甲基丙烯酸甲酯聚合物的综合试验
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合实验
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。
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。
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。
甲基丙烯酸甲酯本体聚合实验
材料化学专业实验报告实验名称：甲基丙烯酸甲酯的本体聚合（有机玻璃板的制备）年级：日期：姓名：学号：同组人：一、预习部分甲基丙烯酸甲酯，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。
PMMA是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，俗称有机玻璃，是迄今为止合成透明材料中质最优异的。
二实验部分1实验目的（1）：了解自由基本体聚合的特点和实施方法（2）：熟悉有机玻璃板的制备方法，了解其工艺过程2：实验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。
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。
化工综合实验悬浮聚合制备聚甲基丙烯酸甲酯交联微球
悬浮聚合制备聚甲基丙烯酸甲酯交联微球一、甲基丙烯酸甲酯的精制和纯度分析 (一) 甲基丙烯酸甲酯的精制甲基丙烯酸甲酯是无色透明的液体，其沸点为100.3~100.6 ℃；密度：937.0204=D ；折光率4138.120=nD。
甲基丙烯酸甲酯常含有稳定剂对苯二酚。
首先在1000 mL 分液漏斗中加入750 mL 甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体，用5%的NaOH 水溶液反复洗至无色(每次用量120~150 mL)，再用蒸馏水洗至中性，以无水硫酸镁干燥后静置过夜，然后进行减压蒸馏，收集46 ℃/13332.2Pa(100 mmHg)的馏分，测其折光率。
(二) 溴化法则定甲基丙烯酸甲酯的纯度 1. 实验目的分析甲基丙烯酸甲酯的纯度，掌握含碳碳双键化合物定量测定的一般方法——溴化法。
2. 实验原理溴化法是含碳碳双键化合物定量测定常用的化学方法，此种方法的原理是测定加成到双习惯上常用“溴值”表示加成到双键上的溴量，所谓“溴值”是指加成到100 g 被测定物质上所用溴的克数。
将实测溴值与理论溴值比较，即可求出该不饱和化合物的纯度。
溴化法是在被测定的试样中加入溴液或能产生溴的物质——溴化试剂。
常用的溴化试剂为溴-四氯化碳溶液、溴-乙醇溶液和溴化钾-溴酸钾溶液。
前者是强烈的溴化剂，在溴加成的同时，也常伴随发生取代反应，尤其是带侧链的不饱和化合物，更容易发生取代反应。
而后者是在酸性介质中进行氧化还原反应生成溴。
这种溴化试剂可以大大降低取代反应发生，常用于易发生取代反应的不饱和化合物。
溴与双键加成。
过量的溴使碘化钾析出碘。
然后用硫代硫酸钠溶液滴定碘，从而间接求出样品的溴值和纯度。
3. 实验步骤用自制的小玻璃泡准确称量0.1800~0.2000 g 甲基丙烯酸甲酯试样①，放入磨口锥形瓶中，加入10mL 37%醋酸做溶剂。
用玻璃棒小心地将玻璃泡压碎，用少量蒸馏水冲洗玻璃棒。
用移液管准确吸取50 mL 0.1M KBr-KBrO 3溶液②，注入锥形瓶中。
甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合实验报告
甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合实验报告甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合实验报告实验十四甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合一、实验目的 1.掌握高分子悬浮聚合的原理和特点。
2.掌握通过悬浮聚合法制备聚甲基丙烯酸甲酯的操作过程。
二、实验原理悬浮聚合是将溶有引发剂的单体在强烈搅拌和分散剂的作用下，以液滴状悬浮在水中而进行的聚合反应方法。
悬浮聚合的体系组成主要包括谁难溶性的单体、油溶性引发剂、水和分散剂四个基本成分。
