專利名稱：均勻定向度有機(jī)玻璃的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種定向有機(jī)玻璃的制備方法，尤其是制備均勻定向度的定向有機(jī)玻璃的方法。
背景技術(shù)：
甲基丙烯酸甲酯通過(guò)本體澆鑄均聚或共聚的工藝路線制成的塑料板材稱為有機(jī)玻璃澆鑄板，俗稱有機(jī)玻璃。有機(jī)玻璃因其具有光學(xué)性能優(yōu)良、可成形性能優(yōu)良并具有一定的力學(xué)性能，而廣泛應(yīng)用于航空、船舶、汽車和建筑領(lǐng)域。定向有機(jī)玻璃，也稱作有機(jī)玻璃定向拉伸板，是將聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，俗稱有機(jī)玻璃)澆鑄板(一般厚度在12mm以上，長(zhǎng)寬尺寸1200mm以上)在適宜的溫度下經(jīng)X-Y 雙軸拉伸而制得的。拉伸過(guò)程是先將有機(jī)玻璃板材四邊用夾具固定后升溫到有機(jī)玻璃軟化溫度以上并保持一段時(shí)間以使板材充分軟化，然后四邊夾具以一定速度向外伸展，將有機(jī)玻璃板材平面尺寸拉大，厚度減薄，達(dá)到要求尺寸后冷卻定型。定向有機(jī)玻璃在自由狀態(tài)下升溫到有機(jī)玻璃軟化溫度以上時(shí)有機(jī)玻璃會(huì)回縮到拉伸前尺寸。通過(guò)拉伸可以使有機(jī)玻璃高分子鏈段結(jié)構(gòu)沿X-Y拉伸方向取向，從而使有機(jī)玻璃的沖擊強(qiáng)度及韌性等性能均有較大幅度的提高，可用于航空等領(lǐng)域所需高性能有機(jī)玻璃透明結(jié)構(gòu)件的成型。取向程度通常稱為有機(jī)玻璃定向度，一般采用定向有機(jī)玻璃在拉伸溫度以上加熱回彈前后尺寸變化率來(lái)計(jì)算。比如長(zhǎng)寬尺寸為2250mm的定向有機(jī)玻璃經(jīng)加熱回彈后變?yōu)殚L(zhǎng)寬尺寸1500mm，一般稱板材定向度為^250-1500)/1500 = 50%。但由于有機(jī)玻璃澆鑄板本身的厚度均勻性較差，一般在0. 5mm以上(即整個(gè)有機(jī)玻璃板面內(nèi)最薄點(diǎn)和最厚點(diǎn)厚度差大于0. 5mm)，這將導(dǎo)致有機(jī)玻璃進(jìn)行定向拉伸后出現(xiàn)整個(gè)板面定向度不均勻，一般厚度差越大，定向度越??；反之，厚度差越小，定向度越大。因此有機(jī)玻璃板材厚度相差越大，拉伸后定向度也相差越大，但板材的平均定向度不變。整個(gè)板面定向度不均勻會(huì)造成定向有機(jī)玻璃板材高分子排列狀態(tài)不均勻進(jìn)而導(dǎo)致定向有機(jī)玻璃力學(xué)性能不均勻、光學(xué)性能變差，最終影響板材成型制品的外觀和光學(xué)質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制備均勻定向度有機(jī)玻璃的方法。本發(fā)明使用的有機(jī)玻璃澆鑄板是經(jīng)本體澆鑄法制備的甲基丙烯酸甲酯均聚或共聚板材。本發(fā)明的制備均勻定向度有機(jī)玻璃的方法是先對(duì)有機(jī)玻璃澆鑄板表面進(jìn)行磨平處理，然后在125°C 160°C經(jīng)X-Y雙軸拉伸后制得，得到的拉伸定向有機(jī)玻璃去邊后任意兩點(diǎn)間定向度均勻性不超過(guò)3%。所述有機(jī)玻璃澆鑄板是經(jīng)本體澆鑄法制備的甲基丙烯酸甲酯均聚或共聚板材。所述有機(jī)玻璃澆鑄板中可以含有增塑劑或交聯(lián)劑或其它改性助齊U。有機(jī)玻璃磨平采用研磨機(jī)或磨床等設(shè)備研磨所得，磨平后板材的厚度均勻性不大于0. 3mm，減小有機(jī)玻璃板面內(nèi)最薄點(diǎn)和最厚點(diǎn)厚度差。所述拉伸定向采用X-Y雙軸定向拉伸機(jī)進(jìn)行，拉伸過(guò)程中有機(jī)玻璃保溫腔體內(nèi)部溫度均勻性不大于;Tc。本發(fā)明的有益效果是通過(guò)將有機(jī)玻璃澆鑄板表面磨平后，減小有機(jī)玻璃板面內(nèi)最薄點(diǎn)和最厚點(diǎn)厚度差。再進(jìn)行拉伸制備的定向拉伸有機(jī)玻璃整板定向度均勻性不超過(guò)3%，從而大幅度提高拉伸板材的力學(xué)性能均勻性和光學(xué)性能，能保證成型件外形尺寸。傳統(tǒng)的定向拉伸有機(jī)玻璃制備是采用未經(jīng)研磨的有機(jī)玻璃澆鑄板，一般定向度均勻性不低于6%，很難保證有機(jī)玻璃成型件外形尺寸和性能穩(wěn)定性。


