一种高强度耐热有机玻璃果盘的制作方法

摘要

本发明提供了一种高强度耐热有机玻璃果盘的制作方法，涉及玻璃器皿制造领域，包括以下步骤：称取原料，分别称取甲基丙烯酸甲酯700‑800份、甲基丙烯酸多环降冰片酯100‑200份、N‑取代马来酰亚胺100‑200份、甲基丙烯酰胺100‑200份、二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯40‑60份、甲基丙烯酸丙烯酯30‑50份、甲基丙烯酸钡30‑50份、蒙脱土30‑50份、邻苯二甲酸二丁酯10‑20份和偶氮二异丁氰5‑10份待用；预聚合；二次聚合脱模，即可得到所述有机玻璃果盘，本发明具有强度高、耐热性好、透明度高的优点，且生产制造工艺简单，适合大规模生产。

权利要求

1.一种高强度耐热有机玻璃果盘的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）称取原料：分别称取甲基丙烯酸甲酯700-800份、甲基丙烯酸多环降冰片酯100-200份、N-取代马来酰亚胺100-200份、甲基丙烯酰胺100-200份、二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯

40-60份、甲基丙烯酸丙烯酯30-50份、甲基丙烯酸钡30-50份、蒙脱土30-50份、邻苯二甲酸二丁酯10-20份和偶氮二异丁氰5-10份待用；

（2）预聚合：将甲基丙烯酸甲酯加入到加热釜中，搅拌升温至45-60℃并保温，然后依次加入甲基丙烯酸多环降冰片酯、N-取代马来酰亚胺、甲基丙烯酰胺、二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯、甲基丙烯酸丙烯酯和邻苯二甲酸二丁酯，搅拌20-30min后，将甲基丙烯酸钡、蒙脱土和偶氮二异丁氰混合均匀并分成5-10份，每隔10-20min向反应体系中加入一份，当所有原料全部加完后，向反应体系中通氮气20-40min，通气结束后，将体系升温至70-80℃，反应

20-30min后，将预聚物灌入到模具中，冷却降温至室温；

（3）二次聚合脱模：将灌装了预聚物的模具水浴加热至60-80℃反应10-15h，再转移至烘箱中升温至100-120℃反应4-6h，最后降温，降温速度为30-40℃/min，脱模即可得到所述高强度耐热有机玻璃果盘。

2.如权利要求1所述的高强度耐热有机玻璃果盘的制作方法，其特征在于，所述步骤（2）中搅拌转速为100-120r/min。

3.如权利要求1所述的高强度耐热有机玻璃果盘的制作方法，其特征在于，所述步骤（2）中预聚物灌装时采用亚克力板施压定型。

4.如权利要求1所述的高强度耐热有机玻璃果盘的制作方法，其特征在于，所述步骤（2）中冷却降温方式为自然降温。

5.权利要求1所述的高强度耐热有机玻璃果盘的制作方法，其特征在于，所述步骤（3）脱模时需在通风避光处进行。

说明书

一种高强度耐热有机玻璃果盘的制作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及玻璃器皿制造领域，具体涉及一种高强度耐热有机玻璃果盘的制作方法。

背景技术

[0002] 有机玻璃(Polymethyl methacrylate)是一种通俗的名称，缩写为PMMA。此高分子透明材料的化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯，是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的高分子化合物。是一种开发较早的重要热塑性塑料。有机玻璃分为无色透明，有色透明，珠光，压花有机玻璃四种。有机玻璃俗称亚克力、中宣压克力、亚格力，有机玻璃具有较好的透明性、化学稳定性，力学性能和耐候性，易染色，易加工，外观优美等优点。

[0003] 现有技术中制造有机玻璃的方法众多，但是传统的方法制备的有机玻璃其透明性、弹性、耐磨性等性能都较低，通用PMMA的玻璃化温度约为105℃，热变形温度仅为95℃，实际使用温度低于80℃，而且在使用一段时间后其功能就会衰退，尤其是现有技术制备的有机玻璃较为粗糙、不够精细，而且耐热性较差，容易产生热变形，耐热性较差就会严重影响有机玻璃的使用寿命，所以对有机玻璃进行耐热改性势在必行。

