰苯二甲酸二丁酯、橡膠粒子、馬來酸酐接枝相容劑、乙硫醇和偶氮二異丁腈混勻，接著加入溫度為80℃的模具中，保溫12h，然后升溫至110℃，保溫12h得到耐磨有機玻璃。
實施例4
一種耐磨有機玻璃，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯65份，甲基丙烯酸異冰片酯35份，2,4-甲苯二異氰酸酯52份，聚乙二醇77份，季戊四醇二丙烯酸酯3.5份，600目γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性硅藻土3.5份，1000目氮化硅12.5份，阻燃劑11份，鄰苯二甲酸二丁酯4.5份，800目丁苯橡膠粒子10.5份，馬來酸酐接枝相容劑4.5份，偶氮二異丁腈0.52份，二月桂酸二丁基錫0.45份，乙硫醇6.5份；
其中，阻燃劑的原料包括納米氫氧化鎂、微膠囊化紅磷、聚磷酸銨。
上述耐磨有機玻璃的制備方法，包括如下步驟：在氮氣氛圍中，將聚乙二醇、季戊四醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸異冰片酯、二月桂酸二丁基錫混勻，攪拌1.8h，然后升溫至72℃，加入2,4-甲苯二異氰酸酯、改性硅藻土、耐磨劑、阻燃劑、鄰苯二甲酸二丁酯、橡膠粒子、馬來酸酐接枝相容劑、乙硫醇和偶氮二異丁腈混勻，接著加入溫度為72℃的模具中，保溫13.5h，然后升溫至103℃，保溫13.5h得到耐磨有機玻璃。
實施例5
一種耐磨有機玻璃，其原料按重量份包括：甲基丙烯酸甲酯75份，甲基丙烯酸異冰片酯25份，2,4-甲苯二異氰酸酯58份，聚乙二醇73份，季戊四醇二丙烯酸酯4.5份，500目γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性硅藻土4.5份，800目氮化硅13.5份，阻燃劑9份，鄰苯二甲酸二丁酯5.5份，600目丁苯橡膠粒子11.5份，馬來酸酐接枝相容劑3.5份，偶氮二異丁腈0.6份，二月桂酸二丁基錫0.35份，乙硫醇7.5份；
其中，阻燃劑的原料包括納米氫氧化鎂、微膠囊化紅磷、聚磷酸銨。
上述耐磨有機玻璃的制備方法，包括如下步驟：在氮氣氛圍中，將聚乙二醇、季戊四醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸異冰片酯、二月桂酸二丁基錫混勻，攪拌1.2h，然后升溫至78℃，加入2,4-甲苯二異氰酸酯、改性硅藻土、耐磨劑、阻燃劑、鄰苯二甲酸二丁酯、橡膠粒子、馬來酸酐接枝相容劑、乙硫醇和偶氮二異丁腈混勻，接著加入溫度為78℃的模具中，保溫12.5h，然后升溫至107℃，保溫12.5h得到耐磨有機玻璃。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。