聚合反应在单体液滴中进行，从单个的单体液滴来看，其组成及聚合机理与本体聚合相同，因此又常称小珠本体聚合。
若所生成的聚合物溶于单体，则得到的产物通常为透明、圆滑的小圆珠；若所生成的聚合物不溶于单体，则通常得到的是不透明、不规整的小粒子。
悬浮聚合反应的优点是由于有水作为分散介质，因而导热容易，聚合反应易控制，单体小液滴在聚合反应后转变为固体小珠，产物易分离处理，不需要额外的造粒工艺，缺点是聚合物包含的少量分散剂难以除去，可能影响到聚合物的透明性、老化性能等，此外，聚合反应用水的后处理也是必须考虑的问题。
三、主要仪器与试剂 (1)仪器装有搅拌器、冷凝管、温度计的三颈瓶(1 套)，恒温水浴(1 套)，量筒(10mL、100 mL 各1 支)，抽滤装置计(1 套)，。
(2)试剂甲基丙烯酸甲酯(MMA，10mL)，蒸馏水(60mL)，过氧化苯甲酰(BPO，0.07g)， 1%聚乙烯醇水溶液(20mL)。
第2页共3 页四、流程图、实验步骤及现象 (1)流程图搅拌加热40mL水调节搅拌速度升温至（78±2）℃，反应约1.5h 升温至70℃ 2mL1%聚乙烯醇水溶液反应 20mL水两次洗涤盛单体的容器所得液体预先已溶解引发剂的甲基丙烯酸甲酯10mL 抽滤洗涤、风干称重珠状物滤液聚合物 (2)实验装置图 (3)实验步骤及现象实验步骤实验现象 1. 在装有搅拌器、冷凝管、温度计的三颈瓶中，依次加入2mL 1％的聚乙烯醇水溶液、40mL 水，搅拌加热(注意温度不要超过70℃)。
实验三 甲基丙烯酸甲酯本体聚合及性能分析
实验三甲基丙烯酸甲酯本体聚合及性能分析一、实验目的1.理解本体聚合的基本原理和主要特点。
2.掌握利用间歇本体聚合法制备有机玻璃制品。
3.掌握温度—形变曲线的测定方法、各区的划分及玻璃化转变温度Tg的求取方法。
4.掌握粘度法测定高聚物分子量的基本原理、操作方法和数据处理方法。
二、实验原理在没有任何介质下，只有单体本身在引发剂、光、热、辐射作用下进行的聚合反应叫本体聚合。
本体聚合时，随着转化率的提高，体系粘度增大，长链自由基卷曲，双基终止受到阻碍，聚合反应增长速率常数Kp变动不大，终止速率常数Kt锐减，因而聚合反应显著加速，分子量也同时迅速增加，自动加速效应是本体聚合的重要特征之一。
本实验采用甲基丙烯酸甲酯（MMA）本体聚合制备玻璃制品，甲基丙烯酸甲酯的聚合反应式：聚合时为了解决散热，避免自动加速作用而引起的爆聚现象，以及单体转化为聚合物时由于密度不同而引起的体积收缩问题，工业上采用先高温预聚合，待转化率达到一定程度后，再注入模内，在低温下进一步聚合，安全度过危险期，最后制得有机玻璃产品。
玻璃化转变温度（Tg）和分子量是高分子材料的两个基本物理参数，本实验采用热机分析仪和乌式粘度计对所制备的有机玻璃制品（PMMA）进行Tg和分子量的测定。
在聚合物试样上施加恒定载荷，在一定范围内改变温度，以试样形变或相对形变对温度作图，所得到的曲线，通常成为温度-形变曲线。
线形非结晶性聚合物在不同的温度范围内表现出不同的力学行为，如下图。
图2 非晶态聚合物温度—形变曲线对于线性非晶聚合物有三种不同力学形态：玻璃态、高弹态、粘流态，这是聚合物链在运动单元上的宏观表现，处于不同力学行为的聚合物因为提供的形变单元不同，其形变行为也不同。
玻璃态与高弹态之间的转变温度就是玻璃化转变温度Tg ，高弹态与粘流态之间的转变温度就是粘流温度T f 。
粘度法是测定聚合物分子量的常用方法，此法设备简单，操作方便，且具有较好的精确度，因而在聚合物的生产和研究中得到十分广泛的应用。
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实验报告
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合实验报告
本体聚合实验的目的是通过将某些原料添加到一定量的丙烯酸甲酯中，将其进行热反应来制备高分子单体。
本次实验中使用的原料是甲基丙烯酸甲酯（MMA），本体聚合的温度为80℃，聚合时间为6个小时，反应器为20ml物料容器，旋转速度为200r/min，通气量为500ml/min，操作室环境温度为20-25℃。
本体聚合过程中，首先将甲基丙烯酸甲酯溶于 2-丙醇中，并加入其他原料，即ABS 树脂、有机硅树脂、组份使用量不应超过2％，加热至某一恒定温度（即本体聚合的温度），当反应温度达到稳定状态后，20ml反应瓶内的本体聚合反应开始，此时，静止时间每15分钟视察反应进展，同时视察底部沉淀产物；聚合反应结束后，终止反应，放置4小时进行沉淀，采用离心机200r/min离心处理，滤除残留溶剂中的有机物；然后，取出产物，在烘箱中烘烤，温度50℃，封存待用。
