实验二:甲基丙烯酸甲酯的本体聚合

实验二:甲基丙烯酸甲酯的本体聚合
实验二:甲基丙烯酸甲酯的本体聚合

实验二:甲基丙烯酸甲酯的本体聚合

一、实验目的:

1) 、了解本体聚合的原理,熟悉有机玻璃的制备方法;

2) 、掌握减压蒸馏的原理及操作过程。

二、实验原理:

甲基丙烯酸甲酯在过氧化苯甲酰引发剂存在下进行自由基聚合反应。自由基加聚的工艺方法主要有四种:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合及乳液聚合。本体聚合由于反应组成少,只是单体或单体加引发剂,所以产物较纯,但散热难控制;溶液聚合过程易控制,散热较快,不过产物中含溶剂(有些污染环境),后处理比较困难;悬浮聚合以水作溶剂,水无污染,散热好,易除去,但要求单体不溶于水,故在应用上受限制;乳液聚合反应机理不同,可以同时提高聚合速度聚合度,散热好,易操作。

甲基丙烯酸甲酯在BPO引发下自由基聚合:

自由基聚合属连锁反应,一般有三个基元反应:链引发,链增长,链终止(有时还会出现链转移)反应。

链引发:R· +MM→RM·

链增长:RM· +M→RMM· +M→RMMMM· +M →…→﹋M·

链终止:﹋M·+ ﹋M·→‘死’聚合物

本实验采用本体聚合,当反应到一定程度时粘度增大,大分子链自由基活性降低,阻碍了链自由基的相互结合,使链终止速率减慢,而小分子单体却依然可以自由与链结合,链增长速率不会受到影响,从而导致自动加速效应,内部温度急剧上升,又继续加剧反应,如此循环,而粘度又屏蔽热量,使局部温度过高,严重影响聚合物的性质,这是我们不想看到的。

图 1、为聚合反应的变化规律,图中曲线表明:聚合反应开始前有一段诱导期,聚合速率为零,体系无粘度变化。在转化率超过 20%以后,聚合速率显著增加,出现自动加速效应。而转化率达到 80%以后,聚合速率显著减小.最后几乎停止聚合,需要升高温度才能使聚合反应完全。为避免出现自动加速效应,可通过冷却降温与控制粘度的方法,在预聚时控制粘度,并控制温度在 80~90℃时(引发剂的半衰期适当),以适应在较低温度下聚合。

为纯化甲基丙烯酸甲酯,我们用减压蒸馏的方法。其原理就是

利用温度与蒸气压的关系,通过抽气装置抽气以降低液体表面的压强因而只需较低的温度时达到的蒸气压就足够等于外压,从而使液体更易挥发

厚度(mm)1‐1.52‐34‐68‐1214‐25 30‐45偶氮二异丁腈(%)0.06 0.06 0.06 0.025 0.020 0.005

聚合配方中引发剂的含量应视制备的模具厚度而定,一般情况如下:

三、实验仪器及药品:

仪器:试管具塞锥形瓶恒温水浴锅

药品:过氧化苯甲酰(BPO) 甲基丙烯酸甲酯(MMA) 四、实验流程

五、实验步骤:

1、预聚洗净并干燥玻璃仪器,加热水浴锅到80~90℃。

称取0.05g 引发剂BPO 放入带磨口的小锥形瓶中,

再加入15ml 单体MMA。在水浴锅中加热锥形瓶,

盖上塞子(不要老是摇动),当瓶内的预聚物粘度与

甘油(或新鲜蜂蜜)粘度相近时,立即停止加热,冷

却至室温。

2、灌模取一干燥洁净的试管(可适当地加些许装饰物),

为避免有气泡产生,将预聚物缓慢、呈细流线状倒入

试管中,注意切勿完全灌满,应预留一定空间以防胀

裂。

3、聚合将试管封口,放在40~50℃的烘箱中聚合24 小

时,直至硬化。最后在100℃情况下处理0.5 至 1 小

时,使反应趋于完全。

4、脱模敲碎试管,得聚合物有机玻璃。

六、实验结果

最后得无色透明的有机玻璃,附产品图如下

七、实验思考题

1)、制备有机玻璃时,为什么需要首先制成具有一定粘度的预聚物?

