聚甲基丙烯酸甲酯的研究.ppt

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聚甲基丙烯酸甲酯的发展与近况 PMMA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 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 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 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 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 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 有限氧指数仅17 3 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 耐化学试剂及耐溶剂性 PMMA的加工工艺 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 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 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