聚甲基丙烯酸甲酯ppt课件
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聚甲基丙烯酸甲酯
⑵色调多彩，任意可调；（手镯、彩珠）
⑶耐候性优良，可长期户外使用（霓虹灯、广 告标牌）；
⑷二次加工性能好（鱼箱）
⑸但硬度低，表面易擦伤，耐磨性差，耐热性 不高。
3）应用： ⑴主要用于飞机、汽车的窗玻璃和罩盖，光学镜片， 仪表外壳。 ⑵装饰品，广告牌，灯罩，光学纤维，透明模型，标本。
⑶假齿、人工晶体、手术放大镜等。
聚甲基丙烯酸甲酯
（ PMMA-polymethyl methacrylate ）：
1） 结构单元：
CH3 │
—［—CH2—C ——］—
│
COOபைடு நூலகம்H3
聚甲基丙烯酸甲酯又称有机玻璃，属无规立构，非晶性塑料 。
2） 性能：
⑴优良的光学性能，透光率比普通硅玻璃好 （透光率约为91～93％）。几乎不吸收可见 光的全部波段光，可透过波长﹤270nm的紫外 线；
聚α－氰基丙烯酸甲酯：Poly(methyl-αcyanoacrylate)
CN
[ ] CH2 C n COOCH3
医用快速固化胶、501、502快速固化胶（由于 －CN极性影响，具有低温快速聚合的特性。）
⑶耐候性优良，可长期户外使用（霓虹灯、广 告标牌）；
⑷二次加工性能好（鱼箱）
⑸但硬度低，表面易擦伤，耐磨性差，耐热性 不高。
3）应用： ⑴主要用于飞机、汽车的窗玻璃和罩盖，光学镜片， 仪表外壳。 ⑵装饰品，广告牌，灯罩，光学纤维，透明模型，标本。
⑶假齿、人工晶体、手术放大镜等。
聚甲基丙烯酸甲酯
（ PMMA-polymethyl methacrylate ）：
1） 结构单元：
CH3 │
—［—CH2—C ——］—
│
COOபைடு நூலகம்H3
聚甲基丙烯酸甲酯又称有机玻璃，属无规立构，非晶性塑料 。
2） 性能：
⑴优良的光学性能，透光率比普通硅玻璃好 （透光率约为91～93％）。几乎不吸收可见 光的全部波段光，可透过波长﹤270nm的紫外 线；
聚α－氰基丙烯酸甲酯：Poly(methyl-αcyanoacrylate)
CN
[ ] CH2 C n COOCH3
医用快速固化胶、501、502快速固化胶（由于 －CN极性影响，具有低温快速聚合的特性。）
聚甲基丙烯酸甲酯
聚甲基丙烯酸甲酯
polymethylmethacrylate（PMMA）
小组成员：
聚甲基丙烯酸甲酯
一、聚甲基丙烯酸甲酯的简介 二、聚甲基丙烯酸甲酯的性能 三、聚甲基丙烯酸甲酯的特性 四、聚甲基丙烯酸甲酯的加工 五、聚甲基丙烯酸甲酯的应用不展望
简 介：
• 聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethylmethacrylate， 简称PMMA，英文Acrylic），又称做压兊力或有机 玻璃。在香港多称做阿加力胶，具有高透明度，低 价格，易于机械加工等优点。 它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。 是平常经常使用的玻璃替代材料，是迄今为止合 成透明材料中质地最优异，价格又比较适宜的品种。
•化学性能： • 聚甲基丙烯酸甲酯的单体是甲基丙烯酸甲
酯，为无色液体，具有香味，沸点101℃，密度 为0.940兊/厘米3(25℃）。 • 工业上是先用丙酮氰醇法或异丁烯催化氧 化法制出甲基丙烯酸，然后酯化而得。它容易 聚合,需要在5℃以下存放，或加入0.01%左右的 对苯二酚阻聚剂来保存。使用前将其蒸馏，把 阻聚剂分出。 • 聚甲基丙烯酸甲酯能溶于自身单体、氯仿、 乙酸、乙酸乙酯、丙酮等有机溶剂。由于它能 溶于自身单体中，它的本体聚合物非常透明
