第五小组(pmma聚合机理和方法)..ppt

;PMMA;;（1）链引发

链引发是形成单体自由基（活性种）的反应，引发剂（AIBN）引发时，由以下反应组成：

第一步：引发剂AIBN分解，形成初级自由基。

第二步：初级自由基与单体加成，形成单体自由基。

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;其中甲基丙烯酸甲酯在60℃以上聚合，以歧化终止为主。

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;本体聚合工艺生产PMMA，虽然有凝胶效应容易引起暴聚，但通过反应器的针对性的优化设计可以避免暴聚的发生，和悬浮聚合，溶液聚合相比，本体聚合具有生产工艺先进合理，设备紧凑，连续化生产，效率高，无三废排放等优点。该技术生产的产品具有纯度高，分子量均一，挥发分低，透明度高，耐热性好等特点，因此综合生产过程控制，生产成本，产品质量以及环保等诸多方面比较，本体聚合技术都具有相当的优势，是一种具有开发前景的技术。;1合成原料

单体MMA（纯度98%），引发剂AIBN.

1.1MMA的物性

无色液体，易挥发，易燃。

熔点：-48℃ 相对密度：0.9440（20/4℃）

沸点：100-101℃ 折射率：1.4142

闪点（开杯）：10℃蒸气压（25.5℃）：5.33kPa

;1.1.1工业上合成MMA的方法;②异丁烯氧化法;1.2引发剂的选择;2PMMA的合成方法;;引发剂用量对聚合的影响;1.PMMA的结构特点

;2.性能

;2.1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。浇筑的本体聚甲基丙烯酸甲酯板材（例如航空用有机玻璃板材）拉伸、弯曲、压缩等力学性能更高一些，可以达到聚酰胺、聚碳酸酯等工程塑料的水平。

;2.2热性能;2.3电性能;2.4化学性能

;2.5耐候性

;2.6透光性

;2.7燃烧性;

;制造平板有机玻璃的工艺流程分为12道工序：单体制备、染料处理、配料、预聚、灌模和排气、封边、聚合、脱模、裁切毛边与包装、入库、模具情急和制模。

为了便于管理，把12道工序分四个阶段：配料工段、预聚（制浆）工段、制模与灌模和聚合工段。

;配料工段

（1）配方

依据需要可将有机玻璃职称无色透明、有色透明、不透明和半透明的有机玻璃板材。

;（2）对染料的要求和处理

有色透明有机玻璃板材中需要的染料要求其在甲基丙烯酸甲酯中有良好的溶解性，并能耐光、耐热、保证产品不褪色。对染料的处理方法是将所需的染料称量好溶于单体中，并搅拌均匀。

;(2)预聚工段（制浆）

工业上用连续法进行预聚。预聚实在普通的夹套反应釜中进行。聚合温度90~95摄氏度，聚合时间15min~20min,使聚合转化率为10%~20%。预聚阶段聚合体系的粘度不高（可达1pa·s）,相当于丙三醇的粘度。

预聚的目的是为了缩短聚合周期，是自动加速现象提早到来；并且预聚物有一定的粘度，灌到模具中不遗漏模；体积已部分收缩。聚合热以部分排除，有利于以后的聚合。

;连续法预聚制备有机玻璃浆液的工艺流程：

将制备好的原料液经泵打入高位槽，通过转子流量计进入预热器；原料液在预热器中预热至50%~60%，然后从预聚釜顶部中心加入预聚釜中，预聚釜的温度保持在90%~95%，原料液在其中的停滞时间为15min~20min,然后从预聚釜上部溢流至冷却釜；在冷却釜中预聚物冷却至30摄氏度以下出料，转化率为10%~20%，浆液的粘度约1pa·s.

;（3）制模和灌模工段

为了获得平板有机玻璃应制造模具，模具是由普通玻璃制作的。制作的方法是将两块洗净的玻璃平行放置，周围垫上橡皮垫，橡皮垫要用玻璃纸包好，用夹子固定，然后牛皮纸盒浆糊封好，外面再用一层玻璃纸包严，封号后烘干。保证不漏水，不漏浆。

;（4）聚合工段

有机玻璃的聚合方法有水浴聚合和气浴聚合，目前我国多采用水浴聚合。

;水浴聚合的工艺条件：;二：甲基丙烯酸甲酯本体聚合工艺条件分析

本体聚合的全过程分诱导期、聚合初期、聚合中期和聚合后期四个阶段。聚合初期转化率＜10%~15%，这一阶段接近稳态，此时聚合速率Rp遵循微观动力学方程：

聚合速率Qp随时间t的延长、单体浓度c(M)的引发剂浓度v(I)的降低而降低。聚合初期即转化率＜10%~15%，这一阶段，体系粘度降低，聚合热容易导出。

;当转化率10%~15%以后，体系中出现自动加速现象，虽然单体浓度和引发剂浓度降低，正常聚合速率下降，但自动加速部分大于正常速度的衰减部分，二者叠加的结果，聚合速率仍表现为加速，所以几十分钟内是转化率增加到80%，这一阶段属于聚合中期。

在聚合中期，聚合热效应很明显，体系粘