答:解决散热,聚合反应是一个放热反应,制成具有一定粘度的预聚物可以避免自动加速作用而引起的爆聚现象,减少因为爆聚上升的气泡、不均匀的问题。以及单体转化为聚合物时由于比重不同而引起的体积收缩问题。

2)、在本体聚合反应过程中,为什么必须严格控制不同阶段的反应温度?

答:先高温是引发聚合,但是本体聚合是放热反应,当温度升高到一定程度时会产生爆聚现象,所以当反应物反应达到一定粘度的预聚物,要降低温度,低温段是让其稳定,避免聚合时自身会产生温度,降温是避免暴聚产生气泡,后期高温是使其单体聚合更完全。

3)、凝胶效应进行完毕后,提高反应温度的目的何在?

答:因为预聚后,为了防止在高温下聚合,出现暴聚的现象,导致实验的失败,是在较低的温度下进行聚合的,这样聚合不能进行完全,还有部分的单体未反应,因此需要在较高的温度下再反应一段时间,使反应趋于完全。

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甲基丙烯酸甲酯的本体聚合实验

高分子工程实验教案 (3) 一、实验内容 甲基丙烯酸甲酯的本体聚合(有机玻璃的制备) 二、实验目的与要求 1、 2、 3、进一步掌握本体聚合的基本概念和本体聚合的特征; 了解在本体聚合中如何避免自动加速效应; 掌握有机玻璃的制备方法。 三、实验教时:8教时 四、实验指导 (一)本体聚合的基本知识 本体聚合是将单体本身在有微量引发剂或光、热、辐射能等引发进行的聚合反应。 由于聚合体系中的其他添加物少,因而所得的聚合物纯度高,特别适合于制备透明性和电性能高的产品。 根据聚合产物是否溶于单体可分为均相聚合和沉淀聚合。如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯等聚合属于均相本体聚合;乙烯、氯乙烯等聚合属于非均相本体聚合(沉淀聚合)。 本体聚合除所得的产品纯度高外,本体聚合的另一优点是可以进行浇铸聚合,即将预聚合产品浇入模具中进行后聚合,反应完成后即可获得成品。通常聚合物比相应单体的密度大,因而在聚合反应过程中会发生体积收缩,因此在

进行浇铸聚合时应注意控制预聚合的单体转化率,而且在后聚合过程中,若温度控制不好,易导致收缩不均匀,使聚合物的光折射不均匀以及产生局部皱纹,影响产品质量。 (二)主要药品和仪器 1.药品 甲基丙烯酸甲酯(MMA) 偶氮二异丁腈(说明制备厚制品可用过氧化二苯甲酰) 邻苯二甲酸二丁酯(增塑剂) 硬脂酸(脱模剂) 甲基丙烯酸(用多了会粘模严重,加一点可减少收缩) 2.仪器 三口反应瓶(150mL),温度计,恒温水浴,10×10×5玻璃模板,乳胶管,恒温烘箱。 (三)实验步骤 聚合配方: MMA:60 mL(根据制品的体积计算) 偶氮二异丁腈: 0.036~ 0.1xx(单体量 0.06%~ 0.15%) 邻苯二甲酸二丁酯:

