聚甲基丙烯酸甲酯

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料液
聚甲基丙烯酸甲酯
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。
• 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。
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。
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）
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
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。
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• 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。
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★ 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
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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。
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
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
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。
• 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
预聚合的目的：缩短聚合反应的诱导期，利 用“Hale Waihona Puke Baidu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