资源描述：
《聚甲基丙烯酸甲酯的热降解研究进展.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、第19卷第3期高分子材料科学与工程VO1.19NO.32OO3年5月OLYMERMATERIALSSCIENCEANDENGINEERINGMay2OO3=============================================================聚甲基丙烯酸甲酯的热降解研究进展曾文茹1李疏芬1周允基2(1.中国科技大学化学物理系安徽合肥23OO26;2.香港理工大学屋宇设备工程学系香港)摘要;概述了有关MMA热解研究的情况着重阐述了MMA在无氧及有氧条件下的热解机理
2、介绍了近年来有关MMA热解动力学和稳定性方面的研究内容以及今后的发展方向0关键词;聚甲基丙烯酸甲酯;热降解机理;热降解动力学;热稳定性中图分类号;O631.31文献标识码;A文章编号;1OOO-7555(2OO3)O3-OO12-O5聚甲基丙烯酸甲酯(MMA)俗称有机玻MMA=CH2由于链末端存在双键因此相对璃是一种无色透明的高分子材料它具有良好不稳定在无氧条件下约22OC时即会发生解聚0其解聚方式有两种[56]的力学强度和抗腐蚀性0近年来MMA在工一种是链末端双键业生产~建筑和室内装饰等方面的
3、应用日益广引发的C-C键断裂;泛与此同时其抗热性能较差的缺点也为人们CH3CH2=所关注0MMA是一种热塑性塑料热稳定性--CH2CCH2C较差在2OOC左右即发生解聚4OOC左右则COOCH3COOCH3CH2CH3会剧烈燃烧释放出大量的有害气体0从实用的=CH2C--CH2C(1)角度出发如何在保持MMA优良的物理和COOCH3COOCH3力学性能的前提下进一步增强其热稳定性成另一种是主链C-C键无规则的断裂;为科技工作者关注的热点0本文主要总结了近CH3CH3年来国内外有关MMA热性质如热
4、降解机--CH2CCH2C理~热解动力学以及热稳定性方面的研究状况COOCH3COOCH3以供有关研究者参考0CH3CH3CH2C----CH2C(2)1PMMA的热降解机理研究COOCH3COOCH31.1PMMA在无氧条件下的热降解其中式(2)为MMA解聚反应的速控步其MMA主要有两种合成方式一种是通活化能要高于式(1)0当温度达到3OOC左右过自由基聚合得到的MMA=CH2其链的末时MMA的解聚反应主要以式(2)为主[7]0此端为不饱和双键;另一种是通过阴离子的聚合外在自由基聚合形成的MM
5、A中含有少量得到的MMA-H其链的两端为饱和碳键0的环状聚合物这种环状结构很不稳定在2OO在无氧条件下MMA的热降解历程与所[58]C即发生解聚0处的介质(如真空~氮气和氩气等)无关[1~4]热对上述机理Manring等人[9]提出了不同解产物9O%以上为单体甲基丙烯酸甲脂的观点他们认为对MMA=CH而言当温2(MMA)此外还含有一些小分子物质0对于度较低时其解聚反应除了按式(1)进行外还收稿日期;2OO1-O6-11;修订日期;2OO1-1O-O8基金项目;香港理工大学策略性学术发展领域高密度
6、都市先进建筑科技基金资助项目作者简介;曾文茹(1972-)女博士生.联系人;李疏芬.第3期曾文茹等:聚甲基丙烯酸甲酯的热降解研究进展13会通过自由基的传递进行,但这一观点未得到CH3CH3进一步证实OR+--CCH2CCH2---对阴离子聚合得到的PMMA-H,其热稳COOCH3COOCH3CH3CH3定性较高,在3OOC左右才开始解聚,其解聚方RH+--CCHCCH2--(4)式主要按式(2)进行[1O]OCOOCH3COOCH3此外,在PMMA的热解过程中,除发生主(R1)链的断裂外,还存在
7、着侧链酯基的断裂,但与上H3COCH3述两种方式相比,此种解聚方式处于次要地--CCHCCH2---位[9,11,12]OCOOCH3COOCH31.2PMMA在有氧条件下的热降解(R2)在有氧条件下,PMMA的热解机理与无氧H3COCH3=情况有所不同O温度较低时,氧分子会抑制--CCH+CCH2--(5)PMMA的解聚,表现为发生解聚时的温度及解COOCH3COOCH3聚活化能都明显提高;但温度升高后,氧的存在(R3)[7,8,13,14]R则加剧了PMMA的解聚,其作用机理3进一步降解形成
8、R4,R4通过重排形成如式(3)所示[8,14]2-甲基环氧丙烷碳酸甲酯(I)(式6,7)::H3CCH3CH3CH3CCH2CCHO-RCH2C+O2==RCH2COO(3)COOCH3COOCH3CO2CH3CO2CH3(R)3(R/)(R")H3COCH3=PMMA解聚产生的R/与氧结合后生成稳CCH+C=CH2(6)定性更高的过氧化基团R",反应为可逆放热反COOCH3COOCH3(R)应O温度较低时,体系中含有较多的R",因此抑4OO制了聚合物的进一步降解,但当温度升高后(>=RHR4