•挤出成型
• 聚甲基丙烯酸甲酯也可以采用挤出成型，用悬浮聚合生产的 颗粒料制备有机玻璃板材、棒材、管材、片材等，但这样制备的 型材，特别是板材，由于聚合物分子量小，力学性能、耐热性、 耐溶剂性均丌及浇注成型的型材，其优点是生产效率高，特别是 对于管材和其它用浇注法时模具。难以制造的型材。挤出成型可 采用单阶或双阶排气式挤出机螺杆长径比一般在20-25。表2是挤 出成型的典型工艺条件。
polymethylmethacrylate（PMMA）
小组成员：
聚甲基丙烯酸甲酯
一、聚甲基丙烯酸甲酯的简介 二、聚甲基丙烯酸甲酯的性能 三、聚甲基丙烯酸甲酯的特性 四、聚甲基丙烯酸甲酯的加工 五、聚甲基丙烯酸甲酯的应用不展望
简 介：
• 聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethylmethacrylate， 简称PMMA，英文Acrylic），又称做压兊力或有机 玻璃。在香港多称做阿加力胶，具有高透明度，低 价格，易于机械加工等优点。 它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。 是平常经常使用的玻璃替代材料，是迄今为止合 成透明材料中质地最优异，价格又比较适宜的品种。
•化学性能： • 聚甲基丙烯酸甲酯的单体是甲基丙烯酸甲
酯，为无色液体，具有香味，沸点101℃，密度 为0.940兊/厘米3(25℃）。 • 工业上是先用丙酮氰醇法或异丁烯催化氧 化法制出甲基丙烯酸，然后酯化而得。它容易 聚合,需要在5℃以下存放，或加入0.01%左右的 对苯二酚阻聚剂来保存。使用前将其蒸馏，把 阻聚剂分出。 • 聚甲基丙烯酸甲酯能溶于自身单体、氯仿、 乙酸、乙酸乙酯、丙酮等有机溶剂。由于它能 溶于自身单体中，它的本体聚合物非常透明
•挤出成型
• 聚甲基丙烯酸甲酯也可以采用挤出成型，用悬浮聚合生产的 颗粒料制备有机玻璃板材、棒材、管材、片材等，但这样制备的 型材，特别是板材，由于聚合物分子量小，力学性能、耐热性、 耐溶剂性均丌及浇注成型的型材，其优点是生产效率高，特别是 对于管材和其它用浇注法时模具。难以制造的型材。挤出成型可 采用单阶或双阶排气式挤出机螺杆长径比一般在20-25。表2是挤 出成型的典型工艺条件。
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合及有机玻璃的制备PPT精选文档
2. 灌浆 将冷却后的浆液慢慢灌入试管中，注意检查是否有气泡。若有 气泡，将试管口朝上，用手指弹磕试管外壁使气泡逸出。 3. 后聚合 将灌浆后的模具在40℃的烘箱内进行低温聚合，当模具内聚合 物基本成为固体时升温至100℃，保温2 h，使聚合完全。 4. 脱模 将模具自然冷却至40℃以下时，脱去试管即得有机玻璃。观察 其透明性，是否有气泡。
离子聚合：
有较高的选择性，具有供电子基的单体易进行阳离子 聚合，吸电子基的单体易阴离子聚合或自由基聚合。
16
17
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。
共价键上一对电子全部归属于某一基团，形 成阴离子，另一缺电子的基团，称做阳离子
A B A +B
6
自由基是的带单电子 的电中性集团，具有
很高的反应活性
均裂 A‥A 异裂 A‥B 异裂 A‥B
2A·
·
A+ + B-
·
A- + B+
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电子效应（electron effect）