本文在本体聚合实验中，使用的是以甲基丙烯酸甲酯为主的溶剂，其他原料的使用量不超过2％。
本体聚合反应瓶装混合液体温度调至80℃，极易受到温度波动，建议施工时及时注意温度控制；进行本体聚合反应时，建议每15分钟视察反应的进展，以确认是否出现异常情况；聚合反应结束后，冷却并过滤残留溶剂，实验产物经烘箱烘烤后封存至封存处，以期待下次使用。
总之，本体聚合是一种常用的高分子合成方法，可以将多种原料经热反应来合成新的高分子单体、复合物以及重要的有机高分子材料，作为甲基丙烯酸甲酯的本体聚合实验，通过良好的操作技术，可以实现有效的合成高分子单体。
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。
甲基丙烯酸甲酯单体聚合实验报告
甲基丙烯酸甲酯单体聚合实验报告甲基丙烯酸甲酯单体聚合实验报告【实验目的】1 了解本体聚合的原理。
2 熟悉有机玻璃的植被方法。
3 进一步掌握引发剂的性质。
【实验药品及仪器】1甲基丙烯酸甲酯（MMA）2 过氧化苯甲酰（BPO）3 具塞锥形瓶4 恒温水浴锅5 试管【实验装置】【实验原理】甲基丙烯酸甲酯在过氧化苯甲酰引发剂存在下进行自由基聚合反应。
自由基加聚的工艺方法主要有四种：本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合及乳液聚合，本体聚合由于反应组成少，只是单体或单体加引发剂，所以产物较纯，但散热难控制；本实验属于本体聚合。
甲基丙烯酸甲酯在BPO引发下自由基聚合：自由基聚合属于连锁反应，一般有三个基元反应：链引发，链增长，链终止反应。
链引发Ｒ·+M→RM·链增长 RM·+M→RMM·+RMMM·+M→…→﹏M·链终止﹏M·+﹏M·→﹏MM﹏（死聚合物）本实验采用本体聚合，当反应到一定程度时粘度增大，大分子链自由基活性降低，阻碍了链自由基的相互结合，使链终止速率减慢，而小分子单体却依然可以自由与链结合，链增长不会受影响，从而导致自动加速效应，内部温度急剧上升，又继续反应，如此循环，粘度又屏蔽热量，使局部温度过高，严重影响聚合物的性质。
图1、为聚合反应的变化规律，图中曲线表明：聚合反应开始前有一段诱导期，聚合速率为零，体系无粘度变化。
在转化率超过20％以后，聚合速率显著增加，出现自动加速效应。
而转化率达到80％以后，聚合速率显著减小．最后几乎停止聚合，需要升高温度才能使聚合反应完全。
为避免出现自动加速效应，可通过冷却降温与控制粘度的方法，在预聚时控制粘度，并控制温度在80~90℃时（引发剂的半衰期适当），以适应在较低温度下聚合。
聚合配方中引发剂的含量，应视制备的模具厚度规定，一般情况下：聚合配方中引发剂的含量应视制备的模具厚度而定，一般情况如下：厚度1-2-3 4-6 8-12 14-30偶氮0．00．00．00．0。
实验一 甲基丙烯酸甲酯本体聚合
实验一 甲基丙烯酸甲酯本体聚合一 、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不加其它介质，只有单体本身在引发剂或光、热等作用下进行的聚合。
本实验是以甲基丙烯酯甲酯（MMA ）进行本体聚合，生产有机玻璃棒。
甲基丙烯酸甲酯在过氧化苯甲酰（BPO ）引发剂存在下进行如下聚合反应：用MMA 进行本体聚合时，为了解决散热、避免自动加速作用而引起的爆聚现象，以及单体转化为聚合物时由于比重不同而引起的体积收缩等问题，工业上或实验室目前多采用预聚－浇铸聚合的方法。
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）后，再将其注入相应的模具中，在低温下缓慢聚合使转化率达到93～95％，最后在100℃下高温聚合至反应完全，最后脱模制得有机玻璃。
三、实验仪器和试剂仪器：四口瓶，电动搅拌器，温度计，球形冷凝管，恒温水浴，试管等。
试剂：甲基丙烯酸甲酯(MMA)，过氧化二苯甲酰(BPO)四、实验步骤1.预聚合反应在装有搅拌器、冷凝管、温度计的250 ml 的四口瓶中加入溶有0.5 g BPO 的MMA 50 ml ，开动搅拌并升温至75~80℃，反应20~30分钟，观察粘度变化。
当物料呈蜜糖状时，用冷水浴骤然降温至40℃以下停止搅拌，将四口瓶中预聚nCH 2CH 3C COOCH 3CH 2CH 3C COOCH 3nBPO物灌入已备好的试管中。
