本發(fā)明涉及一種耐劃傷、高抗沖PMMA材料的制備方法，屬于高分子聚合物制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

聚甲基丙烯酸甲酯俗稱壓克力或有機(jī)玻璃，具有極高的透明度，耐腐蝕，有一定的抗紫外線，抗候性，易于加工。廣泛應(yīng)用于汽車、廣告標(biāo)牌、衛(wèi)生潔具、燈具、醫(yī)藥等眾多領(lǐng)域，應(yīng)用領(lǐng)域幾乎深入生活各個(gè)層面，在全球市場上一直是最重要的高分子材料之一。近年由于LED平板電視的急速成長，促使PMMA強(qiáng)勁的市場需求，但由于PMMA表面硬度不高、抗沖擊性能低等缺點(diǎn)，限制了PMMA材料在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用。

PMMA聚合技術(shù)有懸浮聚合、溶液聚合和本體聚合。其中懸浮聚合和溶液聚合技術(shù)成熟，被絕大多數(shù)廠商使用。本體聚合得到的聚合物較純淨(jìng)，無雜質(zhì)，且能耗低，無污染，但技術(shù)門檻較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決PMMA表面硬度不高、抗沖擊性能低的問題，提供了一種方法簡單，步驟易于控制的耐劃傷、高抗沖PMMA材料的制備方法。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種耐劃傷、高抗沖PMMA材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)配料：取主單體甲基丙烯酸甲酯70-100份，丙烯酸丁酯5-10份，苯乙烯5-15份，引發(fā)劑15×10^-4-35×10^-4份、鏈轉(zhuǎn)移劑0.1～0.3份，充分?jǐn)嚢柚疗浠旌暇鶆?，加入裝有回流冷凝裝置的三口燒瓶中，攪拌速度為300～500r/min，油浴溫度為108-112℃，得到共聚產(chǎn)物；

(2)材料后處理：用丙酮將共聚產(chǎn)物溶解，再用甲醇進(jìn)行沉降，過濾，放入烘箱中烘干，得到甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-苯乙烯共聚物。

進(jìn)一步的，所述引發(fā)劑為二月桂酰過氧化物或過氧化3.5.5-三甲基已酸叔丁酯。

進(jìn)一步的，所述鏈轉(zhuǎn)移劑為正丁硫醇、異丁硫醇、正己硫醇、正十二烷基硫醇或叔十二烷基硫醇。

進(jìn)一步的，所述步驟(2)中烘干溫度為60～100℃，烘干時(shí)間為3～8h。本發(fā)明制備方法簡單，步驟易于操作，采用本體聚合方法，一次性投料，整個(gè)反應(yīng)體系穩(wěn)定可控，制備出的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物，純度高且具有較好的耐表面劃傷、耐沖擊性。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例一：

按重量份數(shù)稱取主單體MMA80份，丙烯酸丁酯5份，苯乙烯15份，引發(fā)劑15×10^-4份，鏈轉(zhuǎn)移劑0.2份，置于帶有回流冷凝裝置、溫度計(jì)、攪拌棒的三口燒瓶中攪拌均勻，油浴加熱升溫至110℃，攪拌速度為350r/min，隨著反應(yīng)進(jìn)行，體系粘度逐漸增大，反應(yīng)時(shí)間為4h50min時(shí)，提高攪拌速度至450r/min，繼續(xù)恒溫反應(yīng)3h40min，形成粘稠狀的共聚產(chǎn)物；停止反應(yīng)，待體系冷卻后取出共聚產(chǎn)物，用丙酮完全溶解，再用甲醇沉降出共聚物，過濾，置于烘箱中在烘干溫度為100℃條件下烘干3h，得到甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-苯乙烯共聚物。

實(shí)施例二：

按重量份數(shù)稱取主單體MMA70份，丙烯酸丁酯10份，苯乙烯15份，引發(fā)劑25×10^-4份，鏈轉(zhuǎn)移劑0.2份，置于帶有回流冷凝裝置、溫度計(jì)、攪拌棒的三口燒瓶中攪拌均勻，油浴加熱升溫至108℃，攪拌速度為350r/min，隨著反應(yīng)進(jìn)行，體系粘度逐漸增大，反應(yīng)時(shí)間為3h20min時(shí)，提高攪拌速度至450r/min，繼續(xù)恒溫反應(yīng)3h20min，形成粘稠狀的共聚產(chǎn)物；停止反應(yīng)，待體系冷卻后取出共聚產(chǎn)物，用丙酮完全溶解，再用甲醇沉降出共聚物，過濾，置于烘箱中在烘干溫度為100℃條件下烘干3h，得到甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-苯乙烯共聚物。

