聚甲基丙烯酸甲酯

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1、聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯（polymethylmethacrylate）俗称“有机玻璃”，简称PMMA。是具有较高软化点，较好冲击强度和耐气候性的，清澈、无色透明的热塑性塑料。一、主要原料甲基丙烯酸甲酯的结构式CH2＝C－COOCH3CH3聚甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯的理化性质在常温常压下是带有特殊气味的无色、透明液体，易溶于有机溶剂中。基本物理常数如下表所示。相对分子质量100闪点（闭口），℃10熔点，℃－48.8折光指数1.4118沸点，℃100.6聚合热，kJ/mol56.5相对密度0.936爆炸

2、极限（体积），%2.12-12.52.12-12.5聚甲基丙烯酸甲酯分子结构中含有不饱和双键，结构不对称，容易发生聚合反应。酯基可以水解、醇解、胺解等反应。原料来源生产MMA的路线合成法丙酮氰醇法异丁烯氧化法废有机玻璃解聚法聚甲基丙烯酸甲酯二、PMMA的生产工艺★聚合原理与实施方法甲基丙烯酸甲酯的聚合反应主要按自由基聚合机理进行。其引发方式可以是光、热、或引发剂。可以按本体、悬浮、溶液、乳液聚合等方法实施工业生产。甲基丙烯酸甲酯主要采用本体聚合生产有机玻璃；采用悬浮聚合生产模塑粉；采用乳液聚合生产皮革或织物处理剂

3、。溶液聚合生产油漆，但应用较少。在利用本体聚合生产有机玻璃时，主关键的问题是如何控制克服甲基丙烯酸甲酯聚合过程中的“凝胶效应”和聚合过程体积收缩问题。★影响聚合的因素聚合时，体系的氧气浓度、单体的浓度、聚合温度、溶剂种类、引发剂用量等对产物的性能都有影响，如下图所示。聚甲基丙烯酸甲酯0100200300400500600204060801001234氧对MMA聚合的影响（反应温度：65℃，无光线）1－氧气10.13kPa；2－氧气1.013kPa3－氧气0.1013kPa；4－无氧0204060808060402

4、0123聚合物产率（%）6570758085909510046810121416181234Mr×10-3聚合物产率（%）反应时间（日）反应时间（小时）聚合温度（℃）不同浓度MMA的聚合速率（溶剂：苯；反应温度：65℃）1－5%MMA；2－10%MMA3－20%MMAPMMA的相对分子质量与反应温度、引发剂浓度的关系1－无引发剂；2－0.1%BPO3－0.5%BPO；4－1.0%BPO聚甲基丙烯酸甲酯★PMMA生产工艺☆本体浇注法生产板、棒、管状有机玻璃△有机玻璃板材的生产单体配料制浆灌浆排气封合聚合脱模裁切包装

5、入库制模模板清洗新模板聚甲基丙烯酸甲酯制膜将一定规格的光洁平整、无光学畸变、去毛边的硅玻璃板，依次用5%的氢氧化钠溶液、稀盐酸洗涤，再用蒸馏水洗涤干净并烘干。根据厚度要求，将符合标准的橡胶条用聚乙烯醇胶水浸后，再用玻璃纸包扎成适用的垫条。然后将垫条夹在二块玻璃板的四周（注意留灌浆口），用聚乙烯醇或其他粘性物质严格涂封，再用垫有橡皮的不锈钢夹子夹牢。聚甲基丙烯酸甲酯制浆又称预聚合。是按配方将纯度为98.5%以上的单体和引发剂、增塑剂、脱模剂等加入预聚釜内，启动搅拌器，向夹套内通入蒸汽升温至75～85℃，保持5～10

6、min，停止加热。釜内物料因聚合放热会自动升温至90～92℃，维持15min后，向夹套通冷却水降温至84℃左右，经过15min后，将物料放入用夹套冷冻盐水冷却的釜中，快速搅拌冷却至18～20℃，所得浆液供灌浆使用。聚甲基丙烯酸甲酯预聚合的目的：缩短聚合反应的诱导期，利用“凝胶效应”的提前出现，在灌模前移出较多的聚合热，保证产品的质量；减少聚合时的体积收缩，通过预聚合可以使收缩率小于12%（正常由MMA至PMMA体积收缩率为20%～22%）；浆液粘度大，可以减少灌模的渗漏损失。聚甲基丙烯酸甲酯灌浆将预聚浆液通过漏斗

7、灌入模具中。根据生产的板材厚度不同一般采取不同的灌浆方法。厚度小于4mm的板材，先灌浆，之后竖直置于进片架直接进入水箱，依靠水的压力将空气排出，使浆液布满模具，立即封合。聚甲基丙烯酸甲酯厚度5～6mm的板材，在竖直灌浆后将空气排出，使浆液布满模板，立即封合。厚度8～20mm的板材，为防止料液过重使模板挠曲破裂，而把模具放在可以倾斜的卧车上，灌浆后立即垂直排气封口。如图所示。聚甲基丙烯酸甲酯底架支架料液浆液浆液120～150mm聚甲基丙烯酸甲酯聚合（水俗法、空气俗法）水浴法是将灌好浆料的模具放入恒温水箱中静置1～2

8、h后通入蒸汽升温。聚合温度与聚合时间依据板材的厚度而定，如厚度小于20mm的板材，其操作条件为：35～50℃聚合30～38h；65～100℃聚合3～5h，然后降温45～65℃送去脱模。水浴法的优点是：反应容易控制，聚合产物的相对分子质量差异较小，有利于提高产品的抗磨性和抗溶剂性；利用水中压力比空气大，容易保证所得板材的厚度均匀。不足之处是劳动强度大；模具的密封严格；板材规