本发明属于复合材料制备，具体地，涉及一种耐酒精耐热的pmma复合材料及其制备方法。
背景技术：
1、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)，以其轻质、易成型及高透明度的独特优势，常作为光学材料而受到广泛应用。但是，pmma自身耐热性能低，通常向pmma基料中添加无机填料或耐高温共混高分子材料来提高其复合材料的耐热性能。其中，无机填料的添加为常用的耐热增强方式，在这种耐热增强方式中需对无机填料进行有机改性，其不但对提高了复合材料的耐热性能，同时对复合材料的硬度、强度均起到增强作用。无机填料添加量过多，反而会引起pmma复合材料透明度的降低，无机填料添加量过少，又无法使得pmma复合材料达到耐热性能的要求。同时，pmma对酒精耐受性差，其表面的污渍只能用清水清洁，造成pmma板表面污清洁的困难。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种耐酒精耐热的pmma复合材料及其制备方法。
2、本发明要解决的技术问题：提高pmma的耐热性能和酒精的耐受性能。
3、本发明的一个目的可以通过以下技术方案实现：
4、一种耐酒精耐热的pmma复合材料，包括以下重量份的原料：pmma基料75-85份、增强助剂15-25份、抗氧化剂0.1-1.3份、加工辅助剂0.1-1.3份；
5、所述增强助剂为聚丙烯酸丁酯、改性树状聚合物与纳米颗粒经熔融造粒制得；
6、所述改性树状聚合物由含硅链二元醇与三元酸经过超支化反应生成的树状聚合物和环氧基硅烷偶联剂经过端基改性反应制成。
7、进一步地，所述聚丙烯酸丁酯、所述改性树状聚合物、所述纳米颗粒的质量比为8-16:15-30:15-30。
8、进一步地，所述含硅链二元醇由1,1,3,3-四甲基二硅氧烷和2-丙烯-1-醇按照摩尔比1:2.1-2.2混合经硅氢加成反应制成。
9、进一步地，所述硅氢加成反应在铂催化剂和加成有机溶剂的存在下发生，所述硅氢加成反应条件：反应温度为60-100℃，反应时间为6-24h。
10、进一步地，所述加成有机溶剂为四氢呋喃、甲苯、苯中的一种。
11、优选地，所述含硅链二元醇的制备包括以下步骤：
12、将2-丙烯-1-醇、加成有机溶剂和铂催化剂混合后，加热至硅氢加成反应温度，随后加入1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，加入完全后，继续搅拌反应，反应完成后，冷却，过滤回收铂催化剂，滤液旋转回收加成有机溶剂，得含硅链二元醇。
13、进一步地，所述超支化反应中，含硅链二元醇和三元酸的摩尔比为3.1-3.4:2，所述超支化反应在酯化催化剂和酯化有机溶剂的存在下发生，所述超支化反应的条件为：反应温度为60-90℃，反应时间为4-6h。
14、进一步地，所述三元酸为柠檬酸。
15、进一步地，所述酯化催化剂为浓硫酸(质量分数为98％)、对甲基苯磺酸、氯化亚砜、磷酸、硼酸、磺酸中的一种。
16、进一步地，所述酯化有机溶剂为乙醇、乙醚、醋酸、四氢呋喃、甲苯、苯、硫酸二甲酯中的一种。
17、优选地，所述超支化反应包括以下步骤：
18、将含硅链二元醇、三元酸和酯化有机溶剂混合后，滴加酯化催化剂，加热至超支化反应温度，并保温搅拌反应，反应完成后，旋蒸回收酯化有机溶剂，水洗，干燥，得树状聚合物。
19、进一步地，所述端基改性反应在碱性条件和开环有机溶剂的存在下发生，所述端基改性反应的条件为：反应温度为55-85℃，反应时间为2-5h。
20、进一步地，所述碱性条件为ph值为9-10。
21、进一步地，所述开环有机溶剂为四氢呋喃、n,n-二甲基乙酰胺、甲苯、苯中的一种。
22、进一步地，所述树状聚合物、环氧基硅烷偶联剂的质量比为10:1-2。
23、优选地，所述端基改性反应包括以下步骤：
24、将树状聚合物、环氧基硅烷偶联剂和开环有机溶剂混合后，用氢氧化钠溶液调节反应体系ph值至碱性，加热至端基改性反应温度，并保温反应，反应完成后，旋蒸，水洗，干燥，得改性树状聚合物。
25、进一步地，所述纳米颗粒的粒径为100-200nm；所述纳米颗粒为纳米二氧化碳、纳米碳酸钙、纳米氢氧化镁、纳米氢氧化铝中的一种或几种的混合物。