可分为诱导效应（induction effect）和共轭效应（resonance effect） 诱导效应—取代基的推、吸电子性 在有机化合物分子中，由于电负性不同的取代基（原子或原子团） 的影响，使整个分子中的成键电子云密度向某一方向偏移，这种 效应叫诱导效应。
H
CH2=CH
CH2 C
O
O
R
R
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• 许多带吸电子基团的烯类单体，如丙烯腈（ acrylonitrile）、丙烯酸酯类（acrylate）能同时进行阴 离子聚合和自由基聚合。
聚甲基丙烯酸甲酯
聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethylmethacrylate，英文Acrylic），以丙烯酸及其酯类聚合所得到的聚合物统称丙烯酸类树酯，相应的塑料统称聚丙烯酸类塑料，其中以聚甲基丙烯酯甲酯应用最广泛。
聚甲基丙烯酸甲酯缩写代号为PMMA，又称做压克力或有机玻璃
特点：具有高透明度，低价格，易于机械加工等优点
英文名称：PolymethylMethacrylate。
透明度优良，有突出的耐老化性抗碎裂能力却高出几倍
应用
汽车工业（信号灯设备、仪表盘等），医药行业（储血容器等），工业应用（影碟、灯光散射器），电子产品的按键（特别是透明的）。
日用消费品（饮料杯、文具等）。
灯具、照明器材，例如各种家用灯具、荧光灯罩、汽车尾灯、信号灯、路标。
2．光学玻璃，例如制造各种透镜、反射镜、棱镜、电视机荧屏、菲涅耳透镜、相机透光镜片。
3．制备各种仪器仪表表盘、罩壳、刻度盘。
4．制备光导纤维。
5．商品广告橱窗、广告牌。
6．飞机座舱玻璃、飞机和汽车的防弹玻璃（需带有中间夹层材料）。
7．各种医用、军用、建筑用玻璃。
《PMMA合成方案》课件
PMMA。聚合反应可以采用本体聚合、悬浮聚合或乳液聚合等方法。不同的聚合方法 对PMMA的性能和用途也有所影响。
后处理与产品包装
总结词
后处理与产品包装是PMMA合成工艺流程 的最后阶段，它涉及到对合成后的PMMA 进行粉碎、干燥、过滤、包装等处理，以确 保产品符合规格要求并具备良好的储存和使 用性能。
乳液聚合法
总结词
环保、高分子量
详细描述
乳液聚合法是一种环保型的PMMA合成方法，通过在乳化剂作用下将MMA等单 体进行乳液聚合，得到PMMA乳液。该方法产品高分子量，且生产过程中不产生 有害物质，符合环保要求。
悬浮聚合法
总结词
产品纯净、工艺复杂
详细描述
悬浮聚合法是将MMA等单体在引发剂和分散剂的作用下进行悬浮聚合，得到PMMA珠粒。该方法产品纯净，适 用于对产品纯度要求高的领域，但工艺较为复杂，生产成本较高。
PMMA合成设备
反应釜
材质要求
反应釜的材质需耐高温、高压和 腐蚀，一般采用不锈钢或搪瓷内
衬。
结构要求
反应釜应具备搅拌装置、进料口、 出料口、温度计和压力表等附件， 以确保物料混合均匀、温度和压力 控制准确。
操作要求
操作反应釜时需严格控制温度、压 力和搅拌速度，确保聚合反应顺利 进行。
管道和泵
01
《PMMA合成方案》PPT课件
• PMMA简介 • PMMA合成方法 • PMMA合成原料 • PMMA合成设备 • PMMA合成工艺流程 • PMMA合成安全与环保 • PMMA合成研究进展与未来展望
01
PMMA简介
PMMA是什么
01
PMMA是一种透明的热塑性塑料 ，也称为聚甲基丙烯酸甲酯。
聚合反应
后处理与产品包装
总结词
后处理与产品包装是PMMA合成工艺流程 的最后阶段，它涉及到对合成后的PMMA 进行粉碎、干燥、过滤、包装等处理，以确 保产品符合规格要求并具备良好的储存和使 用性能。
乳液聚合法
总结词
环保、高分子量
详细描述