甲基丙烯酸甲酯的聚合

甲基丙烯酸甲酯本体聚合的工艺过程 生产原理: 本体聚合是指单体仅在少量引发剂存在下进行的聚合反应,或者直接加热,光和辐射作用下进行的聚合反应。本体聚合具有产品纯度高和无需后处理等优点,可直接聚合成各种规格的型材。但是,由于体系粘度大,聚合热难以散去,反应控制困难,导致产品发黄,出现气泡,从而影响产品质量。 本体聚合进行到一定程度,体系粘度大大增加,大分子链的移动困难,而单体分子的扩散收到的影响不大。链引发和链增长反应照常进行,而增长链自由基的终止受到限制,结果使得聚合反应的速度增加,聚合物分子变大,出现所谓的自动加速效应。更高的聚合速率导致更多的热量生成,如果聚合热不能及时散去,会使局部反应雪崩式的加速进行而失去控制,因此,自由基本体聚合中控制聚合速率使聚合反应平稳进行是获得无瑕疵型材的关键。 聚甲基丙烯酸甲酯为无定形聚合物,具有高度的透明性,因此成为有机玻璃。聚甲基丙烯酸甲酯具有较好的耐冲击强度于良好的低温性能,是航空工业和光学仪器制造业的重要材料。有机玻璃表面光滑,在一定的曲率内光线可在其内部传到而不逸出,因此在光导纤维领域得到应用。但是,聚甲基丙烯酸甲酯耐候性差,表面易磨损。可以是甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯等单体共聚来改善耐候性。 有机玻璃是通过甲基丙烯酸甲酯的本体聚合制备的。甲基丙烯酸甲酯的密度小于聚合物的密度,再聚合过程中出现较为明显的体积收缩。为了避免体积收缩和有利散热,工业上往往采用二步法制备有机玻璃。在过氧化苯甲酰引发下,甲基丙烯酸甲酯聚合初期平稳反应,当转化率超过20%以后,聚合体粘度增加,聚合速率明显加快,此时应该停止第一阶段反应,将聚合浆液转移到模具中,低温反应较长时间。当转化率打到90%以上后,聚合物业已成型,可以升温使单体完全聚合。引发剂的用量应视制备的制品厚度而定。 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),俗称有机玻璃,因其优良的光学性能,比重小,以及在低温下仍能保持其独特的性能而被广泛的应用,则它是重要的合成材料之一。 本实验是用过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,甲基丙烯酸甲酯进行自由基聚合。本体聚合的具体过程是: 1、引发剂分解

甲基丙烯酸甲酯(MMA)

化学品中文名称:甲基丙烯酸甲酯 化学品英文名称:methyl methacrylate 中文名称2:α-甲基丙烯酸甲酯 英文名称2:methacrylic acid methyl ester 技术说明书编码:309 CAS No.:80-62-6 分子式:C5H8O2 分子量:100.12 第二部分:成分/组成信息回目录 有害物成分含量CAS No. 甲基丙烯酸甲酯80-62-6 第三部分:危险性概述回目录 危险性类别: 侵入途径: 健康危害:本品有麻醉作用,有刺激性。急性中毒:表现有粘膜刺激症状、乏力、恶心、反复呕吐、头痛、头晕、胸闷,可有急识障碍。慢性影响:体检发现接触者中血压增高、萎缩性鼻炎、结膜炎和植物神经功能障碍百分比增高。 环境危害: 燃爆危险:本品易燃,具刺激性。 第四部分:急救措施回目录 皮肤接触:脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。 眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。 食入:饮足量温水,催吐。就医。 第五部分:消防措施回目录 危险特性:易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。在受热、光和紫外线的作用下易发生聚合,粘度逐渐增加,严重时整个容器的单体可全部发生不规则爆发性聚合。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳。 灭火方法:消防人员必须穿全身防火防毒服,在上风向灭火。遇大火,消防人员须在有防护掩蔽处操作。灭火剂:抗溶性泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。用水灭火无效,但可用水保持火场中容器冷却。

甲基丙烯酸甲酯本体聚合

实验04 甲基丙烯酸甲酯本体聚合 制有机玻璃板 一.实验目的 二.实验原理 三.主要仪器和试剂 四.实验步骤 五.问题与讨论

一.实验目的 1.了解自由基本体聚合的特点和实验方法。 2.掌握和了解有机玻璃的制造和操作技术的 特点,并测定制品的透光率。

二.实验原理 本体聚合是指单体在少量引发剂下或者直接在热、光和辐射作用下进行的聚合反应,因 此本体聚合具有产品纯度高、无需后处理,尤 其是可以制得透明样品,其缺点是散热困难, 易发生凝胶效应,工业上常采用分段聚合的方 式。 有机玻璃板就是甲基丙烯酸甲酯通过本体聚合方法制成。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)具有优良的光学性能、密度小、机械性能、耐候性 好。在航空、光学仪器,电器工业、日用品方 面有着广泛用途。

二.实验原理 MMA是含不饱和双键、结构不对称的分子,易发生聚合反应,其聚合热为56.5kJ/mol。 MMA在本体聚合中的突出特点是有"凝胶效应 ",由于本体聚合没有稀释剂存在,聚合热的排 散比较困难,"凝胶效应"放出大量反应热,使 产品含有气泡影响其光学性能。因此在生产中 要通过严格控制聚合温度来控制聚合反应速 率,以保证有机玻璃产品的质量。

