甲基丙烯酸甲酯的本体聚合及成型
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合实验结论
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合实验结论
甲基丙烯酸甲酯（MMA）是一种重要的有机化工原料，广泛应用于生产有机玻璃、表面涂料、粘合剂等领域。
本体聚合是制备甲基丙烯酸甲酯聚合物的一种重要方法。
在本次实验中，我们研究了甲基丙烯酸甲酯的本体聚合过程，并得出了以下结论。
首先，实验结果表明，甲基丙烯酸甲酯的本体聚合是一个放热反应，聚合温度随着反应的进行逐渐升高。
为了控制聚合温度，实验中采用了冷却水浴和循环水冷却的方式。
此外，为了使反应顺利进行，实验中采用了引发剂和链转移剂，如过氧化苯甲酰（BPO）和十二烷基硫醇（SDT）。
其次，实验结果发现，聚合物的分子量随着反应时间和单体浓度的增加而增加。
但当单体浓度过高时，聚合物的分子量反而会下降。
这是因为过高的单体浓度会导致聚合过程中的链终止反应加剧，从而降低了聚合物的分子量。
因此，在实验过程中，要选择适当的单体浓度和聚合时间，以获得高分子量的聚合物。
此外，实验结果还表明，聚合物的光学性能与聚合条件密切相关。
通过调整聚合条件，可以制备出具有不同光学性能的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）材料。
例如，在聚合过程中加入色料或荧光剂，可以制备出具有不同颜色的PMMA材料；通过调整聚合温度和引发剂用量，可以控制PMMA的结晶度和分子量分布，从而影响其光学性能。
综上所述，甲基丙烯酸甲酯的本体聚合实验结果表明，聚合条件对聚合物分子量、光学性能等方面具有重要影响。
通过调整聚合条件，可以制备出具有优异性能的聚甲基丙烯酸甲酯材料，为其在各个领域的应用提供有力支持。
甲基丙烯酸甲酯的聚合
甲基丙烯酸甲酯本体聚合的工艺过程生产原理：本体聚合是指单体仅在少量引发剂存在下进行的聚合反应，或者直接加热，光和辐射作用下进行的聚合反应。
本体聚合具有产品纯度高和无需后处理等优点，可直接聚合成各种规格的型材。
但是，由于体系粘度大，聚合热难以散去，反应控制困难，导致产品发黄，出现气泡，从而影响产品质量。
本体聚合进行到一定程度，体系粘度大大增加，大分子链的移动困难，而单体分子的扩散收到的影响不大。
链引发和链增长反应照常进行，而增长链自由基的终止受到限制，结果使得聚合反应的速度增加，聚合物分子变大，出现所谓的自动加速效应。
更高的聚合速率导致更多的热量生成，如果聚合热不能及时散去，会使局部反应雪崩式的加速进行而失去控制，因此，自由基本体聚合中控制聚合速率使聚合反应平稳进行是获得无瑕疵型材的关键。
聚甲基丙烯酸甲酯为无定形聚合物，具有高度的透明性，因此成为有机玻璃。
聚甲基丙烯酸甲酯具有较好的耐冲击强度于良好的低温性能，是航空工业和光学仪器制造业的重要材料。
有机玻璃表面光滑，在一定的曲率内光线可在其内部传到而不逸出，因此在光导纤维领域得到应用。
但是，聚甲基丙烯酸甲酯耐候性差，表面易磨损。
可以是甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯等单体共聚来改善耐候性。
有机玻璃是通过甲基丙烯酸甲酯的本体聚合制备的。
甲基丙烯酸甲酯的密度小于聚合物的密度，再聚合过程中出现较为明显的体积收缩。
为了避免体积收缩和有利散热，工业上往往采用二步法制备有机玻璃。
在过氧化苯甲酰引发下，甲基丙烯酸甲酯聚合初期平稳反应，当转化率超过20%以后，聚合体粘度增加，聚合速率明显加快，此时应该停止第一阶段反应，将聚合浆液转移到模具中，低温反应较长时间。
当转化率打到90%以上后，聚合物业已成型，可以升温使单体完全聚合。
引发剂的用量应视制备的制品厚度而定。
聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），俗称有机玻璃，因其优良的光学性能，比重小，以及在低温下仍能保持其独特的性能而被广泛的应用，则它是重要的合成材料之一。
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合聚甲基丙烯酸甲酯是一种热塑性塑料，性质很稳定，并且具有很好的透明性（透光能力可达90%以上），被称为有机玻璃。
它容易模塑加工，所以应用很广。
其最大的缺点就是耐磨性较差。
一、实验目的1．了解加聚反应及本体聚合的方法及特点。
2．了解并掌握本实验中单体的预聚、灌浆、成型聚合操作。
二、实验原理单体的预聚也称为制浆。
即首先制成具有一定粘度的液体（低聚合度的高分子），其目的主要是为了缩短聚合时间，减小成型过程中模的收缩程度（因从单体转化为聚合物密度增大，体积有明显收缩，对甲基丙烯酸甲酯来说收缩程度达20%左右）。