乳液聚合法是一种环保型的PMMA合成方法，通过在乳化剂作用下将MMA等单 体进行乳液聚合，得到PMMA乳液。该方法产品高分子量，且生产过程中不产生 有害物质，符合环保要求。
悬浮聚合法
总结词
产品纯净、工艺复杂
详细描述
悬浮聚合法是将MMA等单体在引发剂和分散剂的作用下进行悬浮聚合，得到PMMA珠粒。该方法产品纯净，适 用于对产品纯度要求高的领域，但工艺较为复杂，生产成本较高。
PMMA合成设备
反应釜
材质要求
反应釜的材质需耐高温、高压和 腐蚀，一般采用不锈钢或搪瓷内
衬。
结构要求
反应釜应具备搅拌装置、进料口、 出料口、温度计和压力表等附件， 以确保物料混合均匀、温度和压力 控制准确。
操作要求
操作反应釜时需严格控制温度、压 力和搅拌速度，确保聚合反应顺利 进行。
管道和泵
01
《PMMA合成方案》PPT课件
• PMMA简介 • PMMA合成方法 • PMMA合成原料 • PMMA合成设备 • PMMA合成工艺流程 • PMMA合成安全与环保 • PMMA合成研究进展与未来展望
01
PMMA简介
PMMA是什么
01
PMMA是一种透明的热塑性塑料 ，也称为聚甲基丙烯酸甲酯。
聚合反应
3聚甲基丙烯酸甲酯PMMAPPT课件
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 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。
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2.悬浮聚合
单体
软水 （去离子水）
分散剂 或其溶液
聚合
废水 过滤水洗
干燥 包装
引发剂
成品
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、
•
PMMA具有质轻、价廉，易于成型等优点。
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1.光学性能
PMMA最大的特点是具有优异的光学性能，这也是 其俗称“有机玻璃”的由来。
PMMA
折射率 1.49 透光率92%
无机硅酸盐玻璃 折射率 1.5左右 透光率80%
主要是因为它是无定形聚合物，质地均匀，其内部分 子排列方式不会影响进入内部的光线在各个部分通过时 的速度，光线能够以同样的速度前进，不会四面分散， 互相干扰。
将PMMA在Tg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，并能消除银纹，得到定向有
机玻璃产品，其性能有很大的改善，包括拉伸强度、弯曲强度、抗银
纹性、抗裂纹扩展性、模量和断裂伸长率等。
12
PMMA的性能
• PMMA是高度透明的无定形热塑性聚合物，相 对密度 (30 ℃／4℃)1.188~1．22。高度通明 性， 透光率90 ％~92％，比无机玻璃还高。折 射率1. 49。机械强度 高、韧性好，拉伸强度 60~75MPa，冲击强度 12~13kJ／m，比无机 玻璃高8~10倍。可拉伸定向， 冲击强度提高 1.5倍。具有优良的耐紫外线和大气老化 性。玻 璃化温度80~100 ℃，分解温度＞200 ℃。使用 温度在40~80℃。耐碱、耐稀酸、耐水溶性无机 盐、烷烃和油脂。溶于二氯乙烷、氯仿、丙酮、 冰醋 酸、二氧六环、四氢呋喃、醋酸乙酯等，不 溶乙醇、乙醚、石油醚等。电绝缘性良好。
甲基丙烯酸甲酯公用工程PPT
工艺流程图
①氰化反应化钠配成25%水溶液，将浓硫酸配成 28+2%的稀硫酸溶液。将n配好的硫酸加入氰化氢 发生塔中，同时将氰化钠溶液也加入该塔控制塔 和回流冷凝器温度，分离除去水分后的氰化氢气 体经冷凝器冷凝为液相，同氰化反应器巾投料.