實(shí)施例三：

按重量份數(shù)稱取主單體MMA100份，丙烯酸丁酯10份，苯乙烯5份，引發(fā)劑35×10^-4份，鏈轉(zhuǎn)移劑0.3份，置于帶有回流冷凝裝置、溫度計(jì)、攪拌棒的三口燒瓶中攪拌均勻，油浴加熱升溫至112℃，攪拌速度為500r/min，隨著反應(yīng)進(jìn)行，體系粘度逐漸增大，反應(yīng)時(shí)間為3h20min時(shí)，提高攪拌速度至450r/min，繼續(xù)恒溫反應(yīng)3h20min，形成粘稠狀的共聚產(chǎn)物；停止反應(yīng)，待體系冷卻后取出共聚產(chǎn)物，用丙酮完全溶解，再用甲醇沉降出共聚物，過濾，置于烘箱中在烘干溫度為60℃條件下烘干8h，得到甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-苯乙烯共聚物。

對(duì)比例一：

按質(zhì)量份數(shù)稱取主單體MMA95份，苯乙烯5份，引發(fā)劑15×10^-4份，鏈轉(zhuǎn)移劑0.15份，置于帶有回流冷凝裝置、溫度計(jì)、攪拌棒的三口燒瓶中攪拌均勻，油浴加熱升溫至110℃，攪拌速度為300r/min，隨著反應(yīng)進(jìn)行，體系粘度逐漸增大，反應(yīng)時(shí)間為5h20min時(shí)，提高攪拌速度至400r/min，繼續(xù)恒溫反應(yīng)2h，形成粘稠狀的共聚產(chǎn)物；停止反應(yīng)，待體系冷卻后取出共聚產(chǎn)物，用丙酮完全溶解，再用甲醇沉降出共聚物，過濾，置于烘箱中在烘干溫度為90℃條件下烘干5h，得到甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。

對(duì)比例二：

按質(zhì)量份數(shù)稱取主單體MMA90份，苯乙烯10份，引發(fā)劑17×10^-4份，鏈轉(zhuǎn)移劑0.18份，置于帶有回流冷凝裝置、溫度計(jì)、攪拌棒的三口燒瓶中攪拌均勻，油浴加熱升溫至110℃，攪拌速度為300r/min，隨著反應(yīng)進(jìn)行，體系粘度逐漸增大，反應(yīng)時(shí)間為4h30min時(shí)，提高攪拌速度至400r/min，繼續(xù)恒溫反應(yīng)4h，形成粘稠狀的共聚產(chǎn)物；停止反應(yīng)，待體系冷卻取出共聚產(chǎn)物，用丙酮完全溶解，再用甲醇沉降出共聚物，過濾，置于烘箱中在烘干溫度為90℃條件下烘干5h，得到甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。

對(duì)比例三：

按質(zhì)量份數(shù)稱取主單體MMA85份，苯乙烯15份，引發(fā)劑20×10^-4份，鏈轉(zhuǎn)移劑0.2份，置于帶有回流冷凝裝置、溫度計(jì)、攪拌棒的三口燒瓶中攪拌均勻，油浴加熱升溫至110℃，攪拌速度為300r/min，隨著反應(yīng)進(jìn)行，體系粘度逐漸增大，反應(yīng)時(shí)間為3h40min時(shí)，提高攪拌速度至450r/min，繼續(xù)恒溫反應(yīng)3h，形成粘稠狀的共聚產(chǎn)物；停止反應(yīng)，待體系冷卻后取出共聚產(chǎn)物，用丙酮完全溶解，再用甲醇沉降出共聚物，過濾，置于烘箱中在烘干溫度為90℃條件下烘干5h30min，得到甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。

上述實(shí)施例中，拉伸強(qiáng)度按照國標(biāo)GB/T1040.1-2006進(jìn)行測試；熔體流動(dòng)速度按照ISO1133進(jìn)行測試；負(fù)荷變形溫度按GB/T1634.1-2004進(jìn)行測試；無缺口沖擊強(qiáng)度按GB/T1043.1-2008進(jìn)行測試；透光率按照國標(biāo)GB/T2410-2008進(jìn)行測試；洛氏硬度按照ISO2039-2：

結(jié)果如表1所示：

由表1可知，引入丙烯酸丁酯，明顯縮短了反應(yīng)時(shí)間，有效的提升了PMMA的力學(xué)性能、負(fù)荷變形溫度、表面硬度及耐劃傷性能，并且材料保持較高的純凈度和透光率，可以豐富PMMA在透明、耐熱、對(duì)硬度有較高要求領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，具有良好的應(yīng)用前景。