制浆常用两种方法：其一是将一定分子量（一般10-20万）的聚甲基丙烯酸甲酯经加热溶于其单体中，成为一定粘度的浆液，一般含4-8%的聚合物；其二是在单体中加入引发剂后在水浴（85-90℃）上加热使其引发聚合。
当达到一定粘度时，迅速冷却，然后成型。
三、仪器与试剂新蒸甲基丙烯酸甲酯，过氧化苯甲酰，50mL锥形瓶，球形冷凝管，试管，恒温槽。
四、实验步骤在50毫升的锥形瓶中加入15毫升（14.1克）新蒸的甲基丙烯酸甲酯及精确称量的14毫克过氧化苯甲酰，接上一回流冷凝管，在85-90℃水浴中加热予聚。
在予聚过程中要不断振摇锥形瓶。
经过15-20分钟，当粘度达到甘油粘度的两倍左右时，置于冷水中迅速冷却，终止聚合反应。
将以上制得的予聚物小心灌入一试管中，在恒温槽中按如下条件进行成型聚合。
50℃保持3小时后至35-40℃至凝胶化完毕（约20小时左右）。
然后逐步升温，经3小时后升至105℃保持3小时后，逐步升温，在3小时内降至40℃，即完成聚合。
将试管取出冷至室温，或用冷水冷却，即得到一段透明的有机玻璃。
观察其表面—是否光滑，透明度，颜色及有无气泡。
五、思考题1. 写出由丙酮为主要原料制聚甲基丙烯酸甲酯的各步反应式。
2.简述本体聚合的特点及控制方法。
3．讨论出现自动加速现象的原因。
实验一 甲基丙烯酸甲酯的本体聚合
实验一甲基丙烯酸甲酯的本体聚合
实验原理：
自由基聚合反应是一种重要的高分子化学反应，是机械、电化学、辐射、光化学、热化学等条件下许多高分子化学反应的共性反应。
本实验中采用的甲基丙烯酸甲酯的本体聚合反应可以采用自由基聚合反应进行合成。
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合物的化学结构如下图所示：
甲基丙烯酸甲酯具有较强的亲油性和良好的耐久性，可以制备高分子材料，如光硬化涂料、接枝共聚物、稳定剂等。
本次实验采用自由基引发聚合的方法，通过加入两性引发剂，在紫外光的照射下进行聚合反应。
实验材料：
甲基丙烯酸甲酯、过硫酸铵、四氢呋喃、紫外光灯、烧杯等。
实验步骤：
1、称取0.2克过硫酸铵和0.6克甲基丙烯酸甲酯加入10毫升四氢呋喃中，用漏斗将混合物滴加到小烧杯中，磁搅子搅拌溶解。
2、将小烧杯置放在紫外光灯下，打开紫外光灯，用塑料薄膜覆盖烧杯，在室温下静置过夜。
3、观察烧杯中聚合产物是否形成，将产物取出并分析分子量。
实验注意事项：
1、加入引发剂后需立即进行紫外光照射，不宜长时间搅拌，以免产生不必要的自由基引起副反应。
2、实验中应严格控制温度，避免相应聚合反应的发生。
3、实验结束后注意清洗实验器材。
实验结果及分析：
经过紫外光的照射，经过一夜后，产物已经形成。
通过分析可得聚合产物的分子量大概在5000左右。
通过本次实验，学习了甲基丙烯酸甲酯的本体聚合方法，掌握了自由基聚合反应的基本原理和实验操作技能，对于高分子材料及其化学性质有了更加深入的理解。
同时，在实验过程中也加强了实验的安全意识及实验室管理技能，提高了实验效率的重要性。
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合.
100
80
inverting ratio(%)
60
40
20
0 0 20 40 60 80 100 120 140 160
t(min)
图1 PMMA在BPO引发下转化率随时间的变化关系.
三、实验设备和样品
1.仪器
100ml 锥形瓶 1只； 1000ml烧杯 1只； 100℃温度计1支； 调压电热套一个 玻璃棒一支 平板玻璃80×100×3mm 4块 橡皮片80×100×3mm 2块 铁夹子 8只 胶带纸 1卷 橡皮膏若干
COOCH3
பைடு நூலகம்
在本体聚合反应开始前，通常有一段诱导期，聚合速度为零，体系无粘度变化。然后反应逐 步进行。当转化率超过20%之后，聚合速度显著加快，称为自加速效应，此时若控制不当， 体系易发生暴聚而使产品性能变坏。而转化率达80%之后，聚合速率显著减小，最后几乎停 止聚合反应，需升高温度才能使之完全聚合。
。
（2）注模及热处理 a . 仔细洗净玻璃片并干燥之； b.按玻璃片大小将橡皮片口型，左上角断开，用胶带纸缠绕橡皮条二层，涂上聚乙 烯醇糊，放于二片玻璃之间使其粘结起来，然后将模具四周用橡皮膏粘封二层，左上 角留出供灌浆用。 c. 用滴管将预聚体慢慢灌入模具内，灌完后检查是否有气泡，若有气泡，可将模具 口部向上放置片刻，并用手指弹嗑模具外壁使气泡逸出。然后用橡皮膏将模口密封， 四周用夹子夹住。 d. 将已灌浆之模具置于恒温水槽中，升温至 60 ℃，保持 3 小时，然后升温至 95100℃，保持2小时，使聚合完全，取出模具，撤去玻璃夹板，得一透明光洁的有机 玻璃板。
五、注意事项
转化率超过20%以后,聚合速度显著加快,此时应注意控制反应条件 防止发生暴聚.