氰化反应器内投入丙酬和稀氢氧化钠溶液，然后 投入液态氰化氢，保持一定反应温度，生成中间 产品丙酮氰醇
甲基丙烯酸甲酯，又称MMA。
无色液体，易挥发，易燃。熔点为-48℃， 沸点100-101℃，24℃（4.3kPa），相对密 度0.9440（20/4℃），折射率1.4142，闪 点（开杯）10℃，蒸气压（25.5℃） 5.33kPa。溶于乙醇、乙醚、丙酮等多种 有机溶剂，微溶于乙二醇和水。在光、热、 电离辐射和催化剂存在下易聚合。
丙酮氰醇
无色至淡黄色液体。熔点-19℃。沸点95℃。相 对密度0.932（20/4℃）。折射率nD（20℃） 1.3996。闪点63℃。易溶于水和常用有机溶剂， 但不溶于石油醚和二硫化碳。
甲基丙烯酸甲酯物性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 供电
用电设备 氰化釜 酯化釜 泵
仪表的供电包括下列各项供电。 (1)仪表白动化系统。 (2) DCS及PLC系统。 (3)信号报警、联锁系统；可燃气体报警。 (4)在线分析器。 (5)工业电视。 (6)仪表检测管线的电伴热保温泵统。 (7)仪表盘（箱）内照明。 (8)其他专用供电,如企业内动力锅炉（或自备 电站）等专线供电
氮封系统
工艺风
本反应中HCN不能与空气接触，生产HCN时先用 氮气排净空气，加阻聚剂
工作原理
供氨装置（见图1），将设在罐顶的取压点的介 质经导压管引入检测机构(7)，介质在检测元件上 产生个作用力与与弹簧(8)、预紧力相平衡。当罐 内压力降低至低于供氨装置压力设定点时，平衡 破坏，使指挥器阀芯(6)，打开，使阀前气体经减 压阀(5)，节流阀（4）、进入主阀执行机构(3)上、 下膜室，打开主阀阀芯但），向罐内充注氨气； 当罐内压力升至供氯装置压力设定点，由于预设 弹簧力，关闭指挥器阀芯（6）由于主阀执行机构 中的弹簧作用，关闭主阀，停止供氨。
MMA的性质和应用PPT课件
MMA的性质和应用
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一、性能
• 聚甲基丙烯酸甲酯是刚性硬质无色透 明材料，密度为1.18-1.19g/CM3，折 射率较小，约1.49，透光率达92%， 雾度不大于2%，是优质有机透明材 料。
MMA的性质和应用
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1.力学性能
• 聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的综合力 学性能，在通用塑料中居前列，拉伸 、弯曲、压缩等强度均高于聚烯烃， 也高于聚苯乙烯、聚氯乙烯等，冲击 韧性较差，但也稍优于聚苯乙烯。浇 注的本体聚合聚甲基丙烯酸甲酯板材 （例如航空用有机玻璃板材）拉伸、 弯曲、压缩等力学性能更高一些，可 以达到聚酰胺、聚碳酸酯无忧等P工PT程整理塑发料布 的水平。MMA的性质和应用
• 聚甲基丙烯酸甲酯的强度与应力作用 时间有关，随作用时间增加，强度下 降。经拉伸取向后的聚甲基丙烯酸甲 酯（定向有机玻璃）的力学性能有明 显提高，缺口敏感性也得到改善。
MMA的性质和应用
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• 聚甲基丙烯酸甲酯的耐热性并不高，它的玻璃化温度 虽然达到104℃，但最高连续使用温度却随工作条件 不同在65℃-95℃之间改变，热变形温度约为96℃（ 1.18MPa），维卡软化点约113℃。可以用单体与甲 基丙烯酸丙烯酯或双酯基丙烯酸乙二醇酯共聚的方法 提高耐热性。聚甲基丙烯酸甲酯的耐寒性也较差，脆 化温度约9.2℃。聚甲基丙烯酸甲酯的热稳定性属于 中等，优于聚氯乙烯和聚甲醛，但不及聚烯烃和聚苯 乙烯，热分解温度略高于270℃，其流动温度约为 160℃，故尚有较宽的熔融加工温度范围。
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MMA的性质和应用
3. 耐化学试剂及耐溶剂性
