一種聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料及其制備方法。（1）將納米三氧化二鋁、蒙脫土、納米氧化鎂、氯化鈉、焦磷酸鈉和無水乙醇混合，放入水浴鍋中，在溫度40?60℃下攪拌反應(yīng)1?3小時(shí)；（2）過濾，放入烘箱中烘干；（3）將上述混合物和木粉、2?羥基乙胺、檸檬酸和去離子水混合攪拌；（4）加入硝酸繼續(xù)攪拌11?12小時(shí)；（5）加入聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛和硝酸鈰銨，在溫度45?50℃下反應(yīng)6?7小時(shí)；（6）過濾，用去離子水洗至中性，放入真空干燥箱中在溫度60?70℃下干燥12?14小時(shí)即得。本發(fā)明的聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料具有良好的耐高溫性能，同時(shí)硬度較高，耐摩擦性能強(qiáng)。
【專利說明】
一種聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，具體涉及一種聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)和科技的迅猛發(fā)展，材料業(yè)也得到了迅速的發(fā)展，尤其是塑膠材料業(yè)的 發(fā)展，更是有種勢(shì)不可擋的狀態(tài)。塑膠材料具有質(zhì)輕、易成型和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，它的應(yīng)用 無處不在，是各行各業(yè)發(fā)展不可缺少的組成部分。但是由于塑膠材料不易降解，不僅是一種 資源的浪費(fèi)，更是對(duì)我們的生活環(huán)境造成了嚴(yán)重的壓力，而聚甲基丙烯酸甲酯是一種無毒 環(huán)保的塑膠材料，易降解，且質(zhì)地優(yōu)異、價(jià)格適宜、介電性能優(yōu)異。目前已被廣泛的應(yīng)用于各 行各業(yè)。而隨著科技的不斷進(jìn)步的同時(shí)，各行業(yè)對(duì)于材料性能的要求也變得越來越高，單一 的塑料已無法滿足越來越高的要求，因此通過材料間的復(fù)合來綜合各原料間的優(yōu)異性能成 為了各行各業(yè)研究的熱點(diǎn)。
[0003]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 要解決的技術(shù)問題:本發(fā)明的目的是提供一種聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料， 具有良好的耐高溫性能，同時(shí)硬度較高，耐摩擦性能強(qiáng)。
[0005] 技術(shù)方案:一種聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料，由以下成分以重量份制備而成： 聚甲基丙烯酸甲酯20-40份、聚甲醛5-10份、納米三氧化二鋁1 -3份、蒙脫土 2-4份、納米氧化 鎂1-2份、木粉0.5-1份、2-羥基乙胺0.2-0.5份、氯化鈉2-3份、焦磷酸鈉1-3份、檸檬酸0. Ι? Ο. 2份 、硝酸鈰銨 1-2份 、硝酸 15-20份 、無水乙醇20-40份 、去離子水300-500份。
[0006] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的一種聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料，由以下成分以重量 份制備而成:聚甲基丙烯酸甲酯25-35份、聚甲醛6-9份、納米三氧化二鋁1.5-2.5份、蒙脫土 2.5-3.5份、納米氧化儀1.2-1.7份、木粉0.6-0.9份、2 -羥基乙胺0.3-0.4份、氣化納2.2-2.8 份、焦磷酸鈉1.5-2.5份、檸檬酸0.11 -0.16份、硝酸鈰銨1.3-1.9份、硝酸16-19份、無水乙醇 25-35份、去離子水350-450份。
[0007] 上述聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料的制備方法包括以下步驟： (1) 將納米三氧化二鋁、蒙脫土、納米氧化鎂、氯化鈉、焦磷酸鈉和無水乙醇混合，放入 水浴鍋中，在溫度40-60 °C下攪拌反應(yīng)1-3小時(shí)； (2) 過濾，放入烘箱中在溫度80-100°C下烘干； (3) 將上述混合物和木粉、2-羥基乙胺、檸檬酸和去離子水混合，用磁力攪拌機(jī)在轉(zhuǎn)速 40_80r/min 下攬摔 20-40分鐘； (4) 加入硝酸繼續(xù)攪拌11-12小時(shí)； (5) 加入聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛和硝酸鈰銨，在溫度45-50°C下反應(yīng)6-7小時(shí)； (6) 過濾，用去離子水洗至中性，放入真空干燥箱中在溫度60-70°C下干燥12-14小時(shí) 即得。
[0008]進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟(1)中溫度為45-55°C，攪拌時(shí)間為1.5-2.5小時(shí)。