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合一、实验目的（1）了解本体聚合的基本原理以及特点，特别是了解温度对产品的影响；（2）了解有机玻璃（PMMA）的制备技术，要求成品无气泡，无损缺，透明光洁。
二、实验原理聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），俗称有机玻璃，因其优良的光学性能，比重小，以及在低温下仍能保持其独特的性能而被广泛的应用，则它是重要的合成材料之一。
本实验是用过氧化苯甲酰（BPO）为引发剂，甲基丙烯酸甲酯进行自由基聚合。
本体聚合的具体过程是：1、引发剂分解2、链引发3、链增长4、链终止A．偶合终止B．歧化终止其中，甲基丙烯酸甲酯在60℃以上时聚合，以歧化终止为主。
本体聚合反应是一个连锁反应，反应速度很快，伴随着聚合物的生成出现自动加速现象，并且甲基丙烯酸甲酯不是聚合物的良溶剂，长脸自由基有一定程度的卷曲，自动加速效应更加明显。
因为引发是通过小分析的单分子的分解发生的，而生长只需要单体移动到生长链的末端，所以这两个过程的聚合速率再聚合初期并不特别依赖相应反应物在在介质中扩散的能力。
另一方面，双分子终止需要在粘度增加到一定程度后，终止速率将被扩散速率所控制，而引发和生长速率则不受影响。
这种在速率上的不连续性突然破坏了连锁反应的稳定状态，终止生长的链段数少于开始生长的链段数，导致反应速率与放热速率随反应进行而增加。
这种效应称之为“自动加速效应”。
由于粘度增加，散热困难，会发生“爆聚”。
因此，本体聚合要求严格控制不同反应阶段的温度，随时排除反应热是很有必要的。
在本体聚合反应开始前，通常有一段诱导期，聚合速度为零，体系无粘度变化。
然后反应逐步进行。
当转化率超过20%之后，聚合速度显著加快，称为自加速效应，此时若控制不当，体系易发生暴聚而使产品性能变坏。
而转化率达80%之后，聚合速率显著减小，最后几乎停止聚合反应，需升高温度才能使之完全聚合。
三、 实验药品及仪器药品：过氧化苯甲酰（BPO ）（0.05g ）---甲基丙烯酸甲酯（MMA ）（15mL ）---仪器：恒温水浴锅、三口烧瓶、直型冷凝管、磨口锥形瓶、牛角管、温度计、天平、小试管等。
实验二--甲基丙烯酸甲酯的本体聚合
实验二--甲基丙烯酸甲酯的本体聚合甲基丙烯酸甲酯（Methyl methacrylate，缩写为MMA）是一种重要的有机化合物，具有优异的物理化学性质，在工业上应用广泛，例如制备高透明度的有机玻璃、聚合物分散剂、涂料和增塑剂等。
MMA的聚合过程中涉及到单体分子之间的化学键的断裂和形成，以及活性自由基的产生、转移和相互作用等复杂的过程，因此MMA的聚合机理和过程研究非常重要。
MMA的聚合通常有两种方法：一种是自由基聚合法，另一种是离子聚合法。
其中，自由基聚合法是目前应用最广泛的方法，本实验即采用自由基聚合法来合成MMA的高分子。
自由基聚合法是指利用引发剂引发单体的的自由基反应，使得单体分子在空气中逐渐聚合形成高分子。
大多数自由基聚合反应都需要一定的引发能量，如光，热，化学活性氧和单质等。
本实验采用的引发剂是过氧化苯甲酰（BPO），反应在70℃的无氧条件下进行。
实验前准备工作1）实验仪器、材料和试剂：宽口烧瓶、温控磁力搅拌器、分液漏斗、滴定管、试管、取样管、pH计、玻璃棒、过滤器、MMA单体、过氧化苯甲酰（BPO）、液态乙苯、硬化剂、苯甲醇、75％的硫酸、双乙酰丙烯酸二甲酯（DMAA）。
2）预先制备的溶液：MMA单体、液态乙苯、苯甲醇、75％的硫酸、硬化剂。
3）实验环境：空气中温度为25℃，相对湿度为50％。
实验步骤1）将宽口烧瓶置于温控磁力搅拌器上，加入过氧化苯甲酰（BPO）0.5g和苯3ml，然后用液态乙苯使刻度线到达250ml。
将烧瓶装载到水浴中，加温至70℃，同时保持搅拌。
2）制备MMA单体溶液：将MMA单体80g放置在分液漏斗中，加入30ml的苯甲醇，用玻璃棒搅拌均匀。
在加入细小的MMA单体量之前，确保储存瓶口密封，以避免氧气的入侵。
逐渐将MMA单体加入烧瓶中，注意单体加入速度要缓慢和均匀，同时加热水浴中的烧瓶，反应液体开始变浓稠。
3）在加入MMA单体以后，反应物的颜色发生变化。
通常，颜色的变化是从无色到淡黄色，说明聚合反应已经开始。
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合
[键入公司名称]高分子化学实验报告甲基丙烯酸甲酯的本体聚合[键入作者姓名][选取日期]一、实验目的（1）掌握本体聚合的原理、优缺点；（2）熟悉本体聚合制备有机玻璃的方法；（3）了解有机玻璃工业生产上的部分操作工艺。
二、实验原理自由基聚合的基本机理自由基聚合时引发剂 I 先形成活性种R•，R•打开单体 M 的π键，与之加成，形成单体活性种，而后进一步不断与单体加成，促使链增长。
最后，增长着的活性链失去活性，链终止。
本体聚合生产工艺本体聚合——在不用其它反应介质情况下，单体中加有少量或不加引发剂发生聚合的方法。
