第七章聚甲基丙烯酸甲酯生产

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,L/O/G/O,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,*,聚甲基丙烯酸甲酯,第七章,7.1,有机玻璃棒和板材生产,7.1.1,有机玻璃的概念,有机玻璃：化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯（,PMMA,）,是以丙烯酸及其酯类聚合所得到的高分子化合物，统称丙烯酸类树酯，相应的塑料统称聚丙烯酸类塑料，是迄今为止合成透明材料中质最优质的。,7.1.2,有机玻璃的诞生和发展,1872,年丙烯酸的聚合性始被发现；,1880,年甲基丙烯酸的聚合性为人知晓；,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。,二战期间因压克力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,年世界第一只压克力浴缸的诞生，意味着压克力的应用进入了新的里程碑。,7.1.4 PMMA,的性能,1.,光学性能,PMMA,最大的特点是具有优异的光学性能，这也是其俗称“有机玻璃”的由来。,PMMA,折射率,1.49,透光率,92%,无机硅酸盐玻璃 折射率,1.5,左右 透光率,80%,主要是因为它是无定形聚合物，质地均匀，其内部分子排列方式不会影响进入内部的光线在各个部分通过时的速度，光线能够以同样的速度前进，不会四面分散，互相干扰。,2.,力学性能,（,1,）较高的拉伸强度和弹性模量，冲击强度是无机玻璃的,718,倍，韧性高于,PS,，但比,ABS,低得多，具有一定的脆性，在较高冲击能的作用下会破裂。,（,2,）表面硬度不足，易被硬物擦伤、擦毛而失去光泽。,（,3,）弯曲强度和压缩强度在,Tg,下受温度影响较小；而拉伸强度和冲击强度对温度较敏感。,（,4,）可通过与极性组分共聚，加入交联剂使其形成网状结构，经拉伸形成丁香结构等手段来提高其力学性能。,3.,热性能,（,1,）属于易燃材料，点燃离火后不能自熄，火焰呈浅蓝色，下端为白色。燃烧时伴有腐烂水果、蔬菜的气味。,（,2,）,Tg,为,105,，软化点为,100102,，催化温度在,-60,以下。,PMMA,可在,-6065,范围内长期使用，短时使用温度不宜超过,105,。,（,3,）比热容比大多数热塑性塑料低，有利于它快速受热塑化。,4.,化学性能,（,1,）耐化学腐蚀性,耐水溶性盐、弱碱和某些稀酸，但不耐氧化性酸和强碱。同时，介质的浓度越大，温度越高，其稳定性越低。,在有机化合物中，,PMMA,对长链烷烃、简单的醚类、油脂较为稳定，不耐短链的烷烃、醇、酮等。,（,2,）耐候性,与其他树脂相比，具有优良的耐候性。老化主要是紫外线的作用。在室外大气条件下，性能仅稍有下降。,5.,电性能,尽管,PMMA,的大分子链与,PE,相似，但电性能却比,PE,差得多，主要是由于,PMMA,分子链上带有极性的酯基。,但由于酯基的极性并不太大，因此其仍具有良好的介电和电绝缘性能。,6.,成型加工性能,就熔融成型而言，性能特点如下：,（,1,）酯基的存在使,PMMA,易于吸湿，因而物料在成型加工前必须进行干燥，使水分含量降低到,0.02,一下。（循环鼓风干燥或红外线干燥。）,（,2,）成型加工温度范围较窄，一般为,180250,。,（,3,）熔体黏度较高，对温度的敏感性大。,（,4,）大分子链具有一定刚性，为减小制品内应力，成型模具温度一般不低于,40,。,7.1.5,有机玻璃的分类,有色透明有机玻璃：,俗称彩板。透光柔和，用它制成的灯箱、工艺品，使人感到舒适大方。有色的有机玻璃分透明有色、半透明有色，不透明有色三种。磁有机玻璃光泽不如珠光有机玻璃鲜艳，质脆、易断、适于制作表盘、盒、医疗器械和人物、动物的造型材料。透明有机玻璃：透明度高，宜制灯具。用它制成的吊灯、玲珑剔透、晶莹澄澈。半透明有机玻璃：类似磨砂玻璃，反光柔和，用它制成的工艺品，使人感到舒适大方。无色透明：有机吊灯，玲珑剔透，晶莹澄澈。,珠光有机动性玻璃,：是在一般有机玻璃加入珠光粉或荧光粉著成。这类有机玻璃色泽鲜艳，表面光洁度高，外形式经模具热压后，即使磨平抛光，仍保持模压花纹，形成独物的艺术效果。用它可制作人物、动物造型，商标、装饰品及宣传展览材料。,压花有机玻璃：,分透明、半透明无色，质脆，易断，适于制作。,7.1.6 PMMA,的应用,1.,建筑应用,:,橱窗、隔音门窗、采光罩、电话亭等,日光灯、吊灯、街灯罩等,2.,照明应用：,3.,交通应用,:,火车、汽车等车辆门窗等,4.,医学应用,:,婴儿保育箱、各种手术医疗器具,有机玻璃在医学上应用于假牙，不仅如此,还有一个绝妙的用处，那就是制造人工角膜如果人眼的透明角膜长满了不透明的物质，光线就不能进入眼内。