附圖1為板材定向度測(cè)定取樣位置分布圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 步驟1 將一塊1600 X 1600 X 20mm有機(jī)玻璃澆鑄板置于研磨機(jī)上用120#砂紙研磨 30min，然后將該板材翻面，對(duì)另一面同樣研磨30min，取下，用超聲波測(cè)厚儀測(cè)量板材厚度， 應(yīng)盡量均勻地測(cè)定不少于81個(gè)點(diǎn)。步驟2 將板材固定在拉伸機(jī)的夾具上，在125°C 160°C條件下進(jìn)行定向拉伸，拉伸過(guò)程中保證保溫腔體內(nèi)溫度均勻度不大于;TC，有機(jī)玻璃整板外展伸長(zhǎng)達(dá)到70%停止。步驟3 拉伸完成后，將板材降溫至室溫，卸下板材。將其邊緣300mm部分切除。按附圖1所示取樣，測(cè)定其定向度。對(duì)比例2:操作同實(shí)例1，不同之處在于僅對(duì)有機(jī)玻璃澆鑄板進(jìn)行單面磨平。對(duì)比例3:操作同實(shí)例1，不同之處在于不對(duì)有機(jī)玻璃澆鑄板進(jìn)行磨平。表1實(shí)例1 3有機(jī)玻璃澆鑄板拉伸前厚度均勻性及拉伸后定向度
權(quán)利要求
1.一種均勻定向度有機(jī)玻璃的制備方法，其特征在于，先對(duì)有機(jī)玻璃澆鑄板表面進(jìn)行磨平處理，然后在125°C 160°C經(jīng)X-Y雙軸拉伸后制得，得到的拉伸定向有機(jī)玻璃去邊后任意兩點(diǎn)間定向度均勻性不超過(guò)3%。
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)玻璃澆鑄板是經(jīng)本體澆鑄法制備的甲基丙烯酸甲酯均聚或共聚板材。
3.如權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)玻璃澆鑄板中可以含有增塑劑或交聯(lián)劑或其它改性助劑。
4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，有機(jī)玻璃磨平采用研磨機(jī)或磨床等設(shè)備研磨所得，磨平后板材的厚度均勻性不大于0. 3mm。
5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述拉伸定向采用X-Y雙軸定向拉伸機(jī)進(jìn)行，拉伸過(guò)程中有機(jī)玻璃保溫腔體內(nèi)部溫度均勻性不大于3°C。
全文摘要
一種均勻定向度有機(jī)玻璃的制備方法，采用磨平后的有機(jī)玻璃澆鑄板在125℃～160℃經(jīng)X-Y雙軸拉伸后制得。有機(jī)玻璃澆鑄板是經(jīng)本體澆鑄法制備的甲基丙烯酸甲酯均聚或共聚板材，其中可以含有增塑劑或交聯(lián)劑或其它改性助劑。有機(jī)玻璃磨平可以采用研磨機(jī)或磨床等設(shè)備研磨所得，磨平后板材的厚度均勻性不大于0.3mm。拉伸定向采用X-Y雙軸定向拉伸機(jī)進(jìn)行，拉伸過(guò)程中有機(jī)玻璃保溫腔體內(nèi)部溫度均勻性不大于3℃。制備出的定向拉伸有機(jī)玻璃定向度均勻性不大于3%。
文檔編號(hào)B29C55/12GK102358032SQ20111024685
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者侯超軍, 劉大光, 朱子華, 王大勇, 王寶軍 申請(qǐng)人:錦西化工研究院