均相本体聚合——生成的聚合物溶于单体（如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯）。
非均相本体聚合——生成的聚合物不溶解在单体中，沉淀出来成为新的一相（如氯乙烯）。
有机玻璃的分段聚合 链引发：链增长：链终止：采用两段聚合：即先在较低温度下预聚合，转化率控制在10～30％，C 6H 5C OO O C C 6H 5OC 6H 5C OO2.C 6H 5C OO .+CH 2C CH 33C 6H 5C OCH 2CCH 33.C 6H 5C OCH 2CCH 33.+CH 2C CH 3COOH 3~CH 2C CH 3COOH 3C CH 3COOH 3CH 2CH 2CCH 3COOH 3.[]n ~CH 2CCH 3COOH 3.+CCH 3COOH 3CH 2~.~CH 2CCH 33CCH 33CH 2~~CH 2CHCH 3COOH 3+CCH 3COOH 3CH~此时体系粘度较低，尚可散热，可在较大搅拌釜中进行聚合。
然后，浇成薄板，由低温至高温进一步进行后聚合。
第一阶段（预聚）较低转化率（10％～40％），可在较大的釜中进行。
将MMA、引发剂、增塑剂、脱模剂在80－90℃下预聚成透明的粘性液体。
第二阶段，以较慢速率进行，或进行薄层（如板状）聚合。
将浆液浇注入两块平板玻璃的模型，在40℃左右缓慢聚合一段时间后，逐步升温，最后在100～110℃使聚合反应完全，降温脱模得平板有机玻璃。
实验6 甲基丙烯酸甲酯的本体聚合
实验六甲基丙烯酸甲酯的本体聚合一、目的要求：1、了解本体聚合的原理，2、熟悉有机玻璃的制备方法。
二、原理：聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），俗称有机玻璃。
有机玻璃广泛用在工业、农业、军事、生活等的各个领域，如飞机、汽车的透明窗玻璃、罩盖等。
在建筑、电气、医疗卫生、机电等行业也广泛使用，如制造光学仪器、电器、医疗器械、透明模型、装饰品、广告铭牌等。
每年全世界要消耗数以百万吨的有机玻璃及其制品。
工业上制备有机玻璃主要采用本体、悬浮聚合法，其次是溶液和乳液法。
而有机玻璃的板、棒、管材制品通常都用本体浇铸聚合的方法来制备。
如果直接做甲基丙烯酸甲酯的本体聚合，则由于发热而产生气体只能得到有气泡的聚合物。
如果选用其它聚合方法（如悬浮聚合等）由于杂质的引入，产品的透明度都远不及本体聚合方法。
因此，工业上或实验室目前多采用浇注方法。
即：将本体聚合迅速进行到某种程度（转化率10% 左右）做成单体中溶有聚合物的粘稠溶液（预聚物）后，再将其注入模具中，在低温下缓慢聚合使转化率达到93 ～95% 左右，最后在100 ℃下聚合至反应完全。
其反应方程式如下：甲基丙烯酸甲酯在过氧化苯甲酰引发剂存在下进行如下聚合反应：本实验采用本体聚合法制备有机玻璃。
本体聚合是在没有介质存在的情况下只有单体本身在引发剂或光、热等作用下进行的聚合，又称块状聚合。
体系中可以加引发剂，也可以不加引发剂。
按照聚合物在单体中的溶解情况，可以分为均相聚合和多相聚合两种：聚合物溶于单体，为均相聚合，如甲基丙烯酸甲酯，苯乙烯等的聚合；聚合物不溶于单体，则为多相聚合，如氯乙烯，丙烯腈的聚合。
本体聚合的产物纯度高、工序及后处理简单，但随着聚合的进行，转化率提高，体系黏度增加，聚合热难以散发，系统的散热是关键。
同时由于黏度增加，长链游离基末端被包埋，扩散困难使游离基双基终止速率大大降低，致使聚合速率急剧增加而出现所谓自动加速现象或凝胶效应，这些轻则造成体系局部过热，使聚合物分子量分布变宽，从而影响产品的机械强度；重则体系温度失控，引起爆聚。
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合
2．甲基丙烯酸甲酯的预聚合： 甲基丙烯酸甲酯的预聚合：
• ①洗涤单体 • 取容量瓶称取空瓶质量，取60gMMA单体。 配制5％氢氧化钠洗涤液（100ml蒸馏 • 水、氢氧化钠5g），取MMA: 氢氧化钠洗 涤液1:1，洗3次，用水洗3次（观察有什么 现象）
• ②预聚合 • 量取所需单体量（模具内容积＋5ml ) ，倒入一充分洗净 并烘干的 150ml 的锥形瓶中，加入0.08％单体重量的 ABIN(计算引发剂加入量)，用装有毛细管和温度计的橡皮 塞盖上瓶口（橡皮塞必须用铝箔包严），混匀后，用电热 套加热进行预聚合，控制反应瓶内温度为85℃～90℃，大 约 20～30 分钟。聚合过程要不断摇动，观察体系粘度变 化，当聚合液的粘度稍大于甘油时，预聚合反应结束。 • ③灌模： • 将所制得的预聚物趁热缓慢倒入模中，不要灌的太满 , 以 免外溢，将上口用玻璃纸及牛皮纸封好后，（观察若有气 泡可用洁净的毛细管导出 , 封好浇灌口）四周再以夹子夹 住，直立放于一模具架上。
三、 实验步骤