[0009] 進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟(2)中溫度為85-95°C。
[0010] 進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟(3)中轉(zhuǎn)速為50-70r/min，攪拌時(shí)間為25-35分鐘。
[0011 ]進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟(4)中攪拌時(shí)間為11.5小時(shí)。
[0012] 進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟(5)中溫度為46-49°C，反應(yīng)時(shí)間為6.5小時(shí)。
[0013] 進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟(6)中溫度為65°C，干燥時(shí)間為12.5-13.5小時(shí)。
[0014] 有益效果:本發(fā)明的聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料具有良好的耐高溫性能，當(dāng) 失重5%時(shí)溫度最高可達(dá)287 °C，當(dāng)失重為10%時(shí)，其溫度高達(dá)352°C，同時(shí)，其硬度較高，洛氏 硬度最高達(dá)38.8，耐摩擦性能強(qiáng)。
[0015]
【具體實(shí)施方式】
[0016] 實(shí)施例1 一種聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料，由以下成分以重量份制備而成:聚甲基丙烯酸 甲酯20份、聚甲醛5份、納米三氧化二鋁1份、蒙脫土 2份、納米氧化鎂1份、木粉0.5份、2-羥基 乙胺0.2份、氯化鈉2份、焦磷酸鈉1份、檸檬酸0.1份、硝酸鈰銨1份、硝酸15份、無水乙醇20 份、去離子水300份。
[0017]上述聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料的制備方法為： (1) 將納米三氧化二鋁、蒙脫土、納米氧化鎂、氯化鈉、焦磷酸鈉和無水乙醇混合，放入 水浴鍋中，在溫度40°C下攪拌反應(yīng)1小時(shí)； (2) 過濾，放入烘箱中在溫度80°C下烘干； (3) 將上述混合物和木粉、2-羥基乙胺、檸檬酸和去離子水混合，用磁力攪拌機(jī)在轉(zhuǎn)速 40r/min下攪拌20分鐘； (4) 加入硝酸繼續(xù)攪拌11小時(shí)； (5) 加入聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛和硝酸鈰銨，在溫度45°C下反應(yīng)6小時(shí)； (6) 過濾，用去離子水洗至中性，放入真空干燥箱中在溫度60°C下干燥12小時(shí)即得。
[0018] 實(shí)施例2 一種聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料，由以下成分以重量份制備而成:聚甲基丙烯酸 甲酯25份、聚甲醛6份、納米三氧化二鋁1.5份、蒙脫土 2.5份、納米氧化鎂1.2份、木粉0.6份、 2-羥基乙胺0.3份、氯化鈉2.2份、焦磷酸鈉1.5份、檸檬酸0.11份、硝酸鈰銨1.3份、硝酸16 份、無水乙醇25份、去離子水350份。
[0019]上述聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料的制備方法為： (1) 將納米三氧化二鋁、蒙脫土、納米氧化鎂、氯化鈉、焦磷酸鈉和無水乙醇混合，放入 水浴鍋中，在溫度45°C下攪拌反應(yīng)1.5小時(shí)； (2) 過濾，放入烘箱中在溫度85°C下烘干； (3) 將上述混合物和木粉、2-羥基乙胺、檸檬酸和去離子水混合，用磁力攪拌機(jī)在轉(zhuǎn)速 50r/min下攪拌25分鐘； (4) 加入硝酸繼續(xù)攪拌11.5小時(shí)； (5) 加入聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛和硝酸鈰銨，在溫度46°C下反應(yīng)6.5小時(shí)； (6) 過濾，用去離子水洗至中性，放入真空干燥箱中在溫度65°C下干燥12.5小時(shí)即得。
[0020] 實(shí)施例3 一種聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料，由以下成分以重量份制備而成:聚甲基丙烯酸 甲酯30份、聚甲醛7.5份、納米三氧化二鋁2份、蒙脫土 3份、納米氧化鎂1.5份、木粉0.75份、 2-羥基乙胺0.35份、氯化鈉2.5份、焦磷酸鈉2份、檸檬酸0.15份、硝酸鈰銨1.5份、硝酸17.5 份、無水乙醇30份、去離子水400份。