这就是全角膜白斑病引起的失明，而且这种病无法用药物治疗。,5.,工业应用：仪器表面板及护盖等,六、民用品：,卫浴设施、化妆品、水族箱等,7.,家居应用：,桌子、椅子等家居日用产品,7.3 PMMA模塑粉生产,PMMA,模塑粉是通过甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合物制备，可用压制成型的方法制造假牙、牙托、假肢或其他模塑制品。,生活中处处可见,PMMA,的简介,PMMA,即聚甲基丙烯酸甲酯，也叫有机玻璃或者亚克力。,结构式：,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。,PMMA,的特性,有机玻璃,的特性,高度透明性,机械强度高,重,量,轻,易于加工,介电和电,绝缘性能,耐,老,化,性,PMMA,的合成及性能,PMMA,的合成方法：,MMA,自由基聚合,阴离子聚合,PMMA,无规立构,有规立构,可结晶,单体,引发剂,分散剂,或其溶液,软水,（去离子水,）,聚合,过滤水洗,干燥,成品,包装,废水,悬浮聚合工艺控制较容易，聚合物的相对分子质量较低，可进行注塑、挤出等成型加工。但聚合过程中加入的分散剂等易残留于产品中，因而其产品纯净度差。适合小规模间歇生产。,1,.悬浮聚合,PMMA,的聚合方法,2,.溶液聚合,单体,溶液聚合生产,PMMA,塑料具有过程易于控制、无污水，产品比较纯净等优点，也是,PMMA,塑料生产的主导工艺。不足之处是产品生产效率低、流程长、后处理能耗高，切换速率较慢，变更品种不够灵活。因此，需要进行工艺优化，以减少溶剂用量，降低生产成本。,PMMA,的聚合方法,引发剂,链转移剂,溶剂,聚合,一级脱挥,二级脱挥,聚合,溶剂回收,3,.本体聚合,MMA,引发剂,预聚合,浇注至模型中,逐渐升温聚合,有机玻璃,浇铸制品,本体聚合产物相对分子质量较高，可达10万左右，且杂质少，具有高度的透明性。通常，本体聚合反应器也就是模具，反应结束后，可获得与模具形状相同的产品，主要有板、棒、管等。,PMMA,的聚合方法,主要是因为它是无定形聚合物，质地均匀，其内部分子排列方式不会影响进入内部的光线在各个部分通过时的速度，光线能够以同样的速度前进，不会四面分散，互相干扰。有“塑胶水晶”之美誉。,PMMA,的性能,1,.物理性能,PMMA,折射率,1.49,透光率,92%,无机硅酸盐玻璃 折射率,1.5,左右 透光率,80%,最大的特点，“有机玻璃”,名称的由来,属于易燃材料，点燃离火后不能自熄，现已出现添加了阻燃剂的难燃,PMMA,；,耐高温性能较好，在,100,以下的环境中能够保持稳定，不易变形。,光学性能,热性能,2,.化学性能,PMMA,的性能,耐水溶性盐、弱碱和某些稀酸，但不耐,氧化性酸和强碱,。,在有机化合物中，PMMA对长链烷烃、简单的醚类、油,脂较为稳定，不耐短链的烷烃、醇、酮等。,与其他树脂相比，具有优良的耐候性。老化主要是,紫外线,的作用。在室外大气条件下，性能仅稍有下降。,较高的,拉伸强度,和,弹性模量,，,冲击强度,是无机玻璃的718倍，具有一定的脆性，在较高冲击能的作用下会破裂。,表面硬度,不足，易被硬物擦伤、擦毛而失去光泽。,弯曲强度,和,压缩强度,在Tg下受温度影响较小；而拉伸强度和冲击强度对温度较敏感。,可通过与极性组分共聚，加入交联剂使其形成网状结构，经拉伸形成丁香结构等手段来,提高其力学性能,。,3.,机械性能,PMMA,的性能,PMMA,的加工工艺,1.,浇铸成型,2.,挤出成型,浇铸型的板材性能比挤,出,型的要好,，,价格也要贵些,，,浇铸型的板材主要用于雕刻,，,装饰,，,工艺品制作,，,挤,出,型的通常用于广告招牌,，,灯箱等制作,。,PMMA,的加工工艺,3.,注塑成型,4.,二次成型,PMMA,的应用,采光,交通,建筑,照明,光学,航空,PMMA,的应用,泡泡椅,布兰奇小姐椅,PMMA,的应用,英国馆,PMMA,的应用,马尔代夫,水下餐厅,德国柏林,水族馆,PMMA,的应用,巴达霍斯,国会厅,马德里森林办公室,发展前景与近况,随着国内广告业、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。,我国的,PMMA,生产及市场情况,发展前景,总生产能力较大，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,需要的高附值产品，在品种与质量方面均不能满足市场的需求。,目前我国,PMMA,主要消费领域为广告灯箱、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。,