聚甲基丙烯酸甲酯

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的研究进展学号：0913040136 姓名：谢利华专业：高分子材料与工程

摘要：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的性能介于“通用塑料”和“工程塑料”之间［1］。因成本偏高，多用于可充分发挥其特点的领域。本文简单介绍PMMA材料的研究进展。

关键词：PMMA PMMA透光复合材料PMMA纳米复合材料PMMA基生物活性骨水泥建筑医学

前言

PMMA力学强度好、为高透明无定形的热塑性材料，透光率达90%~92%，优于硅玻璃，所以又称有机玻璃，在光学材料领域用途广泛。对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为树脂基体的透光复合材料研究进展［2］,PMMA纳米复合材料的研究进展［3］,PMMA基生物活性骨水泥研究进展［4］和其在建筑业，医学等多方面应用进行介绍。

1、基本简介

PMMA （英文名称：PolymethylMethacrylate。PMMA也叫亚克力或者亚加力。都是英文acrylic 的中文叫法，翻译过来其实就是有机玻璃。化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯。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、医学中有着广泛的应用。

2、几大复合材料

2.1 PMMA透光复合材料研究进展

树脂基透光材料是以合成树脂或天然树脂作为基本成分通过加工制成具有一定透光性，机械性能以及化学特性的材料。树脂基透光复合材料是一种可以与玻璃竞争的透明材料，而且比玻璃有更优异的力学性能。PMMA是其中树脂基的典型代表，其优良的光学性能可与光学玻璃相媲美，透光性甚至比玻璃还好，机械稳定性好，价格低廉。目前，PMMA的世界消费量一3%~5%的增长率稳步上升。PMMA 树脂的耐紫外线性，高透光率和良好的加工性能使其在航空，建筑，农业，光学仪器等领域得到广泛的应用［5］。但PMMA本身存在一些明显的缺陷，如表面硬度低，不耐刮擦，导致表面起雾；透明度下降，韧性差，冲击强度低；耐热温度低，热变形温度通常在60~70℃等等。因此，国内外众多研究者对PMMA树脂采取复合材料加工改性，在不影响透光性能的前提下，改善了其力学性能并赋予了其更多

功能性。

2.2 PMMA纳米复合材料的研究进展

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)因其众多优点成为目前使用最广泛的义齿基托材料，但它仍无法达到理想义齿基托材料的要求。许多学者就如何改进PMMA的机械性能已进行过许多研究【6】。纳米复合材料是由两种或两种以上的吉布斯固相至少在一个方向以纳米级复合而成的复合材料，利用纳米材料与聚合物基体的相互作用产生新的效应，实现二者之间优势的互补，已经成为当前研究的重要方向之一。PMMA ／氧化物纳米复合材料和PMMA／层状硅酸盐纳米复合材料是目前研究较多的PMMA纳米复合材料【7】。

聚合物与纳米材料的复合过程使无机纳米填料与有机聚合物的性能实现优势互补，目前运用各种纳米填料对PMMA进行改性，然而PMMA 纳米复合材料性能的改进仍有空间。

2.3 PMMA基生物活性骨水泥研究进展

PMMA具有良好的生物相容性、一定的强度、韧性和黏结性。PMMA骨水泥可用于髋关节置换手术，或制成硬接触眼镜片、人工晶状体和人工颅骨等进行应用。

在PMMA骨水泥中加入生物活性陶瓷粉体，制成PMMA基生物活性骨水泥，可以提高骨水泥的生物相容性。Yamamuro等将

CaO-SiO2-P2O5-MgO-CaF2(AW玻璃陶瓷)粉体和双酚A和甲基丙烯酸缩水甘油酯（Bis-GMA）共混，制备成面团状和可注射两种类型生物活

性骨水泥（BA）。由于在PMMA加入生物活性玻璃陶瓷填充剂，减少单体的数量，从而减少聚合时放出的热量，所以反应温度远远低于PMMA 骨水泥。另外，减少聚合引起的收缩，生物活性玻璃陶瓷的填入可以增强骨水泥的力学性能，其压缩、弯曲和拉伸强度比PMMA高，同时该骨水泥能在10min内固化成型，在体内4~8周可形成骨结合，表现为周围有骨小梁的生成。

3、几大应用领域

3.1 在建筑中的利用

20世纪80年代，中国压克力（亚克力）有机玻璃年销售量不足2万吨，消费市场不以建筑业为主。进入90年代以来，PMMA 在建筑业中的市场应用有了较大的发展，消费量增长很快，2000年已达到8.5万吨，其中浇注板2.9万吨、挤出板2.5万吨、模塑料3.1万吨（不包括挤出板用模塑料）。预计今后几年中，中国压克力有机玻璃市场发展速度年均将保持在6％以上。中国压克力有机玻璃的市场容量为11万吨，其中建筑业约占60％～70％【8】。

有机玻璃压克力（亚克力）在建筑业中的应用在建筑方面，有机玻璃压克力（亚克力）主要应用于建筑采光体、透明屋顶、棚顶、电话亭、楼梯和房间墙壁护板等方面；卫生洁具方面有浴缸、

洗脸盆、化妆台等产品。近年来，在高速公路及高等级道路照明灯罩及汽车灯具方面的应用发展也相当快。其中，建筑采光体、浴缸、街头广告灯箱和电话亭等方面的市场增长较快，今后的发展空间较大，市场前景十分广阔。

近年来，随着各大城市饭店、宾馆及高级住宅的兴建，我国建筑采光体发展迅速，用有机玻璃压克力（亚克力）挤出板制成的采光体，具有整体结构强度高、自重轻、透光率高、安全性能高等特殊优点，与无机玻璃采光照置相比较，具有很大的优越性。

3.2 PMMA在医学上应用

医用高分子已成为功能高分子一个重要分支，广泛应用于以诊断和治疗为中心的医疗领域。目前各种免疫方法用的基质多数是高分子材料，具有生理功能的人工器官也多由高分子材料制成。其中PMMA 是在医用制品领域应用广泛的材料之一。早在1949年，美国就将PMMA临床应用于人的头盖骨和关节修补。如今PMMA大约占到医用高分子材料总体用量的10%。中国每年用于医疗的PMMA超过300吨【9】。

PMMA质轻，具有较高的力学强度、较好的抗潮湿性能，可长期在潮湿条件使用，对水溶性无机盐、硷及某些稀酸有一定稳定性，特别是耐生物老化性能和生物相容性好，光学性能优异，透光率高。医学上常用作颅骨修补材料、人工骨、人工关节、胸腔填充材料、人工关节骨粘固剂，特别是在假牙、牙托的应用中更为广泛。以PMMA