2.聚合反应将上述试管放入水浴中，升温至60℃，保温1～2 h,待试管中基本无气泡产生，且聚合物基本变硬时，升温至100℃，保温1小时后，任其自然冷却到40℃以下，去除玻璃试管，即可得到光滑无色透明的有机玻璃棒。
五、实验记录六、思考题及实验结果讨论1. 本体聚合方法有什么特点？答：本体聚合是单体(或原料低分子物)在不加溶剂以及其它分散剂的条件下，由引发剂或光、热、辐射作用下其自身进行聚合引发的聚合反应。
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合及聚合速率的定性观测实验报告
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合及聚合速率的定性观测实验报告姓名：吉武良院系：化院20系学号：PB13206270摘要：本实验进行甲基丙烯酸甲酯（MMA）的本体聚合，在聚合过程中采用二步法避免体积收缩和利于散热。
定性观测了温度、气氛、引发剂用量、阻聚剂对甲基丙烯酸甲酯聚合速率的影响。
关键词：本体聚合自由基聚合甲基丙烯酸甲酯(MMA) 聚合速率一、引言聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethylmethacrylate，简称PMMA，英文Acrylic），又称做压克力或有机玻璃，它的铸板聚合物的数均分子量一般为2.2×104，相对密度为1.19～1.20，折射率为1.482～1.521，吸湿度在0.5%以下，玻璃化温度为105℃。
具有高透明度，低价格，易于机械加工等优点，是平常经常使用的玻璃替代材料，是目前最优良的高分子透明材料。
[1]有机玻璃板材通常采用本体聚合方法制取，聚合物能够溶解于单体中，可以得到分子量高和质量纯净的产品。
反应方程式如下：H2C CH3COOCH3*H2C*nCH3COOCH3本体聚合（bulk polymerization；mass polymerization ）是单体（或原料低分子物）在不加溶剂以及其它分散剂的条件下，由引发剂或光、热、辐射作用下其自身进行聚合引发的聚合反应。
[2]由于反应体系中只有单体、引发剂和聚合物，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。
自动加速效应是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，结果使得聚合反应速度增加，聚合物分子量变大。
更高的聚合速度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”式地加速进行而失去控制。
因而，自由基本体聚合中控制聚合速率使聚合反应平稳进行使获取无瑕疵型材的关键。
在本文中对于MMA的聚合中，由于MMA聚合时热效应明显，如果热量不能及时散去，会出现“爆聚”使反应失去控制。
实验：PMMA本体聚合
实验：PMMA本体聚合实验⼀甲基丙烯酸甲酯的本体聚合⼀、实验⽬的及要求1、了解本体聚合的原理和特点2、掌握本体聚合的合成⽅法及有机玻璃的⽣产⼯艺3、了解聚合温度对产品质量的影响⼆、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，为⽆定性固体。
最突出的性能是具有⾼度的透明性，透光率达92％，⽐重⼩，耐冲击性强，低温性能好，⼴泛⽤于航空⼯业、光学仪器⼯业及⽇常⽣活中。
本体聚合是在没有任何介质存在下，单体本⾝在引发剂或直接⽤热、光、辐射的作⽤下进⾏的聚合反应，此法的优点是⽣产过程⽐较简单，聚合物不需后处理，产品⽐较纯净，可直接聚合成各种规格的板、棒及管制品，但是，由于⽆热介质存在，且聚合过程中粘度不断增加，所以聚合物⼜是热的不良导体，聚合放出的热量难于排除，⽽造成局部过热，分⼦量不均匀。