二.实验原理 甲基丙烯酸甲酯本体聚合制备有机玻璃常常采用分段聚合方式,先在聚合釜内进行预聚合,后将聚合物浇注到制品型模内,再开始缓慢后聚合成型。预聚合有几个好处,一是缩短聚合反应的诱导期并使"凝胶效应"提前到来,以便在灌模前移出较多的聚合热,以利于保证产品质量;二是可以减少聚合时的体积收缩,因MMA由单体变成聚合体体积要缩小20%-22%,通过预聚合可使收缩率小于12%,另外浆液粘度大,可减少灌模的渗透损失。

高分子化学实验

实验一本体聚合——有机玻璃的制造 1. 实验目的 了解本体聚合的特点,掌握本体聚合的实施方法,并观察整个聚合过程中体系粘度的变化过程。 2. 实验原理 本体聚合是不加其它介质,只有单体本身在引发剂或光、热等作用下进行的聚合,又称块状聚合。本体聚合的产物纯度高、工序及后处理简单,但随着聚合的进行,转化率提高,体系粘度增加,聚合热难以散发,系统的散热是关键。同时由于粘度增加,长链游离基末端被包埋,扩散困难使游离基双基终止速率大大降低,致使聚合速率急剧增加而出现所谓自动加速现象或凝胶效应,这些轻则造成体系局部过热,使聚合物分子量分布变宽,从而影响产品的机械强度;重则体系温度失控,引起爆聚。为克服这一缺点,现一般采用两段聚合:第一阶段保持较低转化率,这一阶段体系粘度较低,散热尚无困难,可在较大的反应器中进行;第二阶段转化率和粘度较大,可进行薄层聚合或在特殊设计的反应器内聚合。 本实验是以甲基丙烯酯甲酯(MMA)进行本体聚合,生产有机玻璃平板。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)由于有庞大的侧基存在,为无定形固体,具有高度透明性,比重小,有一定的耐冲击强度与良好的低温性能,是航空工业与光学仪器制造工业的重要原料。以 MMA 进行本体聚合时为了解决散热,避免自动加速作用而引起的爆聚现象,以及单体转化为聚合物时由于比重不同而引起的体积收缩问题,工业上采用高温预聚合,预聚至约 10% 转化率的粘稠浆液,然后浇模,分段升温聚合,在低温下进一步聚合,安全渡过危险期,最后脱模制得有机玻璃平板。 3. 实验仪器及药品

三角瓶50ml 1 只 烧杯1000ml 1 只 电炉1KW 1 只 变压器1KV 1 只 温度计100 ℃ 1 支 量筒50、100ml 各1 只 试管10mm×70mm 1 支 烧杯400 ml 1 只 制模玻璃100mm×100mm 2 块 橡皮条3mm×15mm×80mm 3 根 另备玻璃纸、描图纸、胶水、试管夹、玻璃棒若干 2) 药品: 甲基丙烯酸甲酯(MMA)新鲜蒸馏30ml,BP=100.5℃ 过氧化二苯甲酰(BPO)重结晶0.05g 邻苯二甲酸二丁酯(DBP)分析纯(CP)2ml 4. 实验步骤 1) 制模 将一定规格的两块普通玻璃板洗净烘干。用透明玻璃纸将橡皮条包好,使之不外露。将包好的橡皮条放在两块玻璃板之间的三边,用沾有胶水的描图纸把玻璃板三边封严,留出一边作灌浆用。制好的模放入烘箱内,于50℃烘干。