发明内容

[0004] (一)解决的技术问题

[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种高强度耐热有机玻璃果盘的制作方法，具有强度高、耐热性好、透明度高的优点。

[0006] (二)技术方案

[0007] 为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

[0008] 一种高强度耐热有机玻璃果盘的制作方法，包括以下步骤：

[0009] (1)称取原料：分别称取甲基丙烯酸甲酯700-800份、甲基丙烯酸多环降冰片酯100-200份、N-取代马来酰亚胺100-200份、甲基丙烯酰胺100-200份、二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯40-60份、甲基丙烯酸丙烯酯30-50份、甲基丙烯酸钡30-50份、蒙脱土30-50份、邻苯二甲酸二丁酯10-20份和偶氮二异丁氰5-10份待用；

[0010] (2)预聚合：将甲基丙烯酸甲酯加入到加热釜中，搅拌升温至45-60℃并保温，然后依次加入甲基丙烯酸多环降冰片酯、N-取代马来酰亚胺、甲基丙烯酰胺、二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯、甲基丙烯酸丙烯酯和邻苯二甲酸二丁酯，搅拌20-30min后，将甲基丙烯酸钡、蒙脱土和偶氮二异丁氰混合均匀并分成5-10份，每隔10-20min向反应体系中加入一份，当所有原料全部加完后，向反应体系中通氮气20-40min，通气结束后，将体系升温至70-80℃，反应20-30min后，将预聚物灌入到模具中，冷却降温至室温；

[0011] (3)二次聚合脱模：将灌装了预聚物的模具水浴加热至60-80℃反应10-15h，再转移至烘箱中升温至100-120℃反应4-6h，最后降温，脱模即可得到所述高强度耐热有机玻璃果盘。

[0012] 优选地，所述步骤(2)中搅拌转速为100-120r/min。

[0013] 优选地，所述步骤(2)中预聚物灌装时采用亚克力板施压定型。

[0014] 优选地，所述步骤(2)中冷却降温方式为自然降温。

[0015] 优选地，所述步骤(3)中降温速度为30-40℃/min。

[0016] 优选地，所述步骤(3)脱模时需在通风避光处进行。

[0017] (三)有益效果

[0018] 本发明提供了一种高强度耐热有机玻璃果盘的制作方法，具有以下优点：

[0019] (1)采用四元共聚的方法，引入含有环状刚性结构的共聚单体，甲基丙烯酸多环降冰片酯和N-取代马来酰亚胺，增大聚合单体位阻，降低分子链的活动能力，提高有机玻璃的耐热性和强度。

[0020] (2)加入交联剂二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯和甲基丙烯酸丙烯酯，改变共聚物为交联体型结构，大大降低分子链的活动能力，提高了有机玻璃的耐热性和力学性能，但是又不影响其透明度。

[0021] (3)加入离子型交联剂甲基丙烯酸钡，将聚合物长链之间通过离子络合作用形成类似交联结构，离子间的引力增强了高分子链段间的相互作用，能够有效抑制高分子链段的运动，有助于有机玻璃耐热性的提高，透明度、耐热性及防辐射性能均优于普通有机玻璃；加入蒙脱土，将聚合物改性，提高了有机玻璃的耐热性，透明度也有所提高。

[0022] (4)制造过程中将甲基丙烯酸钡、蒙脱土和偶氮二异丁氰分批多次加入，防止局部温度过高，发生暴聚，导致产品性能下降，也能有效防止事故的发生。

[0023] (5)本发明生产的有机玻璃果盘，强度高、耐热性好、透明度高，能够放入洗碗机中用沸水清洗，骤冷骤热不会发生爆裂，安全性好，且生产工艺简单，适合大规模生产。