• 1．制模 ． • ①平板模具的制备：取两片同样大小（ 8cm x 10cm ）先 用肥皂水将玻璃片洗净 , 再用蒸馏水洗 。 在两片之间的 四角放上同样厚度的包有铝箔的小橡胶垫块，四边对齐， 在压紧的情况下，先用玻璃纸将三个边封严使其密封好 , 留下一边不封口 , 以便灌浆（注意：玻璃纸一定要贴平， 且注意在拐角处一定不要弄破）．然后在玻璃纸的外面再 贴一层牛皮纸以加固，用夹子夹牢,未封的一边留作灌料 口。此即为制备有机玻璃板的模具。将糊好的模具晾干， 备用。 • ②计算出模具的内容积。 • ③洗涤仪器待用
高分子化学
聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA） （PMMA）的本体聚合
一、实验原理
• 本体聚合是指单体仅在少量的引发剂存在下进行 的聚合反应，或者直接在热、光和辐射作用下进 行的聚合反应。本体聚合具有产品纯度高和无需 后处理等优点 , 可直接聚合成各种规格的型材。 但是由于体系粘度大，聚合热难以散去，反应控 制困难，导致产品发黄，出现气泡，如果聚合热 不能及时散去，会使局部反应“雪崩”式地加速 进行而失去控制。因此，自由基本体聚合中控制 聚合速率使聚合反应平稳进行是获取无瑕疵型材 的关键。从而影响产品的质量。
实验五-甲基丙烯酸甲酯的本体聚合及有机玻璃的制备
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合 及有机玻璃的制备
实验目的
1.了解本体聚合的基本原理和特点。 2. 掌握和了解有机玻璃的制造和操作技术特
点。
一、 基本原理
本体聚合: 单体本身在不加溶剂及其他分散介质的情况下由微 量引发剂或光、热、辐射能等引发进行的聚合反应。
本体聚合的优点: (1) 由于聚合体系中的其他添加物少（除引发剂外，有时会加 入少量必要的链转移剂、颜料、增塑剂、防老剂等），因而所得聚 合产物纯度高，特别适合ห้องสมุดไป่ตู้制备对透明性和电性能要求高的产品。 (2) 反应设备是最简单。
本体聚合的缺点:
聚合反应难控制的，这是由于本体聚合不加分散介质，聚合反 应到一定阶段后，体系粘度大，易产生自动加速现象，聚合反应热 也难以导出，因而反应温度难控制，易局部过热，导致反应不均匀， 使产物分子量分布变宽。这在一定程度上限制了本体聚合在工业上 的应用。
解决方法:
常采用分阶段聚合法，即工业上常称的预聚合和后聚合。
四、思考题
1. 本体聚合工艺中的关键是什么？采用什么措施来解决 这些问题？
2. 经聚合后的浆液为什么要在先低温下聚合，然后再升 温？
3. 硬脂酸在有机玻璃制备中起什么作用？
二 、主要药品与仪器
甲基丙烯酸甲酯（MMA） 过氧化苯甲酰（BPO）
装有搅拌器、冷凝管、温度计的三口瓶 加热套 试管
50mL 0.3g
1套 1个 1支
三、实验步骤
1. 预聚合 (1)在装有搅拌器、冷凝管、温度计的三颈瓶中加入50mL MMA再加入0.3g BPO，开始搅拌使BPO溶解于单体中。 (2) 开始加热，在80℃左右进行预聚合。注意观察体系的 粘度变化，当体系粘度变大，但仍能顺利流动时，结束预聚合。
甲基丙烯酸甲酯通过本体聚合
.了解本体聚合的原理、特点和实施方法。
2.熟悉利用甲基丙烯酸甲酯本体聚合制备有机玻璃的方法，了解其工艺过程。
二．基本概念1.本体聚合――单体仅在少量的引发剂存在下进行的聚合反应，或直接在热、光和辐射作用下进行的聚合反应。
2.引发剂――易分解产生自由基并使单体聚合的化合物。
3.凝胶效应――按动力学方程，在反应初期以后，体系引发剂浓度下降，单体浓度下降，聚合总速率本应该下降，但是在反应过程总没有下降，反而上升的现象成为自加速现象。
其出现的主要是体系粘度增加所引起的，故又称为凝胶效应。
三.实验原理甲基丙烯酸甲酯通过本体聚合方法可以制得有机玻璃。
聚甲基丙烯酸甲酯由于有庞大的侧基存在，为无定形固体，其最突出的性能是具有高度的透明性，比重小，故其制品比同体积无机玻璃制品轻巧得多。
同时又具有一定的耐冲击强度与良好的低温性能，表面光滑，电性能优良。
甲基丙烯酸甲酯在引发剂的作用下，发生本体聚合反应，生成聚甲基丙烯酸甲酯：四．实验仪器与药品甲基丙烯酸甲酯过氧化苯甲酰试管三颈瓶冷凝管恒温水浴机械搅拌器五．实验步骤1.预聚物的制备准确称取0.05g过氧化苯甲酰、50g(60ml)甲基丙烯酸甲酯，混合均匀，投入到100mL、配有冷凝管的磨口三颈瓶中，开启冷却水，采用水浴恒温，开动搅拌，升温至75-80℃进行聚合反应，注意体系粘度和体积的变化，30min后取样，若预聚物具有一定粘度，则移去热源，冷却至50℃左右。
2.聚合物的成型取1.5×15cm试管若干支，分别进行灌注，灌注高度一般为5-7cm，（灌注过多，压力太大，有可能使气泡不易逸出，留在聚合物内。
）然后静置数天，直至试管内物料变得坚硬。
撤除试管，可得到一透明度高、光洁的圆柱形聚甲基丙烯酸甲酯。
六．分析与思考1.自加速效应是怎样产生的？对聚合反应有那些影响？2.制备有机玻璃，各阶段的温度应怎么控制，为什么？醋酸乙烯酯的乳液聚合一．实验目的1.了解乳液聚合的基本原理和特点；2.掌握乳液聚合的试验技术。
甲基丙烯酸甲酯的聚合