甲基丙烯酸甲酯的精制

实验二十四甲基丙烯酸甲酯聚合物综合设计实验 实验24-1 甲基丙烯酸甲酯的精制 一、目的和要求 1、了解甲基丙烯酸甲酯单体的贮存和精制方法。 2、掌握甲基丙烯酸甲酯减压蒸馏的方法。 二、仪器、设备和材料 1、主要仪器 500ml三口瓶,毛细管(自制),刺型分馏柱,0~100℃温度计,接收瓶 2、主要试剂 甲基丙烯酸甲酯(AR)、氢氧化钠(CP) 三、实验原理 甲基丙烯酸甲酯为无色透明液体,常压下沸点为100.3~100.6℃。 为了防止甲基丙烯酸甲酯在贮存时发生自聚,应加适量的阻聚剂对苯二酚,在聚合前需将其出去。对苯二酚可与氢氧化钠反应生成溶于水的对苯二酚钠盐,再通过水洗即可除去大部分的阻聚剂。 水洗后的甲基丙烯酸甲酯还需进一步蒸馏精制。由于甲基丙烯酸甲酯沸点较高,加之本身活性较大,如采用常压蒸馏会因强烈加热而发生聚合或其他副反应。减压蒸馏可以降低化合物的沸点温度。单体的精制通常采用减压蒸馏。 由于液体表面分子逸出体系所需的能量随外界压力的降低而降低,因此降低外界压力便可以降低液体的沸点。沸点与真空度之间的关系可近似地用下式表示: LgP=A+B/T 24-1 式中,P为真空度;T为液体的沸点,K;A和B都是常数,可通过测定两个不同外界压力时的沸点求出。 甲基丙烯酸甲酯沸点与压力关系。见表24-1 注:1 mmHg=133.322Pa 四、实验步骤 1、将工业纯的甲基丙烯酸甲酯300ml置于500ml分液漏斗中,用10%的NaOH溶液洗2 ——3次,每次用量为50ml,洗至碱液无色透解,再用2%食盐水每次50ml洗2——3次至废水呈中性,然后将甲基丙烯酸甲酯放入试剂瓶中,加入(20%——25%按单位量)无水氯化钙放置30分钟,滤去干燥剂,为实验用精单体。 2、按图24-1安装减压蒸馏装置,并与真空体系、高纯氮体系连接。要求整个体系密闭。 开动真空泵抽真空,并用煤气灯烘烤三口瓶、分馏柱、冷凝管、接受瓶等玻璃仪器,尽量除去系统中的空气,然后关闭抽真空活塞和压力计活塞,通入高纯氮至正压。待冷却后,再抽空、烘烤,反复三次。

高分子化学实验书

实验一甲基丙烯酸甲酯的本体聚合 一、实验目的 1. 掌握自由基本体聚合的原理及合成方法; 2. 了解有机玻璃的生产工艺。 二、实验原理 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),俗称有机玻璃。有机玻璃广泛用在工业、农业、军事、生活等的各个领域,如飞机、汽车的透明窗玻璃、罩盖等。在建筑、电气、医疗卫生、机电等行业也广泛使用,如制造光学仪器、电器、医疗器械、透明模型、装饰品、广告铭牌等。每年全世界要消耗数以百万吨的有机玻璃及其制品。 工业上制备有机玻璃主要采用本体、悬浮聚合法,其次是溶液和乳液法。而有机玻璃的板、棒、管材制品通常都用本体浇铸聚合的方法来制备。如果选用其它聚合方法(如悬浮聚合、溶液聚合等),由于杂质的引入,产品的透明度都远不及本体聚合方法。为防止由于发热而产生气体并生成有气泡的聚合物,或爆聚的发生,工业上或实验室目前多采用本体浇注方法。即将本体聚合迅速进行到某种程度(转化率10% 左右)形成单体中溶有聚合物的粘稠溶液(预聚物)后,再将其注入模具中,在低温下缓慢聚合使转化率达到93 ~95% 左右,最后在100 ℃下聚合至反应完全。其反应方程式如下: 本实验采用本体聚合法制备有机玻璃。本体聚合是在没有介质存在的情况下进行的聚合反应,体系中一般只含单体和少量引发剂。按照聚合物在单体中的溶解情况,可以分为均相聚合和多相聚合两种:聚合物溶于单体,为均相聚合,如甲基丙烯酸甲酯,苯乙烯等的聚合;聚合物不溶于单体,则为多相聚合,如氯乙烯,丙烯腈的聚合。 本体聚合中因为体系中无介质存在,反应过程中粘度不断增大,反应热不容易及时排出,局部容易过热,导致单体气化或聚合物裂解,结果产品内有气泡或空心。在甲基丙烯酸甲酯聚合过程中甚至会使反应进入爆炸聚合阶段(爆聚),