具体实施方式

[0024] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0025] 实施例1：

[0026] 一种高强度耐热有机玻璃果盘的制作方法，包括以下步骤：

[0027] (1)称取原料：分别称取甲基丙烯酸甲酯750份、甲基丙烯酸多环降冰片酯150份、N-取代马来酰亚胺150份、甲基丙烯酰胺150份、二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯55份、甲基丙烯酸丙烯酯40份、甲基丙烯酸钡45份、蒙脱土40份、邻苯二甲酸二丁酯15份和偶氮二异丁氰8份待用；

[0028] (2)预聚合：将甲基丙烯酸甲酯加入到加热釜中，控制搅拌转速为105r/min并升温至50℃并保温，然后依次加入甲基丙烯酸多环降冰片酯、N-取代马来酰亚胺、甲基丙烯酰胺、二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯、甲基丙烯酸丙烯酯和邻苯二甲酸二丁酯，搅拌25min后，将甲基丙烯酸钡、蒙脱土和偶氮二异丁氰混合均匀并分成8份，每隔15min向反应体系中加入一份，当所有原料全部加完后，向反应体系中通氮气30min，通气结束后，将体系升温至75℃，反应25min后，将预聚物灌入到模具中，并用亚克力板施压定型，自然冷却降温至室温；

[0029] (3)二次聚合脱模：将灌装了预聚物的模具水浴加热至70℃反应12h，再转移至烘箱中升温至110℃反应5h，最后以35℃/min的速度降温，在通风避光处脱模即可得到高强度耐热有机玻璃果盘。

[0030] 实施例2：

[0031] 一种高强度耐热有机玻璃果盘的制作方法，包括以下步骤：

[0032] (1)称取原料：分别称取甲基丙烯酸甲酯700份、甲基丙烯酸多环降冰片酯100份、N-取代马来酰亚胺100份、甲基丙烯酰胺100份、二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯40份、甲基丙烯酸丙烯酯30份、甲基丙烯酸钡30份、蒙脱土30份、邻苯二甲酸二丁酯10份和偶氮二异丁氰5份待用；

[0033] (2)预聚合：将甲基丙烯酸甲酯加入到加热釜中，控制搅拌转速为100r/min并升温至45℃并保温，然后依次加入甲基丙烯酸多环降冰片酯、N-取代马来酰亚胺、甲基丙烯酰胺、二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯、甲基丙烯酸丙烯酯和邻苯二甲酸二丁酯，搅拌20min后，将甲基丙烯酸钡、蒙脱土和偶氮二异丁氰混合均匀并分成5份，每隔10min向反应体系中加入一份，当所有原料全部加完后，向反应体系中通氮气20min，通气结束后，将体系升温至70℃，反应20min后，将预聚物灌入到模具中，并用亚克力板施压定型，自然冷却降温至室温；

[0034] (3)二次聚合脱模：将灌装了预聚物的模具水浴加热至60℃反应10h，再转移至烘箱中升温至100℃反应4h，最后以30℃/min的速度降温，在通风避光处脱模即可得到高强度耐热有机玻璃果盘。

[0035] 实施例3：

[0036] 一种高强度耐热有机玻璃果盘的制作方法，包括以下步骤：

[0037] (1)称取原料：分别称取甲基丙烯酸甲酯800份、甲基丙烯酸多环降冰片酯200份、N-取代马来酰亚胺200份、甲基丙烯酰胺200份、二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯60份、甲基丙烯酸丙烯酯50份、甲基丙烯酸钡50份、蒙脱土50份、邻苯二甲酸二丁酯20份和偶氮二异丁氰10份待用；

[0038] (2)预聚合：将甲基丙烯酸甲酯加入到加热釜中，控制搅拌转速为120r/min并升温至60℃并保温，然后依次加入甲基丙烯酸多环降冰片酯、N-取代马来酰亚胺、甲基丙烯酰胺、二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯、甲基丙烯酸丙烯酯和邻苯二甲酸二丁酯，搅拌30min后，将甲基丙烯酸钡、蒙脱土和偶氮二异丁氰混合均匀并分成10份，每隔20min向反应体系中加入一份，当所有原料全部加完后，向反应体系中通氮气40min，通气结束后，将体系升温至80℃，反应30min后，将预聚物灌入到模具中，并用亚克力板施压定型，自然冷却降温至室温；

