2. 实验二 甲基丙烯酸甲酯的本体聚合

不过产物中含溶剂（有些污染环境），后处理比较困难；悬浮聚合以水作溶剂，水无污染，散热好，易除去，但要求单体不溶于水，故在应用上受限制；乳液聚合反应机理不同，可以同时提高聚合速度和聚合度，散热好，易操作。

甲基丙烯酸甲酯在BPO 引发下自由基聚合：

H 2C C C CH 3O O CH 3n BPO H 2C C

CH 3C

O O

CH 3n

图一 为甲基丙烯酸甲酯在过氧化苯甲酰引发剂存在下聚合反应的变化规律。

以BPO 为引发剂，图中用量是：Ⅰ.2%，Ⅱ.1%，Ⅲ.0.5%，Ⅳ.0.25%，Ⅴ.0.125%

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，聚合速率显著加快，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。

转

化率/%

时间/min 图一 甲基丙烯酸甲酯本体聚合物时间与转化率曲线

六、注意事项

1.单体与引发剂的关系是本实验的关键之一，过多引发剂将导致爆聚，过少引发剂则不能引发聚合。

2.实验的温度也是主要影响因素，预聚合阶段应在80℃左右，硬化阶段应在55℃左右，最后熟化阶段应在90℃左右，否则难以控制反应速率和实验效果。

3.预聚合溶液粘度的变化的监测是本实验的难点，由于没有仪器进行定量测定，主要靠耐心细致的观察和体会，请各位同学务必注意细节。

4.预聚合的转化率太低，固化、熟化阶段难以控制；预聚合的转化率太高则可能直接导致爆聚。

5．预聚合时要控制温度不能太高，防止发生爆聚。

6．灌模后要等温度降低后再放入烘箱继续反应。

7.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，使聚合物的光折射率不均匀以及产生局部皱纹，影响产品质量。

七、产品图片展示