1247甲基丙烯酸甲酯

甲基丙烯酸甲酯安全技术说明书 第一部分化学品标识 【中文名】:甲基丙烯酸甲酯;α-甲基丙烯酸甲酯;甲基败脂酸甲酯【英文名】:Methyl methacrylate;Methacrylic acid,methyl ester 【分子式】:C 5H 8 O 2 分子量:100.12 【CAS号】:80-62-6 【RTECS号】:OZ5075000 【UN编号】:1247 【危险货物编号】:32149 【IMDG规则页码】:3259 第二部分主要组分与性状 【物理状态】:无色易挥发液体。并具有强辣味 【主要用途】:用作有机玻璃的单体,也用于制造其他树脂、塑料、涂料、粘合剂、润滑剂、木材和软木的浸润剂、纸张上光剂等 第三部分健康危害 【侵入途径】:通过吸入和食入吸收进体内 【健康危害】:人对本品气味感觉阈浓度为85mg/m3,刺激作用阈浓度(暴露1分钟)为285mg/m3。中毒表现为乏力、恶心、反复呕吐、头痛、头晕、胸闷、伴有短暂的意识消失、中性白细胞增多症。慢性中毒:神经系统受损的综合症状占主要地位,个别可发生中毒性脑病。可引起轻度皮炎和结膜炎。接触时间长可致麻醉作用。IARC评价:3组,未分类物质。无人类资料,动物证据不充分IDLH:1000PPm 嗅阈:0.085ppm OSHA:表Z—1空气污染物健康危害(蓝色):2 【毒性】:为麻醉剂。麻醉浓度和致死浓度几乎相同,有弱的刺激作用。LD50:7872mg/kg(大鼠经口) LC50:3750ppm(大鼠吸入) 第四部分急救与防护措施 【眼睛接触】:立即翻开上下眼睑,用流动清水冲洗15分钟。就医 【皮肤接触】:脱去污染的衣着,用肥皂水及清水彻底冲洗。注意患者保暖并且保持安静。吸入、食入或皮肤接触该物质可引起迟发反应。确保医务人员了解该物质相关的个体防护知识,注意自身防护 【食入】:误服者给饮足量温水,催吐,就医 【吸入】:脱离现场至空气新鲜处。呼吸困难时给输氧。呼吸停止时,立即进行人工呼吸就医 【接触限值】:中国MAC:未制订标准前苏联MAC:10mg/m3 美国TLV—TWA:410mg/m3 美国TLV—STEL:未制订标准

甲基丙烯酸甲酯的本体聚合及成型

甲基丙烯酸甲酯的本体聚合及成型 一、实验目的 1、了解本体聚合的原理。 2、熟悉型材有机玻璃的制备方法。 二、实验原理 聚甲基丙烯酸甲酯具有优良的光学性能、密度小、机械性能好、耐候性好。在航空、光学仪器、电器工业、日用品等方面又有广泛的用途。为保证光学性能,聚甲基丙烯酸甲酯多采用本体聚合法合成。 甲基丙烯酸甲酯的本体聚合是按自由基聚合反应历程进行的,其活性中心为自由基。反应包括链引发、链增长和链终止,当体系中含有链转移剂时,还可发生链转移发应。 本体聚合是不加其他介质,只有单体本身在引发剂或催化剂、热、光作用下进行的聚合,又称块状聚合。本体聚合具有合成工序简单,可直接形成制品且产物纯度高的优点。本体聚合的不足是随聚合的进行,转化率提高,体系黏度增大,聚合热难以散出,同时长链自由基末端被包裹,扩散困难,自由基双基终止速率大大降低,致使聚合速率急剧增大而出现自动加速现象,短时间内产生更多的热量,从而引起相对分子质量分布不均,影响产品性能,更为严重的则引起爆聚。因此甲基丙烯酸甲酯的本体聚合一般采用三段法聚合,而且反应速率的测定只能在低转化率下完成。 三、主要试剂和仪器 1.主要试剂 名称试剂规格用量 单体甲基丙烯酸甲 酯 精制30g 引发剂偶氮二异丁腈AR 0.02g 2、主要仪器 100mL三口瓶,冷凝管,试管,恒温水浴,0~100℃温度计,玻璃板(两块),橡皮条。 四、实验步骤 预聚体的制备 1、取0.02g偶氮二异丁腈、30g甲基丙烯酸甲酯混合均匀,投入到100mL装有冷凝管、温度计和毛细管的磨口三口瓶中,搅拌、通冷凝水。 2、水浴加热,升温至75~80℃,反应20min后取样。注意观察聚合体系的黏度,当体系具有一定黏度(预聚物转化率约7%~10%)时,则停止加热,并将聚合液冷却至50℃左右。 有机玻璃薄棒的成型 1、将试管洗净、烘干,把预聚体加入至试管的2/3,把试管放入试管架中,在60~65℃水浴中恒温反应2h。 2、将试管架放入烘箱中,升温至95~100℃保持1h,即得到一根透明光洁的有机玻璃棒。