实验二甲基丙烯酸甲酯的聚合一、目的要求1．掌握甲基丙烯酸甲酯减压蒸馏精制的方法2．熟悉甲基丙烯酸甲酯本体聚合的特点和聚合方法二、基本原理甲基丙烯酸甲酯为无色透明液体，为方便贮存加入少量阻聚剂（如对苯二酚），对苯二酚可与氢氧化钠反应生成溶于水的盐，通过水洗即可去除掉大部分，然后进行蒸馏进一步精制，由于甲基丙烯酸甲酯沸点较高，如采用常压蒸馏会因温度过高发生聚合等副反应，因此通常采用减压蒸馏。
本体聚合是指单体仅在少量引发剂存在下进行的聚合反应，具有产品纯度高和无需后处理等优点，但是由于体系粘度大，聚合热难以散去，反应控制困难。
本体聚合进行到一定程度，体系粘度大大增加，大分子链的移动困难，而单体分子的扩散受到的影响不大，链引发和链增加反应照常进行，而增长链自由基的终止受到限制，结果使得聚合反应速度增加，聚合物分子量变大，出现自动加速效应，更高的聚合速率导致更多的热量生成，如果聚合热不能及时散去，会使局部反应加速进行失去控制，因此，自由基本体聚合中控制聚合速率是使聚合反应平稳进行的关键。
三、仪器与药品1．500ml三口瓶，500ml分液漏斗，毛细管（自制），刺型分馏柱，100℃温度计，接受瓶，真空水泵，三颈瓶，冷凝管，水浴锅，电动搅拌器等。
2．甲基丙烯酸甲酯（A.R.），氢氧化钠（C.P.），过氧化本甲酰（A.R.），硅油，高纯氮气。
四、实验步骤1．在500mL分液漏斗中加入250mL甲基丙烯酸甲酯单体，用事先配置好的10％氢氧化钠水溶液反复振荡洗涤数次至无色，每次用量为40～50mL，然后再用去离子水洗至中性，用pH试纸测试呈中性即可。
再用无水硫酸纳或无水氯化钙进行干燥（每升单体100g），干燥30min。
2．安装减压蒸馏装置，并与真空体系、高纯氮体系连接。
要求整个体系密闭。
开动真空水泵抽真空，并用煤气灯烘烤三口烧瓶、分流柱、冷凝管、接受瓶等玻璃仪器，尽量除去系统中的空气，然后关闭抽真空活塞和压力计活塞，通高纯氮至正压。
居家基丙烯酸甲酯的本体聚合
甲基丙烯酸甲酯（MMA）的本体聚合李科(北方民族大学材料科学与工程学院)摘要：介绍了甲基丙烯酸甲酯（MMA）的本体聚合的实验内容。
通过本体聚合制取聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），在单体：过氧类引发剂浓度1%，聚合温度为85～90℃，反应时间5h左右的实验条件下, 制备得到了无色透明的有机玻璃。
关键词：甲基丙烯酸甲酯（MMA）、本体聚合、有机玻璃Bulk Polymerization of Methyl methacrylate (MMA)Li Ke(School of material science & engineering , Beifang University ofNationnalities)Abstract Poly ( methyl methacrylate) with were prepared by bulk polymerization, The polymerization condition for required molecular weight was that the peroxide initiator was 1% ; reaction temperature and time were 85～90℃and 5h respectively .Keywords methyl methacrylate(MMA) bulk polymerization organic glass由甲基丙烯酸甲酯( MMA ) 为单体合成的高分子PMM A,又称有机玻璃。
PMMA的应用领域比较广泛，PMMA 作为性能优异的透明材料，广泛应用于各种灯具、照明器材、光学玻璃、各种仪器仪表表盘、罩壳、刻度盘、光导纤维、商品广告橱窗、广告牌、飞机座舱玻璃飞机和汽车的防弹玻璃、各种用途( 医用、军用、建筑用) 玻璃等领域。
近年来，随着PMMA 改性与复合材料技术进展，PMMA 在医用高分子材料、光学显示材料和塑料光纤等方面的应用得到拓展。
甲基丙烯酸甲酯本体聚合
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合一、实验目的1 了解本体聚合的特点，掌握本体聚合的实施方法2熟悉有机玻璃的制备方法及工艺二、实验原理本体聚合是烯类单体在没有介质的情况下，单体本身在引发剂或催化剂等作用下进行的聚合，而自由基聚合可以通过本体聚合实现。
本体聚合的特点是产物纯净，尤其可以得到透明制品，所需设备简单。
甲基丙烯酸甲酯（MMA ）通过本体聚合方法可以制得有机玻璃。
聚甲基丙烯酸甲酯由于有庞大的侧基存在，为无定形固体，其最突出的性能具有高度的透明性，其比重小，故制品比同体积无机玻璃制品轻巧得多。
同时又具有一定的耐冲击强度与良好的低温性能，是航空工业与光学仪器制造工业的重要原料。
聚甲基丙烯酸甲酯表面光滑，在一定的弯曲限度内，光线可在其内部传导而不逸出，故外科手术中利用它把光线输送到口腔喉部作照明。
聚甲基丙烯酸甲酯的电性能优良，是很好的绝缘材料。
甲基丙烯酸甲酯在过氧化苯甲酰引发剂存在下进行如下聚合反应：由于甲基丙烯酸甲酯单体比重只有0. 94g/cm3,而聚合物比重为17 g/cm［故有较大的体积收缩。