[0021] 上述聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料的制備方法為： (1) 將納米三氧化二鋁、蒙脫土、納米氧化鎂、氯化鈉、焦磷酸鈉和無水乙醇混合，放入 水浴鍋中，在溫度50°C下攪拌反應(yīng)2小時(shí)； (2) 過濾，放入烘箱中在溫度90°C下烘干； (3) 將上述混合物和木粉、2-羥基乙胺、檸檬酸和去離子水混合，用磁力攪拌機(jī)在轉(zhuǎn)速 60r/min下攪拌30分鐘； (4) 加入硝酸繼續(xù)攪拌11.5小時(shí)； (5) 加入聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛和硝酸鈰銨，在溫度47.5°C下反應(yīng)6.5小時(shí)； (6) 過濾，用去離子水洗至中性，放入真空干燥箱中在溫度65°C下干燥13小時(shí)即得。 [0022] 實(shí)施例4 一種聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料，由以下成分以重量份制備而成:聚甲基丙烯酸 甲酯35份、聚甲醛9份、納米三氧化二鋁2.5份、蒙脫土 3.5份、納米氧化鎂1.7份、木粉0.9份、 2-羥基乙胺0.4份、氯化鈉2.8份、焦磷酸鈉2.5份、檸檬酸0.16份、硝酸鈰銨1.9份、硝酸19 份、無水乙醇35份、去離子水450份。
[0023] 上述聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料的制備方法為： (1) 將納米三氧化二鋁、蒙脫土、納米氧化鎂、氯化鈉、焦磷酸鈉和無水乙醇混合，放入 水浴鍋中，在溫度55 °C下攪拌反應(yīng)2.5小時(shí)； (2) 過濾，放入烘箱中在溫度95°C下烘干； (3) 將上述混合物和木粉、2-羥基乙胺、檸檬酸和去離子水混合，用磁力攪拌機(jī)在轉(zhuǎn)速 70r/min下攪拌35分鐘； (4) 加入硝酸繼續(xù)攪拌11.5小時(shí)； (5) 加入聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛和硝酸鈰銨，在溫度49°C下反應(yīng)6.5小時(shí)； (6) 過濾，用去離子水洗至中性，放入真空干燥箱中在溫度65°C下干燥13.5小時(shí)即得。
[0024] 實(shí)施例5 一種聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料，由以下成分以重量份制備而成:聚甲基丙烯酸 甲酯40份、聚甲醛10份、納米三氧化二鋁3份、蒙脫土 4份、納米氧化鎂2份、木粉1份、2-羥基 乙胺0.5份、氯化鈉3份、焦磷酸鈉3份、檸檬酸0.2份、硝酸鈰銨2份、硝酸20份、無水乙醇40 份、去咼子水500份。
[0025] 上述聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料的制備方法為： (1) 將納米三氧化二鋁、蒙脫土、納米氧化鎂、氯化鈉、焦磷酸鈉和無水乙醇混合，放入 水浴鍋中，在溫度60°C下攪拌反應(yīng)3小時(shí)； (2) 過濾，放入烘箱中在溫度100°C下烘干； (3) 將上述混合物和木粉、2-羥基乙胺、檸檬酸和去離子水混合，用磁力攪拌機(jī)在轉(zhuǎn)速 80r/min下攪拌40分鐘； (4) 加入硝酸繼續(xù)攪拌12小時(shí)； (5) 加入聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛和硝酸鈰銨，在溫度50°C下反應(yīng)7小時(shí)； (6) 過濾，用去離子水洗至中性，放入真空干燥箱中在溫度70°C下干燥14小時(shí)即得。
[0026] 對(duì)比例1 本實(shí)施例與實(shí)施例5的區(qū)別在于以聚甲基丙烯酸甲酯代替聚甲醛。具體地說是： 一種聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料，由以下成分以重量份制備而成:聚甲基丙烯酸 甲酯50份、納米三氧化二鋁3份、蒙脫土 4份、納米氧化鎂2份、木粉1份、2-羥基乙胺0.5份、氯 化鈉3份、焦磷酸鈉3份、檸檬酸0.2份、硝酸鈰銨2份、硝酸20份、無水乙醇40份、去離子水500 份。
[0027] 上述聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料的制備方法為： (1) 將納米三氧化二鋁、蒙脫土、納米氧化鎂、氯化鈉、焦磷酸鈉和無水乙醇混合，放入 水浴鍋中，在溫度60°C下攪拌反應(yīng)3小時(shí)； (2) 過濾，放入烘箱中在溫度100°C下烘干； (3) 將上述混合物和木粉、2-羥基乙胺、檸檬酸和去離子水混合，用磁力攪拌機(jī)在轉(zhuǎn)速 80r/min下攪拌40分鐘； (4) 加入硝酸繼續(xù)攪拌12小時(shí)； (5) 加入聚甲基丙烯酸甲酯和硝酸鈰銨，在溫度50°C下反應(yīng)7小時(shí)； (6) 過濾，用去離子水洗至中性，放入真空干燥箱中在溫度70°C下干燥14小時(shí)即得。
[0028] 對(duì)比例2 本實(shí)施例與實(shí)施例5的區(qū)別在于不含有納米三氧化二鋁。具體地說是： 一種聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料，由以下成分以重量份制備而成:聚甲基丙烯酸 甲酯40份、聚甲醛10份、蒙脫土 4份、納米氧化鎂2份、木粉1份、2-羥基乙胺0.5份、氯化鈉3 份、焦磷酸鈉3份、檸檬酸0.2份、硝酸鈰銨2份、硝酸20份、無水乙醇40份、去離子水500份。