• 聚甲基丙烯酸甲酯可耐较稀的无机酸，但浓的 无机酸可使它侵蚀，可耐碱类，但温热的氢氧 化钠、氢氧化钾可使它浸蚀，可耐盐类和油脂 类，耐脂肪烃类，不溶于水、甲醇、甘油等， 但可吸收醇类溶胀，并产生应力开裂，不耐酮 类、氯代烃和芳烃。它的溶解度参数约为 18.8(J/CM3)1/2 ，在许多氯代烃和芳烃中可以 溶解，如二氯乙烷、三氯乙烯、氯仿、甲苯等 ，乙酸乙烯和丙酮也可以使它溶解。
聚甲基丙烯酸甲酯
聚甲基丙烯酸甲酯
灌浆 将预聚浆液通过漏斗灌入模具中。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
100 80 60 40 20 0 2 1 100 200 300 400 500 600 反应时间（小时） 0 20 1 20 40 60 反应时间（日） 80
•
4
3
80 3 60 2 40
18 16 14 1 12 2 10 3 8 4 6 4 65 70 75 80 85 90 95 100 聚合温度（℃ ） PMMA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%BPO 3－0.5%BPO；4－1.0%BPO
聚甲基丙烯酸甲酯
☆加工性能 聚甲基丙烯酸甲酯熔体属于非牛顿流体，粘度变化主要受 螺杆转速的影响。 其熔体的粘度比PE、PS等高，对温度的敏感性也比其他非 牛顿流体类塑料高。 聚甲基丙烯酸甲酯对加工温度比较敏感，成型温度在180～ 230℃，加工温度 范围比较窄，超过260℃以上即分解。因此加工时要严格控 制温度，以防止过 热。 聚甲基丙烯酸甲酯在加工前需要进行干燥处理，使其含水 量在0.02%以下。
聚甲基丙烯酸甲酯
聚甲基丙烯酸甲酯（ 聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate） ） 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。
聚甲基丙烯酸甲酯培训课件.ppt
性 能：
物理性能：
•1、PMMA的密度比玻璃低：PMMA的密度大约在1150-1190 kg/m3，是玻璃(2400-2800 kg/m3)的一半； 金属铝（属于轻金 属）的43％。 •2、PMMA的机械强度较高：有机玻璃的相对分子质量大约为 200万，是长链的高分子化合物，而且形成分子的链很柔软，因 此，有机玻璃的强度比较高，抗拉伸和抗冲击的能力比普通玻 璃高7～18倍。有一种经过加热和拉伸处理过的有机玻璃，其中 的分子链段排列得非常有次序，使材料的韧性有显著提高。用 钉子钉进这种有机玻璃，即使钉子穿透了，有机玻璃上也不产 生裂纹。这种有机玻璃被子弹击穿后同样不会破成碎片。因此， 拉伸处理的有机玻璃可用作防弹玻璃，也用作军用飞机上的座 舱盖。 •3、PMMA的熔点较低：PMMA的熔点约130–140 °C (265–285 °F)比玻璃约1000度的高温低很多。
展 望：
•PMMA 是一种重要的高分子材料, 用纳米材料改性 后的复合材料除增强、增韧之外, 其它方面诸如: 透 明性、易分散性、导电性、光学性能以及润滑性质等 方面均有不同程度的增加、提高或改善。有望在先进 的电子、航空航天、光电、精密机械、化工等领域应 用。同是也应看到, 目前在制备工艺、性能稳定性及 价格实用方面还存有一些问题, 且理论研究还不完善。 为此应加大研究力度, 开发出更好、更具有市场前景 的PMMA系列的纳米材料。
聚甲基丙烯酸甲酯
polymethylmethacrylate（PMMA）
小组成员：
聚甲基丙烯酸甲酯
一、聚甲基丙烯酸甲酯的简介 二、聚甲基丙烯酸甲酯的性能 三、聚甲基丙烯酸甲酯的特性 四、聚甲基丙烯酸甲酯的加工 五、聚甲基丙烯酸甲酯的应用与展望
简 介：
• 聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethylmetபைடு நூலகம்acrylate， 简称PMMA，英文Acrylic），又称做压克力或有机 玻璃。在香港多称做阿加力胶，具有高透明度，低 价格，易于机械加工等优点。
PMMA制备实验PPT课件
.
