一种高抗冲、高透光、高隔热聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开一种高抗冲、高透光、高隔热聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备方法，采用超级绝热材料二氧化硅气凝胶，对其进行表面化学状态调控，并将其与PMMA本体聚合体系复合制备复合材料，制得的二氧化硅气凝胶功能化的聚甲基丙烯酸甲酯复合材料具有高抗冲、高透光、高隔热等特点。本发明将功能化二氧化硅气凝胶作为PMMA功能化相，可以提升PMMA的冲击强度、隔热性能和可见光透过率，为推广PMMA至建筑透明围护结构保温隔热领域创造条件。

主权项

一种高抗冲、高透光、高隔热聚甲基丙烯酸甲酯复合材料，其特征在于，孔隙率达到98—99.5％，孔径分布均匀，在30—50nm，冲击强度为19.0‑21.0kJ/m²,透光率为97％‑99％，导热系数为0.01‑0.03W/mK，按照下述步骤进行：步骤1，将80‑150重量份正硅酸乙酯和100‑170重量份无水乙醇在50‑70℃下混合均匀，加入0.1‑1重量份盐酸搅拌均匀后静置30‑180min，随后加入0.01‑0.2重量份氢氧化钠，搅拌至其完全溶解，将上述溶液静置2‑6h后得到湿凝胶，在湿凝胶中加入0.1‑1重量份N,N’‑羰基二咪唑，随后加入1‑2重量份氨基封端聚硅氧烷，将产物置于CO₂超临界高压萃取装置中，以CO₂为介质在温度33‑50℃和气压7‑10MPa下进行超临界干燥3h，即功能化二氧化硅气凝胶；在所述步骤1中，所述氨基封端聚硅氧烷为数均分子量1000‑5000乙烯基含量摩尔百分数0.1‑5％的氨基单封端的聚二甲基二乙烯基硅氧烷或者数均分子量1000‑5000乙烯基含量摩尔百分数0.1‑5％的氨基双封端的聚二甲基二乙烯基硅氧烷；步骤2，将5‑10重量份步骤(1)得到的功能化二氧化硅气凝胶加入到100重量份甲基丙烯酸甲酯中超声分散均匀，随后加入0.02‑0.2重量份的过氧化二苯甲酰，超声分散均匀后将分散液置于引发温度之上以引发甲基丙烯酸甲酯与二氧化硅气凝胶表面聚硅氧烷的侧乙烯基进行共聚合，反应时间至少为24h，聚合后即可得到高抗冲、高透光、高隔热聚甲基丙烯酸甲酯复合材料。