三、仪器和试剂主要仪器设备：试管四颈瓶冷凝管恒温水浴搅拌器甲基丙烯酸甲酯（MMA ），过氧化二苯甲酰（BP0）四、实验步骤1预聚合装有搅拌器、冷凝管、温度计的250ml的四口烧瓶中加入50ml甲基丙烯酸甲酯MMA , 1g （占单体量0. 2%）的过氧化苯甲酰BP0,开动搅拌并升温至75〜80C,反应20-30分钟，注意引发剂是否全部分解完全，观察现象，看有无气泡产生。
体系稍有粘稠状时，换冷水浴冷却到40C左右停止搅拌。
将反应物倒入预先洗净烘干的小试管中。
2.聚合反应将试管放入水浴升温至60C,保温1-2h,待试管中基本无气泡产生，且聚合物基本变硬时，升温至100C,保温待其自然冷却到40C以下，除去玻璃管，得到光滑无色透明的有机玻璃棒或有条件也可以这样做密圭寸试管口，移入40〜50° C烘箱中放置2〜3天。
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合及成型
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合及成型一、实验目的1、了解本体聚合的原理。
2、熟悉型材有机玻璃的制备方法。
二、实验原理聚甲基丙烯酸甲酯具有优良的光学性能、密度小、机械性能好、耐候性好。
在航空、光学仪器、电器工业、日用品等方面又有广泛的用途。
为保证光学性能，聚甲基丙烯酸甲酯多采用本体聚合法合成。
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合是按自由基聚合反应历程进行的，其活性中心为自由基。
反应包括链引发、链增长和链终止，当体系中含有链转移剂时，还可发生链转移发应。
本体聚合是不加其他介质，只有单体本身在引发剂或催化剂、热、光作用下进行的聚合，又称块状聚合。
本体聚合具有合成工序简单，可直接形成制品且产物纯度高的优点。
本体聚合的不足是随聚合的进行，转化率提高，体系黏度增大，聚合热难以散出，同时长链自由基末端被包裹，扩散困难，自由基双基终止速率大大降低，致使聚合速率急剧增大而出现自动加速现象，短时间内产生更多的热量，从而引起相对分子质量分布不均，影响产品性能，更为严重的则引起爆聚。
因此甲基丙烯酸甲酯的本体聚合一般采用三段法聚合，而且反应速率的测定只能在低转化率下完成。
三、主要试剂和仪器1.主要试剂名称试剂规格用量单体甲基丙烯酸甲酯精制30g引发剂偶氮二异丁腈AR 0.02g2、主要仪器100mL三口瓶，冷凝管，试管，恒温水浴，0～100℃温度计，玻璃板（两块），橡皮条。
四、实验步骤预聚体的制备1、取0.02g偶氮二异丁腈、30g甲基丙烯酸甲酯混合均匀，投入到100mL装有冷凝管、温度计和毛细管的磨口三口瓶中，搅拌、通冷凝水。
2、水浴加热，升温至75～80℃，反应20min后取样。
注意观察聚合体系的黏度，当体系具有一定黏度（预聚物转化率约7%～10%）时，则停止加热，并将聚合液冷却至50℃左右。
有机玻璃薄棒的成型1、将试管洗净、烘干，把预聚体加入至试管的2/3，把试管放入试管架中，在60～65℃水浴中恒温反应2h。
2、将试管架放入烘箱中，升温至95～100℃保持1h，即得到一根透明光洁的有机玻璃棒。
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合及成型
材料制备与合成甲基丙烯酸甲酯的本体聚合及成型开放性实验姓名：____________________________________________学号：____________________________________________专业：____________________材料化学________________院系：________________ 化学与化工系_______________指导教师：_________________________________________起止日期：20**年**月**日至20**年**月**日甲基丙烯酸甲酯的本体聚合及成型摘要：有机玻璃通常采用甲基丙烯酸甲酯（MMA本体聚合方法制备。
本实验以甲基丙烯酸甲酯（MMA为单体，过氧化二苯甲酰（BPO为引发剂，邻苯二甲酸二丁酯（DPB为脱模剂，手工成型制备有机玻璃。
通过实验了解聚合原理和特点，利用透光率仪测定所制产品的透明度，讨论合成过程对透光率的影响；并分析成型过程中影响产品质量的诸多因素。
关键字：有机玻璃；甲基丙烯酸甲酯；本体聚合；成型；透光率、/. —前言甲基丙烯酸甲酯是一种重要的有机化工原料, 主要作为聚合单体用于生产其聚合物和共聚物,还可通过酯交换用于生产甲基丙烯酸高碳酯。
其聚合物为透明性极佳的塑胶材料,故常被称为有机玻璃, 且具有极好的耐候性等优良特性, 广泛用于汽车、容器、建筑、设备部件、家用电器材料、卫生洁具等方面, 特别是近年来应用在光学级有机玻璃、防射线有机玻璃、光导纤维、光盘等高新技术领域。
同时, 甲基丙烯酸甲酯作为高性能建筑涂料的改性剂使用, 也有很大的利用空间。
