本發(fā)明涉及一種一步法合成光學級pmma板材的方法，具體是單體聚合后經擠出機擠出直接制成板材，屬于高分子材料領域。

背景技術：

聚甲基丙烯酸甲酯(英文簡稱pmma)俗稱亞克力或有機玻璃，是一種熱塑性塑料，具有極高的透明度，密度大約在1170-1200kg/m³，是玻璃的一半，強度則高過玻璃，耐腐蝕，有一定的抗紫外線，抗候性，絕緣性良好，且玻璃轉換溫度約85～165℃，易于加工。這些性質使pmma在許多領域，如汽車、廣告標牌、醫(yī)藥、電子等。

隨著社會不斷發(fā)展，液晶顯示技術蓬勃發(fā)展，導光板是液晶顯示材料背光模塊的關鍵零組件之一，而高性能光學級pmma板是制備導光板不可或缺的上游關鍵材料，其透光率等性能決定了導光板的質量，進而影響整個液晶平板顯示的亮度和均勻度。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是以本體聚合為聚合方法，提供一種由單體到板材一步法制備pmma光學級板材的制備方法。

本發(fā)明的技術方案，一步法合成光學級pmma板材的方法，按重量份計步驟如下：

(1)預聚合：取主單體mma80-100份，共聚單體ma5-10份，溶劑5-10份，引發(fā)劑50×10^-4-70×10^-4份，鏈轉移劑0.1-0.4份，脫模劑0.1-0.3份，加入聚合釜內攪拌均勻進行聚合反應；控制聚合釜內反應溫度90-150℃，壓力0.8-1.1mpa，攪拌速度40-70r/min，反應時間1-3h；

(2)二次聚合：將步驟(1)所得的混合物經泵連續(xù)輸送至二級反應釜中繼續(xù)升溫反應，并向二級反應釜中加入引發(fā)劑30×10^-4-50×10^-4份，助脫揮劑2-4份繼續(xù)反應，控制釜內反應溫度150-200℃，壓力1.6-2.5mpa，攪拌速度30-80r/min，反應時間2-3h；

(3)三次聚合：將步驟(2)所得的聚合物料經泵輸送至擠出機前端繼續(xù)反應，在輸送管道里同時加入引發(fā)劑10×10^-4-30×10^-4份；控制擠出機前端溫度180-230℃，壓力2-3mpa，螺桿轉速60-150r/min，反應時間30-40min；

(4)后處理：對反應后混合物經脫揮口脫除小分子，脫出的小分子物料經回收供循環(huán)使用，設置擠出機脫揮口溫度230-270℃，脫揮口壓力-0.09～-0.05mpa，停留時間5-10min，最后得到聚合物物料；

(5)擠出制板：取步驟(4)所得聚合物物料經直接與擠出機相連的?？跀D出，經壓延、牽引、腹膜、裁切，最終制得光學級pmma板材。

所述引發(fā)劑為過氧乙酸叔丁酯、偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰、過氧化-2-乙基己酸叔戊酯、2,5-二甲基-2,5二叔丁基過氧基已烷或二叔丁基過氧化物中的一種。

所述鏈轉移劑為正丁硫醇、異丁硫醇、正己硫醇、正十二烷基硫醇或叔十二烷基硫醇中的任一種。

所述的助脫揮劑為丙醇、正丁醇或異丁醇中的一種。

所述的脫模劑為碳十六醇或碳十八醇。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的優(yōu)點是從單體直接一步法合成光學級pmma板材，較傳統(tǒng)的造粒、干燥、熔融、擠出、制板生產工藝，省去了中間造粒、干燥、熔融環(huán)節(jié)，產品為真正的一次全新料，制出來的板黃色度指標≤0.45，透光率≧92.8；另外，省去了大量的人力、物力等資源。

具體實施方式

實施例1

(1)預聚合：取主單體mma95份，共聚單體ma5份，溶劑甲苯5份，引發(fā)劑二叔丁基過氧化物70×10^-4份，鏈轉移劑十二烷基硫醇0.3份，脫模劑碳十八醇0.2份，加入聚合釜內攪拌均勻，控制聚合釜內反應溫度135℃，壓力1.0mpa，攪拌速度50r/min，反應時間2h。

(2)二次聚合：將上述所得的混合物經泵連續(xù)輸送至二級反應釜中繼續(xù)升溫反應，并向二級反應釜中加入引發(fā)劑二叔丁基過氧化物50×10^-4份，助脫揮劑正丁醇3份，控制釜內反應溫度180℃，壓力2.0mpa，攪拌速度50r/min，反應時間2h。

(3)三次聚合：上述所得的聚合物料經泵輸送至擠出機前端繼續(xù)反應，在輸送管道里同時加入引發(fā)劑二叔丁基過氧化物30×10^-4份?？刂茢D出機前端溫度210℃，壓力2mpa，螺桿轉速120r/min，反應時間30min。

(4)后處理：然后經脫揮口脫除單體、溶劑等小分子，脫出的小分子物料經回收供循環(huán)使用，設置擠出機脫揮口溫度250℃，脫揮口壓力-0.09mpa，停留時間10min。

(5)擠出制板：上述制得的聚合物物料經直接與擠出機相連的模口擠出，經壓延、牽引、腹膜、裁切，最終制得光學級pmma板材。

實施例2

(1)預聚合：取主單體mma90份，共聚單體ma5份，溶劑甲苯10份，引發(fā)劑二叔丁基過氧化物60×10^-4份，鏈轉移劑十二烷基硫醇0.3份，脫模劑碳十八醇0.2份，加入聚合釜內攪拌均勻，控制聚合釜內反應溫度130℃，壓力1.0mpa，攪拌速度45r/min，反應時間2.5h。