26、进一步地，所述增强助剂的制备包括：
27、将改性树状聚合物与纳米颗粒混合均匀后，再加入聚丙烯酸丁酯，并在80-100℃搅拌混合10-15min，得混合料；将混合料经双螺杆挤出机在150-190℃下经熔融挤出造粒，得增强助剂。
28、本发明的另一个目的可以通过以下技术方案实现：
29、一种耐酒精耐热的pmma复合材料的制备方法，其特征在于，
30、将pmma基料、增强助剂、抗氧化剂和加工辅助剂经双螺杆挤出机熔融挤出造粒，得复合材料，其中，挤出温度为200-240℃。
31、本发明的有益效果：
32、本发明通过增强助剂的引入，同时提高pmma的耐热性能和酒精的耐受性能。其中，所述增强助剂为熔融挤出制备的母粒，该母粒以聚丙烯酸丁酯和改性树状聚合物为负载树脂，同时利用了聚丙烯酸丁酯优异的流动性以及其与pmma优异的相容性，改性树状聚合物的负载性，首先利用改性树状聚合物和纳米颗粒混合，利用改性树状聚合物末端硅氧烷对纳米颗粒进行负载和改性，形成有机-无机的初步混合分散体系，随后利用聚丙烯酸丁酯的优异的流动性，对有机-无机分散体系加载聚丙烯酸丁酯有机链(丁基烷基链与树状分子中的硅阳骨架链或硅氧烷链发生缠绕，进而实现了有机-无机分散体系的加载)，形成有机-无机最终的分散体系，该体系中不但无机纳米颗粒分散均匀，且拥有聚丙烯酸丁酯的主链(长链)，该长链与pmma的主链相同，起到pmma与有机-无机最终的分散体系的相容剂作用，进而实现有机-无机最终的分散体系在pmma中优异的分散均匀性，这种均匀性不但保证了无机颗粒的分散均匀性，同时，保证了树状聚合物分散均匀性，使所得的复合材料整体性能的均匀性；
33、显著的是，所述树状聚合物分子中含有大量的硅阳键(来源于1,1,3,3-四甲基二硅氧烷)，硅阳键键能高，具有良好的耐热性能，其引入提高了所得复合材料的耐热性能；同时，纳米二氧化碳、纳米碳酸钙、纳米氢氧化镁、纳米氢氧化铝均为耐热无机纳米颗粒，其和树状聚合物共同提高了所得复合材料的耐热性能；
34、最后，树状聚合物末端的硅氧烷链赋予了所得复合材料优异的耐酒精性能。
1.一种耐酒精耐热的pmma复合材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：pmma基料75-85份、增强助剂15-25份、抗氧化剂0.1-1.3份、加工辅助剂0.1-1.3份；
2.根据权利要求1所述的一种耐酒精耐热的pmma复合材料，其特征在于，所述聚丙烯酸丁酯、所述改性树状聚合物、所述纳米颗粒的质量比为8-16:15-30:15-30。
3.根据权利要求1所述的一种耐酒精耐热的pmma复合材料，其特征在于，所述含硅链二元醇由1,1,3,3-四甲基二硅氧烷和2-丙烯-1-醇按照摩尔比1:2.1-2.2混合经硅氢加成反应制成。
4.根据权利要求3所述的一种耐酒精耐热的pmma复合材料，其特征在于，所述硅氢加成反应在铂催化剂和加成有机溶剂的存在下发生，所述硅氢加成反应条件：反应温度为60-100℃，反应时间为6-24h。
5.根据权利要求4所述的一种耐酒精耐热的pmma复合材料，其特征在于，所述加成有机溶剂为四氢呋喃、甲苯、苯中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种耐酒精耐热的pmma复合材料，其特征在于，所述超支化反应中，含硅链二元醇和三元酸的摩尔比为3.1-3.4:2，所述超支化反应在酯化催化剂和酯化有机溶剂的存在下发生，所述超支化反应的条件为：反应温度为60-90℃，反应时间为4-6h；所述三元酸为柠檬酸。
7.根据权利要求1所述的一种耐酒精耐热的pmma复合材料，其特征在于，所述端基改性反应在碱性条件和开环有机溶剂的存在下发生，所述端基改性反应的条件为：反应温度为55-85℃，反应时间为2-5h。
8.根据权利要求1所述的一种耐酒精耐热的pmma复合材料，其特征在于，所述纳米颗粒的粒径为100-200nm；所述纳米颗粒为纳米二氧化碳、纳米碳酸钙、纳米氢氧化镁、纳米氢氧化铝中的一种或几种的混合物。
9.根据权利要求1所述的一种耐酒精耐热的pmma复合材料，其特征在于，所述增强助剂的制备包括：
10.根据权利要求1-9任一所述的一种耐酒精耐热的pmma复合材料的制备方法，其特征在于，包括：
