高压缩强度透明有机材料的配方及其制备方法与流程

1.本技术涉及一种透明有机材料，特别是涉及一种高压缩强度透明有机材料的配方及其制备方法。


背景技术：

2.透明有机材料通常有聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯两种材料，这两种材料的压缩强度均在100mpa左右，无法在一些特殊领域使用。因此需要设计一种高压缩强度的透明有机玻璃，以填补高压缩强度透明有机材料的空缺。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供一种高压缩强度透明有机材料的配方及其制备方法，以解决现有透明有机材料强度较低的问题。
4.为解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
5.第一方面，提供一种压缩强度透明有机材料的配方，其包括以下重量百分比的成分：75-80％的异氰酸酯；5-10％的小分子扩链剂；10-15％的交联剂；0.5％的抗氧剂；0.5％的紫外添加剂。
6.在第一方面的第一种可能实现方式中，异氰酸酯包括二环己基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯中的一种或多种。
7.在第一方面的第二种可能实现方式中，小分子扩链剂包括乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、二甘醇、1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、甲基丙二醇或一缩二乙二醇(二甘醇)中的一种或多种。
8.在第一方面的第三种可能实现方式中，交联剂包括丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、moca、二异丙醇胺中的一种或多种。
9.在第一方面的第四种可能实现方式中，的抗氧剂为抗氧剂1010，紫外添加剂为uv-328。
10.第二方面，提供一种高压缩强度透明有机材料的制备方法，其包括以下步骤：(a)按照上述第一方面中任意一项的高压缩强度透明有机材料的配方称取原料；(b)对小分子扩链剂真空脱水，使其水的质量分数小于等于0.05％；(c)将异氰酸酯与脱水后的小分子扩链剂混合均匀，并加热搅拌，得到第一物料；(d)将交联剂、抗氧剂和紫外添加剂混合，并加热搅拌，得到第二物料；(e)将第二物料与第一物料混合，并加热搅拌，得到浇注料；(f)将浇注料浇注到模具中，阶段高温固化，拆模后，得到高压缩强度透明有机材料。
11.在第二方面的第一种可能实现方式中，在步骤(b)中，小分子扩链剂在真空脱水时，将小分子扩链剂加入到装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，加热至100-110℃，真空下脱水2-3h，并降温至80℃备用。
12.在第二方面的第二种可能实现方式中，在步骤(c)至步骤(e)中，加热搅拌温度为80℃。
13.在第二方面的第三种可能实现方式中，在步骤(e)，在第二物料与第一物料的加热搅拌之后，还对其进行真空除气泡处理。
14.在第二方面的第四种可能实现方式中，在步骤(f)中，阶段高温固化时，按照加热80℃、保温2h，加热115℃、保温2h，加热160℃、保温26h的方式阶段固化。
15.本技术与现有技术相比具有的优点有：
16.本技术的高压缩强度透明有机材料的配方及其制备方法，其所制备的高压缩强度透明有机材料相较于现有透明有机材料而言，可以大幅提高压缩强度，从而使其适用于一些特殊领域，填补高压缩强度透明有机材料的空缺。同时本技术的制备方法简单，且易于操作。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
18.图1是本技术一实施例的高压缩强度透明有机材料的制备方法的步骤流程图。
具体实施方式
19.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
20.实施例1
21.按配方组成成分的重量百分比分别称取：75％的异氰酸酯(ipdi)；9％的1,4-丁二醇；15％的三羟甲基丙烷；0.5％的抗氧剂；0.5％的紫外添加剂。
22.请参阅图1，其是本技术一实施例的高压缩强度透明有机材料的制备方法的步骤流程图。按照上述配方制备高压缩强度透明有机材料，高压缩强度透明有机材料的制备方法1包括以下步骤s1至步骤s6。其中：