[0039] (3)二次聚合脱模：将灌装了预聚物的模具水浴加热至80℃反应15h，再转移至烘箱中升温至120℃反应6h，最后以40℃/min的速度降温，在通风避光处脱模即可得到高强度耐热有机玻璃果盘。

[0040] 实施例4：

[0041] 一种高强度耐热有机玻璃果盘的制作方法，包括以下步骤：

[0042] (1)称取原料：分别称取甲基丙烯酸甲酯720份、甲基丙烯酸多环降冰片酯120份、N-取代马来酰亚胺120份、甲基丙烯酰胺120份、二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯45份、甲基丙烯酸丙烯酯35份、甲基丙烯酸钡35份、蒙脱土35份、邻苯二甲酸二丁酯12份和偶氮二异丁氰7份待用；

[0043] (2)预聚合：将甲基丙烯酸甲酯加入到加热釜中，控制搅拌转速为110r/min并升温至55℃并保温，然后依次加入甲基丙烯酸多环降冰片酯、N-取代马来酰亚胺、甲基丙烯酰胺、二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯、甲基丙烯酸丙烯酯和邻苯二甲酸二丁酯，搅拌25min后，将甲基丙烯酸钡、蒙脱土和偶氮二异丁氰混合均匀并分成8份，每隔18min向反应体系中加入一份，当所有原料全部加完后，向反应体系中通氮气35min，通气结束后，将体系升温至78℃，反应28min后，将预聚物灌入到模具中，并用亚克力板施压定型，自然冷却降温至室温；

[0044] (3)二次聚合脱模：将灌装了预聚物的模具水浴加热至75℃反应13h，再转移至烘箱中升温至110℃反应5h，最后以35℃/min的速度降温，在通风避光处脱模即可得到高强度耐热有机玻璃果盘。

[0045] 实施例5：

[0046] 一种高强度耐热有机玻璃果盘的制作方法，包括以下步骤：

[0047] (1)称取原料：分别称取甲基丙烯酸甲酯780份、甲基丙烯酸多环降冰片酯180份、N-取代马来酰亚胺180份、甲基丙烯酰胺180份、二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯55份、甲基丙烯酸丙烯酯45份、甲基丙烯酸钡35份、蒙脱土30份、邻苯二甲酸二丁酯10份和偶氮二异丁氰5份待用；

[0048] (2)预聚合：将甲基丙烯酸甲酯加入到加热釜中，控制搅拌转速为120r/min并升温至45℃并保温，然后依次加入甲基丙烯酸多环降冰片酯、N-取代马来酰亚胺、甲基丙烯酰胺、二甲基丙烯酸一缩乙二醇酯、甲基丙烯酸丙烯酯和邻苯二甲酸二丁酯，搅拌20min后，将甲基丙烯酸钡、蒙脱土和偶氮二异丁氰混合均匀并分成10份，每隔10min向反应体系中加入一份，当所有原料全部加完后，向反应体系中通氮气20min，通气结束后，将体系升温至70℃，反应20min后，将预聚物灌入到模具中，并用亚克力板施压定型，自然冷却降温至室温；

[0049] (3)二次聚合脱模：将灌装了预聚物的模具水浴加热至70℃反应10h，再转移至烘箱中升温至100℃反应4h，最后以40℃/min的速度降温，在通风避光处脱模即可得到高强度耐热有机玻璃果盘。

[0050] 性能检测：

[0051] 表1为本发明实施例1-5制造的有机玻璃的性能检测结果：

[0052] 表1：检测结果

[0053]

[0054] 综上，本发明实施例具有如下有益效果：硬度高、强度大、透光性好，耐热性能好。

[0055] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0056] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。