单体甲基丙烯酸甲酯的本体聚合，按⾃由基反应，历程如下：链引发C6H5CO O O C C6H5OC6H5COO2.C6H5CO O.+CH2CCH3COO H3C6H5COCH2CCH3COO H3.链增长C6H5CO CH2C CH3 COO H3 .+CH2C CH3 COO H3 ~C H2C CH3 COO H3 CCH3 COO H3 CH2CH2C CH3 COO H3 .[]链终⽌~C H 2CCH 3 COO H 3.+ CCH 3 COO H 3 CH 2~.~C H 2CCH 3 COO H 3CCH 3COO H 3CH 2~~C H 2CHCH 3COO H 3+CCH 3COO H 3CH ~甲基丙烯酸甲酯（MMA ）在引发剂作⽤下发⽣聚合反应，放出⼤量的热，致使反应体系的温度不断升⾼，反应速度加快造成局部过热，使单体⽓化或聚合体裂解，制品便会产⽣⽓泡或空⼼，另⼀⽅⾯由于甲基丙烯酸甲酯（MMA ）和它的聚合体密度相差甚⼤（前者0.94，后者1.19），因⽽在聚合时产⽣体积收缩，如果聚合热未经有效排除，各部分反应便不⼀致，收缩也不均匀，因⽽导致裂纹和表⾯起皱现象发⽣，为避免这种现象，在实际⽣产有机玻璃时常采取预聚成浆法和分步聚合法，整个过程分制模，制浆，灌浆聚合和脱模⼏个步骤。
甲基丙烯酸甲酯单体聚合实验报告
甲基丙烯酸甲酯单体聚合实验报告甲基丙烯酸甲酯单体聚合实验报告【实验目的】1 了解本体聚合的原理。
2 熟悉有机玻璃的植被方法。
3 进一步掌握引发剂的性质。
【实验药品及仪器】1甲基丙烯酸甲酯MMA 2 过氧化苯甲酰BPO 3 具塞锥形瓶 4 恒温水浴锅5 试管【实验装置】【实验原理】甲基丙烯酸甲酯在过氧化苯甲酰引发剂存在下进行自由基聚合反应。
自由基加聚的工艺方法主要有四种本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合及乳液聚合本体聚合由于反应组成少只是单体或单体加引发剂所以产物较纯但散热难控制本实验属于本体聚合。
甲基丙烯酸甲酯在BPO 引发下自由基聚合自由基聚合属于连锁反应一般有三个基元反应链引发链增长链终止反应。
链引发·M→RM· 链增长RM·M→RMM·RMMM·M→…→M· 链终止M·M·→MM死聚合物本实验采用本体聚合当反应到一定程度时粘度增大大分子链自由基活性降低阻碍了链自由基的相互结合使链终止速率减慢而小分子单体却依然可以自由与链结合链增长不会受影响从而导致自动加速效应内部温度急剧上升又继续反应如此循环粘度又屏蔽热量使局部温度过高严重影响聚合物的性质。
图1、为聚合反应的变化规律图中曲线表明聚合反应开始前有一段诱导期聚合速率为零体系无粘度变化。
在转化率超过20以后聚合速率显著增加出现自动加速效应。
而转化率达到80以后聚合速率显著减小最后几乎停止聚合需要升高温度才能使聚合反应完全。
为避免出现自动加速效应可通过冷却降温与控制粘度的方法在预聚时控制粘度并控制温度在8090℃时引发剂的半衰期适当以适应在较低温度下聚合。
聚合配方中引发剂的含量应视制备的模具厚度规定一般情况下聚合配方中引发剂的含量应视制备的模具厚度而定一般情况如下厚度mm 1-15 2-3 4-6 8-12 14-25 30-45 偶氮二异丁腈006 006 006 0025 。
实验二 甲基丙烯酸甲酯本体聚合
实验三、甲基丙烯酸甲酯本体聚合一、实验目的1.通过实验了解本体聚合的基本原理和特点。
2.掌握有机玻璃制造的操作技术。
二、实验原理聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），俗称有机玻璃，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。
本体聚合由于反应组成少，只是单体或单体加引发剂，所以产物较纯，但散热难控制，在工业化生产中较少采用。
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，长链自由基有一定程度的卷曲，自动加速效应更加明显。
随着粘度增加，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。
由上图可见，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，称为自动加速效应，此时若控制不当，体系易发生爆聚产生大量气泡而使产品性能变坏。
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02040608010012014016020406080100i n v e r t i n g r a t i o (%)t(min)全聚合。
三、实验仪器和试剂试管圆底烧瓶水浴锅温度计模子甲基丙烯酸甲酯过氧化二苯甲酰（BPO）四、实验流程五、注意事项1 在预聚过程中需要严格控制温度以及预聚物粘度。
2 溶解BPO时不宜剧烈摇晃。