7
引发剂作用下的甲基丙烯酸甲酯的聚合反应是一个放热过
程，其应式为：
CH3
n H2C C
CH3 H2
C Cn
COOCH3
COOCH3
反应热的积累会导致反应物温度升高，聚合反应加速，造成局部
过热而导致单体气化或聚合物的裂解，使制件产生气泡或空心。此外
由于单体合聚合物的密度相差很大（甲基丙烯酸甲酯为 0.94g/ml，
2.在灌模时，试管稍微倾斜，将冷却的高聚物呈细线 形稳定、缓慢流入，这. 样做的目的同样可以减少16
特别地，由于悬浮聚合散热易，可断续生产，得到较纯产物，只是后
处理不好会有余渍。
.
5
一 实验目的
(一)了解本体聚合的基本特点 •本体聚合为一个链式反应 •特别强调温度对实验试验的影响 (二)了解有机玻璃的制备方法 •预聚 •灌模 •聚合 •脱模
.
6
二 原理
本体聚合没有溶剂或其他介质，不需进行聚 合物的纯化后处理。其显著特点是聚合体系粘度 大、传热性差，反应进行到一定阶段时会出现自 动加速现象，因此必须排除反应热。否则分子量 分布变宽，材料的机械强度变低，严重的会引起 “爆聚”而使产品报废。本体聚合在工业上可用 间歇法和连续法生产，除聚甲基丙烯酸甲酯外， 还有聚苯乙烯、聚氯乙烯和高压聚乙烯可采用本 体聚合生产。
聚甲基丙烯酸甲酯为 1.18 g/ml），因而在聚合时会产生体积收缩。
如果聚合热未经有效排除，各部分反应就会不一致，收缩也不均匀，
产生表面起皱或导致裂纹。为避免这种现象的产生，在实际生产有机
玻璃时，常常采取预聚成浆法或分步聚合法。
.
8
三 实验仪器和试剂
仪器 •50ml锥形瓶 •保鲜膜 •弹簧夹或螺旋夹 •水浴锅 •温度计 •小试管(1.5*10cm) 预先烘烤作模具
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聚甲基丙烯酸甲酯
聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate） 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－COOCH3
CH3
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
聚甲基丙烯酸甲酯
•100 4
80
3
60
40
2
20
1
0 100 200 300 400 500 600 反应时间（小时）
氧对MMA聚合的影响 （反应温度：65℃ ，无光线） 1－ 氧气10.13kPa；2－氧气1.013kPa 3－氧气0.1013kPa ；4－无氧
80 3
60
2 40
20 1
0 20 40 60 80 反应时间（日）
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。
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；板材规格受水箱 限制，难于生产特大型板材。
聚甲基丙烯酸甲酯
空气浴法是将灌浆后的模具按与水平线成15o～20o的斜度
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
制模
模板清洗 新模板
配料 制浆 灌浆 排气 封合 聚合 脱模
裁切包装
入库
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。
置于聚合车上，然 后将聚合车推至烘房内进行聚合。首先在85～100℃的烘房
中聚合到一定粘度， 将溶解于浆液中的空气全部排出并降温至35～45℃，将模具
放平，再送另一烘房， 在40～60℃低温聚合，再在90～100℃进行高温聚合，最后
降温到60～70℃送去脱模。
聚甲基丙烯酸甲酯
• 空气浴法的优点是：制模和密封没有水浴法严格；由于聚 合温度较高（100℃下），能缩短聚合时间，并有利于提 高板材的耐热性和硬度；可以生产大型板材。
物理常数如下表所示2.。12-12.5
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/mol
56.5
相对密度
0.936
爆炸极限（体积），% 2.12-12.5
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。
不同浓度MMA的聚合速率 （溶剂：苯；反应温度：65℃ ）
1－ 5%MMA；2－10%MMA 3－20%MMA
18
16
14
12
1 2
10
3
8
4
6
465 70 75 80 85 90 95 100 聚合温度（℃ ）
PMMA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%BPO 3－0.5%BPO；4－1.0%BPO
• 原料来源
生产MMA的路线
丙酮氰醇法 合成法 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。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。
•
料液聚甲基丙Βιβλιοθήκη 酸甲酯底架 支架浆液
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1～2h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。