[0029] 上述聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料的制備方法為： (1) 將蒙脫土、納米氧化鎂、氯化鈉、焦磷酸鈉和無水乙醇混合，放入水浴鍋中，在溫度 60 °C下攪拌反應(yīng)3小時(shí)； (2) 過濾，放入烘箱中在溫度100°C下烘干； (3) 將上述混合物和木粉、2-羥基乙胺、檸檬酸和去離子水混合，用磁力攪拌機(jī)在轉(zhuǎn)速 80r/min下攪拌40分鐘； (4) 加入硝酸繼續(xù)攪拌12小時(shí)； (5) 加入聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛和硝酸鈰銨，在溫度50°C下反應(yīng)7小時(shí)； (6) 過濾，用去離子水洗至中性，放入真空干燥箱中在溫度70°C下干燥14小時(shí)即得。
[0030] 下表1為本發(fā)明材料的實(shí)施例和對(duì)比例的部分性能指標(biāo)，我們可以看到，本發(fā)明具 有良好的耐高溫性能，當(dāng)失重5%時(shí)溫度最高可達(dá)287°C，當(dāng)失重為10%時(shí)，其溫度高達(dá)352°C， 同時(shí)，其硬度較高，洛氏硬度最高達(dá)38.8，耐摩擦性能強(qiáng)。
[0031]表1聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料的性能指標(biāo)

【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料，其特征在于：由以下成分以重量份制備而成： 聚甲基丙烯酸甲酯20-40份、聚甲醛5-10份、納米三氧化二鋁1 -3份、蒙脫土 2-4份、納米氧化 鎂1-2份、木粉0.5-1份、2-羥基乙胺0.2-0.5份、氯化鈉2-3份、焦磷酸鈉1-3份、檸檬酸0. ΙΟ. 2份 、硝酸鈰銨 1-2份 、硝酸 15-20份 、無水乙醇20-40份 、去離子水300-500份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料，其特征在于：由以下成 分以重量份制備而成：聚甲基丙烯酸甲酯25-35份、聚甲醛6-9份、納米三氧化二鋁1.5-2.5 份、蒙脫土2.5_3.5份、納米氧化儀1.2_1.7份、木粉0.6_0.9份、2-羥基乙胺0.3_0.4份、氯化 鈉2.2-2.8份、焦磷酸鈉1.5-2.5份、檸檬酸0.11-0.16份、硝酸鈰銨1.3-1.9份、硝酸16-19 份、無水乙醇25-35份、去離子水350-450份。3. 權(quán)利要求1至2任一項(xiàng)所述的一種聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料的制備方法，其特 征在于:包括以下步驟： (1)將納米三氧化二鋁、蒙脫土、納米氧化鎂、氯化鈉、焦磷酸鈉和無水乙醇混合，放入 水浴鍋中，在溫度40-60 °C下攪拌反應(yīng)1-3小時(shí)； (2 )過濾，放入烘箱中在溫度80-100 °C下烘干； (3) 將上述混合物和木粉、2-羥基乙胺、檸檬酸和去離子水混合，用磁力攪拌機(jī)在轉(zhuǎn)速 40_80r/min 下攬摔 20-40分鐘； (4) 加入硝酸繼續(xù)攪拌11-12小時(shí)； (5) 加入聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛和硝酸鈰銨，在溫度45-50°C下反應(yīng)6-7小時(shí)； (6) 過濾，用去離子水洗至中性，放入真空干燥箱中在溫度60-70°C下干燥12-14小時(shí) 即得。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料的制備方法，其特征在 于:所述步驟(1)中溫度為45-55°C，攪拌時(shí)間為1.5-2.5小時(shí)。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料的制備方法，其特征在 于:所述步驟(2)中溫度為85-95°C。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料的制備方法，其特征在 于:所述步驟(3)中轉(zhuǎn)速為50-70r/min，攪拌時(shí)間為25-35分鐘。7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料的制備方法，其特征在 于:所述步驟(4)中攪拌時(shí)間為11.5小時(shí)。8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料的制備方法，其特征在 于:所述步驟(5)中溫度為46-49°C，反應(yīng)時(shí)間為6.5小時(shí)。9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合塑膠材料的制備方法，其特征在 于:所述步驟(6)中溫度為65°C，干燥時(shí)間為12.5-13.5小時(shí)。
【文檔編號(hào)】C08L33/12GK105838011SQ201610222651
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年4月12日
【發(fā)明人】史閔新
【申請(qǐng)人】蘇州甫眾塑膠有限公司