六、实验步骤、现象及分析得到两份无色透明的有机玻璃，但表面有一层乳白色的小点，处于模具顶部的边缘部分并非坚硬的玻璃状，橡胶质感较强，其中一块加有树叶的还有气泡（如下图）因为顶部边缘与氧气接触较多，氧在低温时的阻聚作用，使聚合反应停留在弹性状态造成的。
实验一 甲基丙烯酸甲酯的本体聚合指导书
实验一甲基丙烯酸甲酯的本体聚合一、实验目的1. 掌握自由基本体聚合的原理及合成方法；2. 了解有机玻璃的生产工艺。
二、实验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。
如果选用其它聚合方法（如悬浮聚合、溶液聚合等），由于杂质的引入，产品的透明度都远不及本体聚合方法。
为防止由于发热而产生气体并生成有气泡的聚合物，或爆聚的发生，工业上或实验室目前多采用本体浇注方法。
即将本体聚合迅速进行到某种程度（转化率10% 左右）形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：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进行的聚合反应，体系中一般只含单体和少量引发剂。
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。
本体聚合中因为体系中无介质存在，反应过程中粘度不断增大，反应热不容易及时排出，局部容易过热，导致单体气化或聚合物裂解，结果产品内有气泡或空心。
在甲基丙烯酸甲酯聚合过程中甚至会使反应进入爆炸聚合阶段（爆聚），所以反应必须严格控制温度。
三、实验仪器及设备恒温油浴锅，每组1个；试管，每人1个；与试管配套的橡皮塞及试管夹，每人1个；烧杯，每组1个。
四、实验药品甲基丙烯酸甲酯（MMA），5 g；过氧化二苯甲酰（BPO），0.01 g；邻苯二甲酸二丁酯（增塑剂），0.3 ml五、实验步骤1、配料及准备首先在大烧杯中加入适量的水（约3/4烧杯体积），置于调压电炉上加热。
甲基丙烯酸甲酯聚合物的综合试验
甲基丙烯酸甲酯聚合物的综合实验11-1 单体甲基丙烯酸甲酯的精制一、 实验目的1. 了解甲基丙烯酸甲酯单体的贮存和精制方法；2. 掌握甲基丙烯酸甲酯减压蒸馏的方法。
二、 实验原理甲基丙烯酸甲酯为无色透明液体，常压下沸点为100.3o C ~ 100.6o C 。
为了防止甲基丙烯酸甲酯在贮存时发生自聚，通常加入适量的阻聚剂对苯二酚，在聚合前需将其除去。
对苯二酚可与氢氧化钠反应，生成溶于水的对苯二酚钠盐，再通过水洗即可除去大部分的阻聚剂。
水洗后的甲基丙烯酸甲酯还需进一步蒸馏精制。
由于甲基丙烯酸甲酯沸点较高，加之本身活性较大，如果采用常压蒸馏会因强烈加热而发生聚合或其他副反应。
减压蒸馏可降低化合物的沸点温度。
单体的精制常采用减压蒸馏。
由于液体表面分子逸出体系所需的能量随外界压力的降低而降低，因此降低外界压力便可以降低液体的沸点。
沸点与真空度之间的关系可近似用下式表示：TBA p +=lg 式中，p 为真空度；T 为液体的沸点；A 和B 都是常数，可通过测定两个不同外界压力时的沸点求出。
甲基丙烯酸甲酯沸点与压力关系，如表11-1所示。
表11-1 甲基丙烯酸甲酯沸点与压力关系沸点 (o C )1020 30 40 50 60 70 80 90 100 压力 (mmHg ) 24355381124189279397543760注：1 mmHg =133Pa三、主要仪器和试剂1. 实验仪器实验装置如图11-1，其中包括250 mL 三口烧瓶，毛细管（自制），刺型分馏柱，直形冷凝管，0 ~ 250o C 温度计2根，250 mL 圆底烧瓶2个。
2. 实验试剂甲基丙烯酸甲酯，氢氧化钠，无水硫酸钠。
图11-1 减压蒸馏装置1—蒸馏瓶；2—毛细管；3—刺型分离柱；4—温度计；5—直形冷凝管；6—分流头；7—前馏分接收瓶；8—接收瓶；9—温度计四、实验步骤1. 在500 mL分液漏斗中加入250 mL甲基丙烯酸甲酯单体，用5%氢氧化钠溶液洗涤数次至无色（每次用量40 ~ 50 mL），然后用去离子水洗至中性，用无水硫酸钠干燥一天。
实验1 甲基丙烯酸甲酯本体聚合 一、实验目的 1通过实验了解本体聚合
实验1 甲基丙烯酸甲酯本体聚合一、实验目的1.通过实验了解本体聚合的基本原理和特点，并着重了解聚合温度对产品质量的影响。
2.掌握有机玻璃制造的操作技术。
二、实验原理本体聚合又称为块状聚合，它是在没有任何介质的情况下，单体本身在微量引发剂的引发下聚合，或者直接在热、光、辐射线的照射下引发聚合。