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～ 10min，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灌入模具中。根据
• 不足之处是由于空气的导热性差，对模具没有压力,故增 加了操作技术上的难度。
聚甲基丙烯酸甲酯
脱模 聚合后的模子，用模具刀插入缝中微加
压力即可脱模，若有困难可用温水加热有 助于脱模。脱模后的片状物经修边、裁剪、 检验、分级后即可包装入库。
聚甲基丙烯酸甲酯
△有机玻璃管材的生产 用铝管作模具，先将一端封闭，根据要求
聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate） 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－COOCH3
CH3
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
聚甲基丙烯酸甲酯
•100 4
80
3
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40
2
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1
0 100 200 300 400 500 600 反应时间（小时）
氧对MMA聚合的影响 （反应温度：65℃ ，无光线） 1－ 氧气10.13kPa；2－氧气1.013kPa 3－氧气0.1013kPa ；4－无氧
80 3
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2 40
20 1
0 20 40 60 80 反应时间（日）
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。
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；板材规格受水箱 限制，难于生产特大型板材。
聚甲基丙烯酸甲酯
空气浴法是将灌浆后的模具按与水平线成15o～20o的斜度
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
制模
模板清洗 新模板
配料 制浆 灌浆 排气 封合 聚合 脱模
裁切包装
入库
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。
置于聚合车上，然 后将聚合车推至烘房内进行聚合。首先在85～100℃的烘房
中聚合到一定粘度， 将溶解于浆液中的空气全部排出并降温至35～45℃，将模具
放平，再送另一烘房， 在40～60℃低温聚合，再在90～100℃进行高温聚合，最后
降温到60～70℃送去脱模。
聚甲基丙烯酸甲酯
• 空气浴法的优点是：制模和密封没有水浴法严格；由于聚 合温度较高（100℃下），能缩短聚合时间，并有利于提 高板材的耐热性和硬度；可以生产大型板材。
物理常数如下表所示2.。12-12.5
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/mol
56.5
相对密度
0.936
爆炸极限（体积），% 2.12-12.5
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。
不同浓度MMA的聚合速率 （溶剂：苯；反应温度：65℃ ）
1－ 5%MMA；2－10%MMA 3－20%MMA
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465 70 75 80 85 90 95 100 聚合温度（℃ ）
PMMA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%BPO 3－0.5%BPO；4－1.0%BPO
• 原料来源
生产MMA的路线
丙酮氰醇法 合成法 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。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。
•
料液聚甲基丙Βιβλιοθήκη 酸甲酯底架 支架浆液
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1～2h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。
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～ 10min，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灌入模具中。根据
• 不足之处是由于空气的导热性差，对模具没有压力,故增 加了操作技术上的难度。
聚甲基丙烯酸甲酯
脱模 聚合后的模子，用模具刀插入缝中微加
压力即可脱模，若有困难可用温水加热有 助于脱模。脱模后的片状物经修边、裁剪、 检验、分级后即可包装入库。
聚甲基丙烯酸甲酯
△有机玻璃管材的生产 用铝管作模具，先将一端封闭，根据要求