(2)二次聚合：將上述所得的混合物經泵連續(xù)輸送至二級反應釜中繼續(xù)升溫反應，并向二級反應釜中加入引發(fā)劑二叔丁基過氧化物50×10^-4份，助脫揮劑正丁醇4份，控制釜內反應溫度185℃，壓力2.1mpa，攪拌速度55r/min，反應時間2h。

(3)三次聚合：上述所得的聚合物料經泵輸送至擠出機前端繼續(xù)反應，在輸送管道里同時加入引發(fā)劑二叔丁基過氧化物25×10^-4份。控制擠出機前端溫度220℃，壓力2mpa，螺桿轉速110r/min，反應時間40min。

(4)后處理：然后經脫揮口脫除單體、溶劑等小分子，脫出的小分子物料經回收供循環(huán)使用，設置擠出機脫揮口溫度250℃，脫揮口壓力-0.09mpa，停留時間10min。

(5)擠出制板：上述制得的聚合物物料經直接與擠出機相連的?？跀D出，經壓延、牽引、腹膜、裁切，最終制得光學級pmma板材。

實施例3

(1)預聚合：取主單體mma85份，共聚單體ma10份，溶劑二甲苯5份，引發(fā)劑二叔丁基過氧化物55×10^-4份，鏈轉移劑十二烷基硫醇0.3份，脫模劑碳十八醇0.3份，加入聚合釜內攪拌均勻，控制聚合釜內反應溫度135℃，壓力1.0mpa，攪拌速度55r/min，反應時間2.5h。

(2)二次聚合：將上述所得的混合物經泵連續(xù)輸送至二級反應釜中繼續(xù)升溫反應，并向二級反應釜中加入引發(fā)劑二叔丁基過氧化物45×10^-4份，助脫揮劑正丁醇3份，控制釜內反應溫度175℃，壓力2.1mpa，攪拌速度60r/min，反應時間2h。

(3)三次聚合：上述所得的聚合物料經泵輸送至擠出機前端繼續(xù)反應，在輸送管道里同時加入引發(fā)劑二叔丁基過氧化物30×10^-4份?？刂茢D出機前端溫度215℃，壓力2.5mpa，螺桿轉速115r/min，反應時間30min。

(4)后處理：然后經脫揮口脫除單體、溶劑等小分子，脫出的小分子物料經回收供循環(huán)使用，設置擠出機脫揮口溫度245℃，脫揮口壓力-0.09mpa，停留時間10min。

(5)擠出制板：上述制得的聚合物物料經直接與擠出機相連的模口擠出，經壓延、牽引、腹膜、裁切，最終制得光學級pmma板材。

實施例4

(1)預聚合：取主單體mma90份，共聚單體ma5份，溶劑甲苯5份，引發(fā)劑二叔丁基過氧化物65×10^-4份，鏈轉移劑十二烷基硫醇0.3份，脫模劑碳十八醇0.25份，加入聚合釜內攪拌均勻，控制聚合釜內反應溫度140℃，壓力1.0mpa，攪拌速度55r/min，反應時間2h。

(2)二次聚合：將上述所得的混合物經泵連續(xù)輸送至二級反應釜中繼續(xù)升溫反應，并向二級反應釜中加入引發(fā)劑二叔丁基過氧化物40×10^-4份，助脫揮劑正丁醇3份，控制釜內反應溫度180℃，壓力2.0mpa，攪拌速度60r/min，反應時間2.5h。

(3)三次聚合：上述所得的聚合物料經泵輸送至擠出機前端繼續(xù)反應，在輸送管道里同時加入引發(fā)劑二叔丁基過氧化物20×10^-4份?？刂茢D出機前端溫度205℃，壓力2.5mpa，螺桿轉速70r/min，反應時間30min。

(4)后處理：然后經脫揮口脫除單體、溶劑等小分子，脫出的小分子物料經回收供循環(huán)使用，設置擠出機脫揮口溫度240℃，脫揮口壓力-0.09mpa，停留時間10min。

(5)擠出制板：上述制得的聚合物物料經直接與擠出機相連的模口擠出，經壓延、牽引、腹膜、裁切，最終制得光學級pmma板材。

實施例5

(1)預聚合：取主單體mma80份，共聚單體10份，溶劑二甲苯10份，引發(fā)劑二叔丁基過氧化物65×10^-4份，鏈轉移劑十二烷基硫醇0.25份，脫模劑碳十八醇0.3份，加入聚合釜內攪拌均勻，控制聚合釜內反應溫度136℃，壓力1.0mpa，攪拌速度50r/min，反應時間3h。

(2)二次聚合：將上述所得的混合物經泵連續(xù)輸送至二級反應釜中繼續(xù)升溫反應，并向二級反應釜中加入引發(fā)劑二叔丁基過氧化物35×10^-4份，助脫揮劑正丁醇3份，控制釜內反應溫度185℃，壓力2.0mpa，攪拌速度65r/min，反應時間2h。

(3)三次聚合：上述所得的聚合物料經泵輸送至擠出機前端繼續(xù)反應，在輸送管道里同時加入引發(fā)劑二叔丁基過氧化物15×10^-4份?？刂茢D出機前端溫度210℃，壓力2.5mpa，螺桿轉速55r/min，反應時間35min。

(4)后處理：然后經脫揮口脫除單體、溶劑等小分子，脫出的小分子物料經回收供循環(huán)使用，設置擠出機脫揮口溫度245℃，脫揮口壓力-0.09mpa，停留時間10min。

(5)擠出制板：上述制得的聚合物物料經直接與擠出機相連的?？跀D出，經壓延、牽引、腹膜、裁切，最終制得光學級pmma板材。

上述實施例中，透光率按照國標gb/t2410-2008進行測試；黃色度按照國標gb/2409-80進行測試。

結果如下表1所示：

表1