本体聚合的优点是: 生产过程比较简单，聚合物不需要后处理，可直接聚合成各种规格的板、棒、管制品，所需的辅助材料少，产品比较纯净。
但是，由于聚合反应是一个链锁反应，反应速度较快，在反应某一阶段出现自动加速现象，反应放热比较集中；又因为体系粘度较大，传热效率很低，所以大量热不易排出，因而易造成局部过热，使产品变黄，出现气泡，而影响产品质量和性能，甚至会引起单体沸腾爆聚，使聚合失败。
因此，本体聚合中严格控制不同阶段的反应温度，及时排出聚合热，乃是聚合成功的关键问题。
当本体聚合至一定阶段后，体系粘度大大增加，这时大分子活性链移动困难，但单体分子的扩散并不受多大的影响，因此，链引发、链增长仍然照样进行，而链终止反应则因为粘度大而受到很大的抑制。
这样，在聚合体系中活性链总浓度就不断增加，结果必然使聚合反应速度加快。
又因为链终止速度减慢，活性链寿命延长，所以产物的相对分子质量也随之增加。
这种反应速度加快，产物相对分子质量增加的现象称为自动加速现象(或称凝胶效应)。
反应后期，单体浓度降低，体系粘度进一步增加，单体和大分子活性链的移动都很困难，因而反应速度减慢，产物的相对分子质量也降低。
由于这种原因，聚合产物的相对分子质量不均一性(相对分子质量分布宽)就更为突出，这是本体聚合本身的特点所造成的。
对于不同的单体来讲，由于其聚合热不同、大分子活性链在聚合体系中的状态(伸展或卷曲)的不同；凝胶效应出现的早晚不同、其程度也不同。
并不是所有单体都能选用本体聚合的实施方法，对于聚合热值过大的单体，由于热量排出更为困难，就不易采用本体聚合，一般选用聚合热适中的单体，以便于生产操作的控制。
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甲基丙烯酸甲酯聚合物的综合实验
11-1 单体甲基丙烯酸甲酯的精制
一、 实验目的
1. 了解甲基丙烯酸甲酯单体的贮存和精制方法；
2. 掌握甲基丙烯酸甲酯减压蒸馏的方法。
二、 实验原理
甲基丙烯酸甲酯为无色透明液体，常压下沸点为100.3o C ~ 100.6o C 。
为了防止甲基丙烯酸甲酯在贮存时发生自聚，通常加入适量的阻聚剂对苯二酚，在聚合前需将其除去。
对苯二酚可与氢氧化钠反应，生成溶于水的对苯二酚钠盐，再通过水洗即可除去大部分的阻聚剂。
水洗后的甲基丙烯酸甲酯还需进一步蒸馏精制。
由于甲基丙烯酸甲酯沸点较高，加之本身活性较大，如果采用常压蒸馏会因强烈加热而发生聚合或其他副反应。
减压蒸馏可降低化合物的沸点温度。
单体的精制常采用减压蒸馏。
由于液体表面分子逸出体系所需的能量随外界压力的降低而降低，因此降低外界压力便可以降低液体的沸点。
沸点与真空度之间的关系可近似用下式表示：
T
B
A p +
=lg 式中，p 为真空度；T 为液体的沸点；A 和B 都是常数，可通过测定两个不同外界压力时的沸点求出。
甲基丙烯酸甲酯沸点与压力关系，如表11-1所示。
表11-1 甲基丙烯酸甲酯沸点与压力关系
沸点 (o C )
10
20 30 40 50 60 70 80 90 100 压力 (mmHg ) 24
35
53
81
124
189
279
397
543
760
注：1 mmHg =133Pa
三、主要仪器和试剂
1. 实验仪器
实验装置如图11-1，其中包括250 mL 三口烧瓶，毛细管（自制），刺型分馏柱，直形冷凝管，0 ~ 250o C 温度计2根，250 mL 圆底烧瓶2个。
2. 实验试剂
甲基丙烯酸甲酯，氢氧化钠，无水硫酸钠。
图11-1 减压蒸馏装置
1—蒸馏瓶；2—毛细管；3—刺型分离柱；4—温度计；5—直形冷凝管；
6—分流头；7—前馏分接收瓶；8—接收瓶；9—温度计
四、实验步骤
1. 在500 mL分液漏斗中加入250 mL甲基丙烯酸甲酯单体，用5%氢氧化钠溶液洗涤数次至无色（每次用量40 ~ 50 mL），然后用去离子水洗至中性，用无水硫酸钠干燥一天。
2. 按图11-1安装减压蒸馏装置，并与真空系统、高纯氮系统连接。
要求整个体系密闭。
开动真空泵抽真空，并用煤气灯烘烤三口烧瓶、分离柱、冷凝管、接收瓶等玻璃仪器，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，通入高纯氮至正压。
待冷却后，再抽真空、烘烤、反复三次。
3. 将干燥好的甲基丙烯酸甲酯加入减压蒸馏装置，加热并开始抽真空，控制体系压力为100 mmHg (1 mmHg =133Pa)进行减压蒸馏，收集46o C的馏分。