甲基丙烯酸甲酯的本体聚合

实验一甲基丙烯酸甲酯的本体聚合 化工系毕啸天2010011811 一、实验目的 1.加深理解自由基本体聚合的原理和影响因素。 2.掌握有机玻璃制造的工艺特点。 二、实验原理 本体聚合是指不用溶剂和介质,仅由单体和少量引发剂(也可采用热、光照、辐射等引发条件)进行的聚合反应。本体聚合杂质少,纯度高,设备简单,可直接成型,生产成本低,特别适合制备透明度高的产品。另外,该方法也适合于实验室研究,如单体聚合能力的判断、聚合动力学研究、竞聚率测定等。 本体聚合是最简单的一种聚合方法,但反应放出的热量难以控制。在反应初期粘度不大时散热并无问题。但是当转化率超过20%~30%后,体系粘度增大,使散热困难,此阶段的自动加速过程往往造成温度的急速上升,引起局部过热和产物分子质量分布变宽,严重的甚至引起爆聚,所得聚合物产品的均匀性较差。 为便于散热,通常采用两段聚合法:第一阶段保持较低转化率,这一阶段体系粘度较低,散热尚无困难,可在较大的反应器中进行;第二阶段转化率和粘度较大,可进行薄层聚合或在特殊设计的反应器内聚合。 本实验以甲基丙烯酯甲酯(MMA)进行本体聚合,实验同样采用两段聚合法。首先在一锥形瓶内加入单体、引发剂,在加热条件下预聚。体系粘度增大到一定程度后,将预聚物倒入事先准备的方形模具中进行恒温聚合。 反应式如下: O O AIBN * * O O 三、实验药品

2、表中密度均指相对密度,以水为基准1; 3、表中熔点、沸点单位均为摄氏度。 四、实验仪器 玻璃模具,150mL锥形瓶,毛细管,温度计,加热器,搅拌器。装置见下图

六、实验注意事项 1.选取玻璃片时应尽量保证二者大小相同,此外还要保证橡胶垫在包好铝箔后高度大致相同。这样得到的有机玻璃片形状会较为规整美观。 2.玻璃片要充分洗干净,杂质有可能对自由基聚合起阻聚效果,影响聚合速度。 3.制模时要把四角封死,否则预聚物可能流出。 4.橡皮塞中含硫,它是此聚合反应的阻聚剂。(查得44℃下硫磺对MMA 聚合的阻聚常数C z =0.075,从数值上看似乎并不大啊。)但是如果直接暴露在反应体系中,硫的渗入会减慢聚合速度。因此反应时用的锥形瓶上的橡皮塞也要用铝箔包严。 5.反应过程中应当时刻注意温度计示数,控制在85~90度。 6.预聚完成,将预聚物倒入模具时不要紧张……漫出来又烫又粘…… 七、参考文献 1.《高分子化学》,唐黎明、庹新林编著,清华大学出版社 2.《高分子化学实验与技术》,杜奕编著,清华大学出版社 八、结果计算 我的有机玻璃产品形状是梯形。测得其上底5.2cm ,下底6.5cm ,高10cm ,厚0.6cm 。扣除一个橡胶垫体积约为0.5cm 3。 故得到的产品体积mL V 1.342*5.06.010)5.62.5(2 1 =-??+= 原始模具体积mL V 4886.0100=??= 这个数据有些大,可能有没倒满或者是后来单体流出来的因素。 九、思考题 8.1 简述本体聚合的特点 优点:杂质少,纯度高,设备简单,可直接成型,生产成本低,特别适合制备透明度高的产品。适合于实验室研究,如单体聚合能力的判断、少量聚合物的制备、聚合动力学研究、竞聚率测定等。 缺点:转化率提高后体系粘度增大,散热困难,此阶段的自动加速过程往往造成温度的急速上升,引起局部过热和产物分子量分布变宽,严重甚至引起爆聚,所得聚合物产品的均

