聚甲基丙烯酸甲酯PMMA课件.ppt
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- 甲基丙烯酸 PMMA 课件
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1、聚甲基丙烯酸甲酯PMMAPMMA的概述聚甲基丙烯酸甲酯的英文缩写为PMMA,是一种开发较早的重要热塑性塑料,具有较好的透明性、化学稳定性和耐候性,易染色,易加工,外观优美,在建筑业中有着广泛的应用。化学式:C5O2H8n 结构式:甲基丙烯酸甲酯为主要原料的高聚物。分子量随聚合方法而不同,从几万到几百万不等。由本体聚合制得的固体成型物,俗称有机玻璃。由悬浮聚合或溶液-本体聚合制得的粒状树脂称为聚甲基丙烯酸甲酯模塑料或有机玻璃模塑料。由乳液聚合制得的树脂乳液一般为共聚物,甲基丙烯酸甲酯作为硬单体用以调节成膜的软硬度。由溶液聚合制得的树脂溶液一般亦为共聚物,主要用于涂料工业。PMMA的研究开发,距今
2、已有一百多年的历史。1872年丙烯酸的聚合性始被发现;1901 年丙烯聚丙酸脂的合成法研究完成;1927年运用前述合成法尝试工业化制造;1937年甲基酸脂工业制造开发成功,由此进入规模性制造。二战期间因其具有优异的强韧性及透光性,首先被应用于飞机的挡风玻璃,坦克司机驾驶室的视野镜。1948年世界第一只聚甲基丙烯酸甲酯浴缸的诞生,标志着它的应用进入了新的里程碑。PMMA,俗称有机玻璃,俗称亚克力,化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯。聚甲基丙烯酸甲酯是由甲基丙烯酸甲酯单体聚合而成。平均分子量50-l00万。根据聚合机理的不同,PMMA有四种不同的构型:无规立构、全同立构、间同立构、立构规整,性能也有所不同
3、。有机玻璃是一种开发较早的重要热塑性塑料,具有较好的透明性、化学稳定性和耐候性。PMMA的合成甲基丙烯酸甲酯单体1.丙酮氰醇法丙酮氰醇法H3CCOCH3H3CCCNCH3OHH2CCCH3CNH2H2SO4OH2CCCH3COOCH3NH2HSO4H2SO4HCNCH3OH2.异丁烯氧化法异丁烯氧化法H2CCCH3CH2N2O4H3CCCOOHNO2CH3H3CCCOOH2OHCH3CH3OHH2CCCH3COOCH3H2OHNO3HNO3H2O 异丁烯来源于石油尾气,价廉易得,不使用剧毒的氰化氢,生产成本比丙酮氰醇法低,且工艺简单,操作方便。PMMA的聚合1.本体聚合本体聚合MMA引发剂引发
4、剂预聚合预聚合浇注至模型中浇注至模型中逐渐升温聚合逐渐升温聚合有机玻璃有机玻璃浇铸制品浇铸制品 本体聚合产物相对分子质量较高,可达本体聚合产物相对分子质量较高,可达10万左右,且杂质少,具有高万左右,且杂质少,具有高度的透明性。通常,本体聚合反应器也就是模具,反应结束后,可获得度的透明性。通常,本体聚合反应器也就是模具,反应结束后,可获得与模具形状相同的产品,主要有板、棒、管等。与模具形状相同的产品,主要有板、棒、管等。2.悬浮聚合悬浮聚合单体单体引发剂引发剂分散剂分散剂或其溶液或其溶液软水软水(去离子水(去离子水)聚合聚合过滤水洗过滤水洗干燥干燥成品成品包装包装废水废水 悬浮聚合工艺控制较容
5、易,聚合物的相对分子质量较低,可进行注塑、悬浮聚合工艺控制较容易,聚合物的相对分子质量较低,可进行注塑、挤出等成型加工。但聚合过程中加入的分散剂等易残留于产品中,因而挤出等成型加工。但聚合过程中加入的分散剂等易残留于产品中,因而其纯度不如本体法树脂。其纯度不如本体法树脂。聚甲基丙烯酸是含聚甲基丙烯酸是含70%75%70%75%间同立构的线性热塑性高聚物。因间同立构的线性热塑性高聚物。因为它不具有完全的规整结构,而且有庞大的侧基,因此是无定为它不具有完全的规整结构,而且有庞大的侧基,因此是无定形的。如果采用配位聚合也可以得到全同产构或间同立构聚甲形的。如果采用配位聚合也可以得到全同产构或间同立构
6、聚甲基丙烯酸甲酯基丙烯酸甲酯 。从分子结构看,从分子结构看,PMMAPMMA是线型热塑性塑料,大分子主链与是线型热塑性塑料,大分子主链与PEPE相似。相似。通常,自由基聚合得到的通常,自由基聚合得到的PMMAPMMA结构单元中结构单元中-碳原子的甲基和甲碳原子的甲基和甲酯基酯基破环了破环了分子链的空间规整性,大分子链呈无规立构,是一分子链的空间规整性,大分子链呈无规立构,是一种典型的无定形聚合物。同时,取代基也种典型的无定形聚合物。同时,取代基也妨碍了妨碍了大分子的大分子的内旋内旋转转,使大分子链有一定刚性,致使其,使大分子链有一定刚性,致使其TgTg比比PEPE高的多。较高的高的多。较高的T
7、gTg和无形结构使和无形结构使PMMAPMMA在室温条件下是一种质硬而透明的材料。在室温条件下是一种质硬而透明的材料。本体聚合本体聚合PMMAPMMA的相对分子质量高,大分子呈的相对分子质量高,大分子呈无规缠结状态无规缠结状态,同,同时,由于时,由于极性甲酯基极性甲酯基的存在,使分子间的作用力比的存在,使分子间的作用力比PSPS大,熔体大,熔体黏度较高,常常难以进行一般的注塑和挤出成型。而悬浮聚合黏度较高,常常难以进行一般的注塑和挤出成型。而悬浮聚合PMMAPMMA的相对分子质量较低,具有适当的黏度温度和熔体黏度,的相对分子质量较低,具有适当的黏度温度和熔体黏度,适用于一般的热塑性塑料的成型加
8、工方法,但与本体法适用于一般的热塑性塑料的成型加工方法,但与本体法PMMAPMMA相相比,耐热性和力学性能稍差。比,耐热性和力学性能稍差。此外,将此外,将PMMAPMMA在在TgTg以上进行双向拉伸,形成高度有序的取向以上进行双向拉伸,形成高度有序的取向态结构,可提高制品的冲击强度、抗应力开裂性能,并能取消态结构,可提高制品的冲击强度、抗应力开裂性能,并能取消银纹,得到定向有机玻璃产品银纹,得到定向有机玻璃产品。聚甲基丙烯酸甲酯的结构结构H2CCCH3COOCH3n(1)破坏了分子链)破坏了分子链的空间规整性,大的空间规整性,大分子量呈无规立构分子量呈无规立构(2)妨碍了大分子)妨碍了大分子的
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