23.在步骤s1中，对小分子扩链剂真空脱水，使其水的质量分数小于等于0.05％。具体而言，将1,4-丁二醇加入到装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，加热至100-110℃，真空下脱水2-3h，使物料中水的质量分数不高于0.05％，并降温至80℃备用。
24.在步骤s2中，将异氰酸酯与脱水后的小分子扩链剂混合均匀，并加热搅拌，得到第一物料。具体而言，将步骤s1中脱水后的1,4-丁二醇加入计量好的ipdi中，保持80℃加热搅拌反应2-3h，达到理论nco含量后，得到第一物料备用。
25.在步骤s3中，将交联剂、抗氧剂和紫外添加剂混合，并加热搅拌，得到第二物料。具体而言，将三羟甲基丙烷、抗氧剂1010、uv-328加入烧杯中，在80℃下搅拌至熔化，得到第二物料备用。
26.在步骤s4中，将第二物料与第一物料混合，并加热搅拌，得到浇注料。具体而言，将第二物料加入到第一物料的三口烧瓶中，通过三口烧瓶中的搅拌器在80℃下将第一物料与第二物料搅拌至澄清，然后真空除气泡5分钟，得到浇注料。
27.在步骤s5中，将浇注料浇注到模具中，阶段高温固化，拆模后，得到高压缩强度透明有机材料。具体而言，将浇注料浇注到平板形模具中，按照加热80℃、保温2h，加热115℃、保温2h，加热160℃、保温26h的方式阶段固化，冷却拆模，得到高压缩强度透明有机材料。
28.测试上述制备的耐低温透明tpu胶片的性能，测试数据如下：
29.测试项目结果透光率％92雾度％0.1拉伸强度mpa125断裂伸长率％4.5压缩强度mpa201
30.实施例2
31.按配方组成成分的重量百分比分别称取：80％的异氰酸酯(ipdi)；9％的1,5-戊二醇；10％的三羟甲基丙烷；0.5％的抗氧剂；0.5％的紫外添加剂。
32.请参阅图1，其是本技术一实施例的高压缩强度透明有机材料的制备方法的步骤流程图。按照上述配方制备高压缩强度透明有机材料，高压缩强度透明有机材料的制备方法1包括以下步骤s1至步骤s6。其中：
33.在步骤s1中，对小分子扩链剂真空脱水，使其水的质量分数小于等于0.05％。具体而言，将1,5-戊二醇加入到装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，加热至100-110℃，真空下脱水2-3h，使物料中水的质量分数不高于0.05％，并降温至80℃备用。
34.在步骤s2中，将异氰酸酯与脱水后的小分子扩链剂混合均匀，并加热搅拌，得到第一物料。具体而言，将步骤s1中脱水后的1,5-戊二醇加入计量好的ipdi中，保持80℃加热搅拌反应2-3h，达到理论nco含量后，得到第一物料备用。
35.在步骤s3中，将交联剂、抗氧剂和紫外添加剂混合，并加热搅拌，得到第二物料。具体而言，将三羟甲基丙烷、抗氧剂1010、uv-328加入烧杯中，在80℃下搅拌至熔化，得到第二物料备用。
36.在步骤s4中，将第二物料与第一物料混合，并加热搅拌，得到浇注料。具体而言，将第二物料加入到第一物料的三口烧瓶中，通过三口烧瓶中的搅拌器在80℃下将第一物料与第二物料搅拌至澄清，然后真空除气泡5分钟，得到浇注料。
37.在步骤s5中，将浇注料浇注到模具中，阶段高温固化，拆模后，得到高压缩强度透明有机材料。具体而言，将浇注料浇注到平板形模具中，按照加热80℃、保温2h，加热115℃、保温2h，加热160℃、保温26h的方式阶段固化，冷却拆模，得到高压缩强度透明有机材料。
38.测试上述制备的耐低温透明tpu胶片的性能，测试数据如下：
39.测试项目结果透光率％92雾度％0.1拉伸强度mpa120断裂伸长率％6.5压缩强度mpa185
40.结合上述实施例1与实施例2测试结果可知，按照本技术的高压缩强度透明有机材料的配方及其制备方法所制备的高压缩强度透明有机材料，透光率＞90％，雾度为0.1％左右，拉伸强度≥120mpa，断裂伸长率约为5％，压缩强度超过180mpa。
41.综上所述，本技术提供了一种高压缩强度透明有机材料的配方及其制备方法。本
申请所制备的高压缩强度透明有机材料相较于现有透明有机材料而言，可以大幅提高压缩强度，从而使其适用于一些特殊领域，填补高压缩强度透明有机材料的空缺。同时本技术的制备方法简单，且易于操作。
42.需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
43.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。