除此之外，还可用于聚氯乙烯改性抗冲助剂ACR和MBS腈纶第二单体、医药功能材料等。
[1]聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA是高透明无定形热塑性塑料，是制备有机玻璃的重要材料。
有机玻璃与普通硅玻璃相比，具有突出的优点：它在塑料中透光性最佳（透光率大于92%），有良好的耐候性、耐酸碱性和尺寸稳定性，密度不到普通玻璃的一半，抗脆裂性却超过普通玻璃几倍，易于加工成型。
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合实验
高分子工程实验教案（3）一、实验内容甲基丙烯酸甲酯的本体聚合（有机玻璃的制备）二、实验目的与要求1、进一步掌握本体聚合的基本概念和本体聚合的特征；2、了解在本体聚合中如何避免自动加速效应；3、掌握有机玻璃的制备方法。
三、实验教时: 8教时四、实验指导（一）本体聚合的基本知识本体聚合是将单体本身在有微量引发剂或光、热、辐射能等引发进行的聚合反应。
由于聚合体系中的其他添加物少，因而所得的聚合物纯度高，特别适合于制备透明性和电性能高的产品。
根据聚合产物是否溶于单体可分为均相聚合和沉淀聚合。
如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯等聚合属于均相本体聚合；乙烯、氯乙烯等聚合属于非均相本体聚合（沉淀聚合）。
本体聚合除所得的产品纯度高外，本体聚合的另一优点是可以进行浇铸聚合，即将预聚合产品浇入模具中进行后聚合，反应完成后即可获得成品。
通常聚合物比相应单体的密度大，因而在聚合反应过程中会发生体积收缩，因此在进行浇铸聚合时应注意控制预聚合的单体转化率，而且在后聚合过程中，若温度控制不好，易导致收缩不均匀，使聚合物的光折射不均匀以及产生局部皱纹，影响产品质量。
（二）主要药品和仪器1．药品甲基丙烯酸甲酯（MMA）偶氮二异丁腈（说明制备厚制品可用过氧化二苯甲酰）邻苯二甲酸二丁酯（增塑剂）硬脂酸（脱模剂）甲基丙烯酸（用多了会粘模严重，加一点可减少收缩）2．仪器三口反应瓶（150 mL），温度计，恒温水浴，10×10×5玻璃模板，乳胶管，恒温烘箱。
（三）实验步骤聚合配方：MMA：60 mL（根据制品的体积计算）偶氮二异丁腈：0.036～0.1克（单体量0.06%～0.15%）邻苯二甲酸二丁酯： 4.2克（单体量6%～7%）硬脂酸：0.36克（单体量0.5%～0.7%）甲基丙烯酸: 0.06克（单体量0.1%）1．预聚合在150 mL三口反应瓶中加入60 mLMMA、邻苯二甲酸二丁酯和硬脂酸及引发剂的1/3，在85～90℃的水浴中搅拌预聚合反应30～45分钟（控制转化率在8～12%），若粘度上升较慢可补加1/3的引发剂。
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甲基丙烯酸甲酯的本体聚合及成型
一、实验目的
1、了解本体聚合的原理。
2、熟悉型材有机玻璃的制备方法。
二、实验原理
聚甲基丙烯酸甲酯具有优良的光学性能、密度小、机械性能好、耐候性好。
在航空、光学仪器、电器工业、日用品等方面又有广泛的用途。
为保证光学性能，聚甲基丙烯酸甲酯多采用本体聚合法合成。
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合是按自由基聚合反应历程进行的，其活性中心为自由基。
反应包括链引发、链增长和链终止，当体系中含有链转移剂时，还可发生链转移发应。
本体聚合是不加其他介质，只有单体本身在引发剂或催化剂、热、光作用下进行的聚合，又称块状聚合。
本体聚合具有合成工序简单，可直接形成制品且产物纯度高的优点。
本体聚合的不足是随聚合的进行，转化率提高，体系黏度增大，聚合热难以散出，同时长链自由基末端被包裹，扩散困难，自由基双基终止速率大大降低，致使聚合速率急剧增大而出现自动加速现象，短时间内产生更多的热量，从而引起相对分子质量分布不均，影响产品性能，更为严重的则引起爆聚。
因此甲基丙烯酸甲酯的本体聚合一般采用三段法聚合，而且反应速率的测定只能在低转化率下完成。
三、主要试剂和仪器
1.主要试剂
名称试剂规格用量
单体甲基丙烯酸甲
酯
精制30g
引发剂偶氮二异丁腈AR 0.02g
2、主要仪器
100mL三口瓶，冷凝管，试管，恒温水浴，0～100℃温度计，玻璃板（两块），橡皮条。
四、实验步骤
预聚体的制备
1、取0.02g偶氮二异丁腈、30g甲基丙烯酸甲酯混合均匀，投入到100mL装有冷凝管、温度计和毛细管的磨口三口瓶中，搅拌、通冷凝水。
2、水浴加热，升温至75～80℃，反应20min后取样。
注意观察聚合体系的黏度，当体系具有一定黏度（预聚物转化率约7%～10%）时，则停止加热，并将聚合液冷却至50℃左右。
有机玻璃薄棒的成型
1、将试管洗净、烘干，把预聚体加入至试管的2/3，把试管放入试管架中，在60～65℃水浴中恒温反应2h。
2、将试管架放入烘箱中，升温至95～100℃保持1h，即得到一根透明光洁的有机玻璃棒。