專利名稱：均勻定向度有機玻璃的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種定向有機玻璃的制備方法，尤其是制備均勻定向度的定向有機玻璃的方法。
背景技術：
甲基丙烯酸甲酯通過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玻璃澆鑄板，俗稱有機玻璃。有機玻璃因其具有光學性能優良、可成形性能優良并具有一定的力學性能，而廣泛應用于航空、船舶、汽車和建筑領域。定向有機玻璃，也稱作有機玻璃定向拉伸板，是將聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，俗稱有機玻璃)澆鑄板(一般厚度在12mm以上，長寬尺寸1200mm以上)在適宜的溫度下經X-Y 雙軸拉伸而制得的。拉伸過程是先將有機玻璃板材四邊用夾具固定后升溫到有機玻璃軟化溫度以上并保持一段時間以使板材充分軟化，然后四邊夾具以一定速度向外伸展，將有機玻璃板材平面尺寸拉大，厚度減薄，達到要求尺寸后冷卻定型。定向有機玻璃在自由狀態下升溫到有機玻璃軟化溫度以上時有機玻璃會回縮到拉伸前尺寸。通過拉伸可以使有機玻璃高分子鏈段結構沿X-Y拉伸方向取向，從而使有機玻璃的沖擊強度及韌性等性能均有較大幅度的提高，可用于航空等領域所需高性能有機玻璃透明結構件的成型。取向程度通常稱為有機玻璃定向度，一般采用定向有機玻璃在拉伸溫度以上加熱回彈前后尺寸變化率來計算。比如長寬尺寸為2250mm的定向有機玻璃經加熱回彈后變為長寬尺寸1500mm，一般稱板材定向度為^250-1500)/1500 = 50%。但由于有機玻璃澆鑄板本身的厚度均勻性較差，一般在0. 5mm以上(即整個有機玻璃板面內最薄點和最厚點厚度差大于0. 5mm)，這將導致有機玻璃進行定向拉伸后出現整個板面定向度不均勻，一般厚度差越大，定向度越小；反之，厚度差越小，定向度越大。因此有機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。整個板面定向度不均勻會造成定向有機玻璃板材高分子排列狀態不均勻進而導致定向有機玻璃力學性能不均勻、光學性能變差，最終影響板材成型制品的外觀和光學質量。
發明內容
本發明的目的是提供一種制備均勻定向度有機玻璃的方法。本發明使用的有機玻璃澆鑄板是經本體澆鑄法制備的甲基丙烯酸甲酯均聚或共聚板材。本發明的制備均勻定向度有機玻璃的方法是先對有機玻璃澆鑄板表面進行磨平處理，然后在125°C 160°C經X-Y雙軸拉伸后制得，得到的拉伸定向有機玻璃去邊后任意兩點間定向度均勻性不超過3%。所述有機玻璃澆鑄板是經本體澆鑄法制備的甲基丙烯酸甲酯均聚或共聚板材。所述有機玻璃澆鑄板中可以含有增塑劑或交聯劑或其它改性助齊U。有機玻璃磨平采用研磨機或磨床等設備研磨所得，磨平后板材的厚度均勻性不大于0. 3mm，減小有機玻璃板面內最薄點和最厚點厚度差。所述拉伸定向采用X-Y雙軸定向拉伸機進行，拉伸過程中有機玻璃保溫腔體內部溫度均勻性不大于;Tc。本發明的有益效果是通過將有機玻璃澆鑄板表面磨平后，減小有機玻璃板面內最薄點和最厚點厚度差。再進行拉伸制備的定向拉伸有機玻璃整板定向度均勻性不超過3%，從而大幅度提高拉伸板材的力學性能均勻性和光學性能，能保證成型件外形尺寸。傳統的定向拉伸有機玻璃制備是采用未經研磨的有機玻璃澆鑄板，一般定向度均勻性不低于6%，很難保證有機玻璃成型件外形尺寸和性能穩定性。
附圖1為板材定向度測定取樣位置分布圖。
具體實施例方式實施例1 步驟1 將一塊1600 X 1600 X 20mm有機玻璃澆鑄板置于研磨機上用120#砂紙研磨 30min，然后將該板材翻面，對另一面同樣研磨30min，取下，用超聲波測厚儀測量板材厚度， 應盡量均勻地測定不少于81個點。步驟2 將板材固定在拉伸機的夾具上，在125°C 160°C條件下進行定向拉伸，拉伸過程中保證保溫腔體內溫度均勻度不大于;TC，有機玻璃整板外展伸長達到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，測定其定向度。對比例2:操作同實例1，不同之處在于僅對有機玻璃澆鑄板進行單面磨平。對比例3:操作同實例1，不同之處在于不對有機玻璃澆鑄板進行磨平。表1實例1 3有機玻璃澆鑄板拉伸前厚度均勻性及拉伸后定向度
權利要求
1.一種均勻定向度有機玻璃的制備方法，其特征在于，先對有機玻璃澆鑄板表面進行磨平處理，然后在125°C 160°C經X-Y雙軸拉伸后制得，得到的拉伸定向有機玻璃去邊后任意兩點間定向度均勻性不超過3%。
2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述有機玻璃澆鑄板是經本體澆鑄法制備的甲基丙烯酸甲酯均聚或共聚板材。
3.如權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述有機玻璃澆鑄板中可以含有增塑劑或交聯劑或其它改性助劑。
4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，有機玻璃磨平采用研磨機或磨床等設備研磨所得，磨平后板材的厚度均勻性不大于0. 3mm。
5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述拉伸定向采用X-Y雙軸定向拉伸機進行，拉伸過程中有機玻璃保溫腔體內部溫度均勻性不大于3°C。
全文摘要
一種均勻定向度有機玻璃的制備方法，采用磨平后的有機玻璃澆鑄板在125℃～160℃經X-Y雙軸拉伸后制得。有機玻璃澆鑄板是經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劑或其它改性助劑。有機玻璃磨平可以采用研磨機或磨床等設備研磨所得，磨平后板材的厚度均勻性不大于0.3mm。拉伸定向采用X-Y雙軸定向拉伸機進行，拉伸過程中有機玻璃保溫腔體內部溫度均勻性不大于3℃。制備出的定向拉伸有機玻璃定向度均勻性不大于3%。
文檔編號B29C55/12GK102358032SQ20111024685
公開日2012年2月22日 申請日期2011年8月25日 優先權日2011年8月25日
發明者侯超軍, 劉大光, 朱子華, 王大勇, 王寶軍 申請人:錦西化工研究院