聚甲基丙烯酸甲酯PMMS的简介
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PMMA的研究开发,距今已有一百多年的历史。 1872年丙烯酸的聚合性始被发现;1901 年丙 烯聚丙酸脂的合成法研究完成;1927年运用 前述合成法尝试工业化制造;1937年甲基酸 脂工业制造开发成功,由此进入规模性制造。 二战期间因其具有优异的强韧性及透光性,首 先被应用于飞机的挡风玻璃,坦克司机驾驶室 的视野镜。1948年世界第一只聚甲基丙烯酸 甲酯浴缸的诞生,标志着它的应用进入了新的 里程碑。
聚甲基丙烯酸甲酯
应用化学 李春旭
文章内容:
聚甲基丙烯酸甲酯的概述 聚甲基丙烯酸甲酯的基本性质 聚甲基丙烯酸甲酯的工艺和用途A的概述
聚甲基丙烯酸甲酯的英文缩写为PMMA,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。 化学式: [C5O2H8]n
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聚甲基丙烯酸甲酯的耐热性并不高,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。 耐寒性也较差,脆化温度约9.2℃。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。热导率和比 热容在塑料中都属于中等水平 。
电性能 电性能:聚甲基丙烯酸甲酯由于主链侧位含有 极性的甲酯基,电性能不及聚烯烃和聚苯乙烯 等非极性塑料。具有优异的抗电弧性,在电弧 作用下,表面不会产生碳化的导电通路和电弧 径迹现象。 耐侯性:聚甲基丙烯酸甲酯具有优异的耐大气 耐侯性: 老化性,其试样经4年自然老化试验,重量变 化,拉伸强度、透光率略有下降,色泽略有泛 黄,抗银纹性下降较明显,冲击强度还略有提 高,其它物理性能几乎未变化。 燃烧性:聚甲基丙烯酸甲酯很容易燃烧,有限 燃烧性: 氧指数仅17.3。
性质
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。 PMMA具有质轻、价廉,易于成型等优点。
结构式:
甲基丙烯酸甲酯为主要原料的高聚物。分子量 随聚合方法而不同,从几万到几百万不等。由 本体聚合制得的固体成型物,俗称有机玻璃。 由悬浮聚合或溶液-本体聚合制得的粒状树脂 称为聚甲基丙烯酸甲酯模塑料或有机玻璃模塑 料。由乳液聚合制得的树脂乳液一般为共聚物, 甲基丙烯酸甲酯作为硬单体用以调节成膜的软 硬度。由溶液聚合制得的树脂溶液一般亦为共 聚物,主要用于涂料工业。
浇铸成型:用于成型有机玻璃板材、棒材等型材,即 用本体聚合方法成型型材。 注塑成型:采用悬浮聚合所制得的颗粒料,成型在普 通的柱塞式或螺杆式注塑机上进行。 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、 耐溶剂性均不及浇注成型的型材,其优点是生产效率 高。 热成型 :是将有机玻璃板材或片材制成各种尺寸形 状制品的过程,将裁切成要求尺寸的坯料夹紧在模具 框架上,加热使其软化,再加压使其贴紧模具型面, 得到与型面相同的形状,经冷却定型后修整边缘即得 制品。
力学性能: 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。聚甲基丙烯酸甲酯的力学性能特征基本 上属于硬而脆的塑料,且具有缺口敏感性,在 应力下易开裂,但断裂时断口不像普通无机玻 璃那样尖锐参差不齐。聚甲基丙烯酸甲酯表面 硬度低,容易擦伤。
目前我国PMMA主要消费领域为广告灯箱、标牌、 灯具、浴缸、仪表、生活用品、家具等中低端市 场,防射线PMMA、光学纤维等特种PMMA的应 用领域尚属空白。随着国内广告业、中高档家具 业、建筑业、交通业的迅猛发展,PMMA的需求 量将大幅度增加,产品也将逐步由低端市场向中、 高端市场扩展。此外,PMMA还可用于制造液晶 显示器(LCD)导光板,我国LCD需求的高速增 长极大地拉动了PMMA的生产。
聚甲基丙烯酸甲酯的应用
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
光学玻璃,例如制造各种透镜、反射 镜、棱镜、电视机荧
制备各种仪器仪表表盘、罩壳、 刻度盘。
制备光导纤维
商品广告橱窗、广告牌
各种医用、军用、建筑用玻璃 等
发展前景与近况
我国有机玻璃PMMA生产及市场情况:中 国目前有机玻璃产品的总生产能力较大, 在日产13万吨左右,生产厂家很多,但 生产规模小,只能生产普通品种产品,缺 少建筑业需要的高附加值产品,在品种与 质量方面均不能满足市场的需求,如建筑 用需求量很大的挤出板均需要大量从国外 进口。
。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. 对臭氧和二氧化硫等气体具有良好的抵 抗能力。
PMMA的加工工艺