由于甲基丙烯酸甲酯沸点与真空度密切相关，所以对体系真空度的控制要仔细，使体系真空度在蒸馏过程中保证稳定，避免因真空度变化而形成暴沸，将杂质夹带进蒸好的甲基丙烯酸甲酯中。
4. 精制好的单体要在高纯氮的保护下密封后放入冰箱中保存待用。
五、问题与讨论
1. 单体甲基丙烯酸甲酯为何在聚合前需要进行精制？为什么采用减压蒸馏的方法？
2. 单体甲基丙烯酸甲酯中的阻聚剂一般是何种物质？其作用是什么？如何在聚合前除去？
11-2 偶氮二异丁腈的精制
一、实验目的
1. 了解偶氮二异丁腈的基本性质和保存方法；
2. 掌握偶氮二异丁腈的精制方法。
二、实验原理
偶氮二异丁腈（AIBN）是一种广泛应用的引发剂，为白色结晶，熔点为102o C ~ 104o C，有毒！溶于乙醇、乙醚、甲苯和苯胺等，易燃。
偶氮二异丁腈是一种有机化合物，可采用常规的重结晶方法进行精制。
三、主要仪器和试剂
1. 实验仪器
500 mL锥形瓶，恒温水浴，0 ~ 100o C温度计，布氏漏斗。
2. 实验试剂
偶氮二异丁腈（AR），乙醇（AR）。
四、实验步骤
1. 在250 mL锥形瓶中加入150 mL甲醇，并在水浴中加热至40o C，然后加入AIBN溶解，使之成为接近饱和的溶液。
2. 溶液趁热抽滤，滤液冷却后，即产生白色结晶。
若冷却至室温仍无结晶产生，可将锥形瓶置于冰水浴中冷却片刻，即会产生结晶。
3. 结晶出现后静置30 min，用布氏漏斗抽滤，再用少量冰的甲醇洗涤结晶。
将固体结晶物置于真空烘箱中干燥，称重，计算产率。
4. 精制后的偶氮二异丁腈置于棕色瓶中密封，低温保存备用。
五、问题与讨论
1. 偶氮二异丁腈常作为何种聚合反应的引发剂？其常规分解温度是多少？分解反应式如何表达？
2. 精制后的偶氮二异丁腈为何要贮存在棕色瓶中？
11-3 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. 掌握有机玻璃板材的制备方法。
二、实验原理
本体聚合是不加其他物质，只有单体本身在引发剂或催化剂、热、光作用下进行的聚合。
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着聚合的进行，转化率提高，体系粘度增大，聚合热难以散发，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，从而引起分子量分布不均，影响产品性能，更为严重的则引起爆聚。
因此，本体聚合一般采用分段法聚合。
聚甲基丙烯酸甲酯具有优良的光学性能，密度小，机械性能好和耐候性好，在航空、光学仪器、电器工业、日用品等方面有着广泛的用途。
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、链转移和链终止，其聚合及成型的具体实验步骤参照实验6进行。
11-4 粘度法测定聚甲基丙烯酸甲酯相对分子质量
一、实验目的
1. 掌握毛细管粘度计测定高分子溶液相对分子质量的原理；
2. 学会使用粘度法测定聚甲基丙烯酸甲酯的特性粘数；
3. 通过特性粘数计算聚甲基丙烯酸甲酯的相对分子质量。
二、实验原理
高分子的稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对运动所产生的内摩擦阻力。
内摩擦阻力越大，表现出来的粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、温度以及压力等因素有关。
用粘度法测定高分子溶液相对分子质量，关键在于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相对粘度。
常用的粘度计为乌氏粘度计，其特点是溶液的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采用逐步稀释的方法得到不同浓度的溶液。
基本原理参见实验1。
三、实验仪器和试剂
1. 实验仪器
乌氏毛细管粘度计，恒温装置（玻璃缸水槽、加热棒、控温仪、搅拌器），秒表（最小单位0.01s），吸耳球，止水夹，移液管，2000mL容量瓶，500mL烧杯，砂芯漏斗（#5）。
2. 实验试剂
聚甲基丙烯酸甲酯，丙酮。
四、实验步骤
1. 溶液配制
准确称取一定量的聚甲基丙烯酸甲酯样品，用容量瓶配制成浓度在0.1 ~ 1.0 g/dL范围的丙酮溶液。
2. 安装粘度计
3. 纯溶剂流出时间t0的测定
4. 溶液流出时间t的测定
5. 结束工作。
具体详细操作参见实验1。