甲基丙烯酸甲酯单体聚合

甲基丙烯酸甲酯单体聚合 一、实验目的:1)、了解本体聚合的原理,熟悉有机玻璃的制备方法;2)、掌握减压蒸馏的原理及操作过程。 二、实验原理: 甲基丙烯酸甲酯在过氧化苯甲酰引发剂存在下进行自由基聚合反应。自由基加聚的工艺方法主要有四种:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合及乳液聚合。本体聚合由于反应组成少,只是单体或单体加引发剂,所以产物较纯,但散热难控制;溶液聚合过程易控制,散热较快,不过产物中含溶剂(有些污染环境),后处理比较困难;悬浮聚合以水作溶剂,水无污染,散热好,易除去,但要求单体不溶于水,故在应用上受限制;乳液聚合反应机理不同,可以同时提高聚合速度聚合度,散热好,易操作。 甲基丙烯酸甲酯在BPO引发下自由基聚合: 自由基聚合属连锁反应,一般有三个基元反应:链引发,链增长,链终止(有时还会出现链转移)反应。链引发:R +MM→RM链增长: RM +M→RMM +M→RMMMM +M→…→﹋M链终止: ﹋M+ ﹋M→‘死’聚合物本实验采用本体聚合,当反应到一定程度时粘度增大,大分子链自由基活性降低,阻碍了链自由基的相互结合,使链终止速率减慢,而小分子单体却依然可以自由与链结合,链增长速率不会受到影响,从而导致自动加速效应,

内部温度急剧上升,又继续加剧反应,如此循环,而粘度又屏蔽热量,使局部温度过高,严重影响聚合物的性质,这是我们不想看到的。图 1、为聚合反应的变化规律,图中曲线表明:聚合反应开始前有一段诱导期,聚合速率为零,体系无粘度变化。在转化率超过20%以后,聚合速率显著增加,出现自动加速效应。而转化率达到80%以后,聚合速率显著减小.最后几乎停止聚合,需要升高温度才能使聚合反应完全。为避免出现自动加速效应,可通过冷却降温与控制粘度的方法,在预聚时控制粘度,并控制温度在 80~90℃时(引发剂的半衰期适当),以适应在较低温度下聚合。 为纯化甲基丙烯酸甲酯,我们用减压蒸馏的方法。其原理就是利用温度与蒸气压的关系,通过抽气装置抽气以降低液体表面的压强因而只需较低的温度时达到的蒸气压就足够等于外压,从而使液体更易挥发厚度(mm)1‐1、 52‐34‐68‐1214‐2530‐45偶氮二异丁腈(%) 0、0 60、0 60、0 60、02 50、020 0、005聚合配方中引发剂的含量应视制备的模具厚度而定,一般情况如下: 三、实验仪器及药品:仪器:试管具塞锥形瓶恒温水浴锅药品:过氧化苯甲酰(BPO)

实验二甲基丙烯酸甲酯的本体聚合

高 分 子 化 学 实 验 报 告 实验二:甲基丙烯酸甲酯的本体聚合

一、实验目的: 1) 、了解本体聚合的原理,熟悉有机玻璃的制备方法; 2) 、掌握减压蒸馏的原理及操作过程。 二、实验原理: 甲基丙烯酸甲酯在过氧化苯甲酰引发剂存在下进行自由基聚 合反应。自由基加聚的工艺方法主要有四种:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合及乳液聚合。本体聚合由于反应组成少,只是单体或单体加引发剂,所以产物较纯,但散热难控制;溶液聚合过程易控制,散热较快,不过产物中含溶剂(有些污染环境),后处理比较困难;悬浮聚合以水作溶剂,水无污染,散热好,易除去,但要求单体不溶于水,故在应用上受限制;乳液聚合反应机理不同,可以同时提高聚合速度聚合度,散热好,易操作。 甲基丙烯酸甲酯在BPO引发下自由基聚合: 自由基聚合属连锁反应,一般有三个基元反应:链引发,链增长,链终止(有时还会出现链转移)反应。 链引发:R· +MM→RM· 链增长:RM· +M→RMM· +M→RMMMM· +M →…→﹋M· 链终止:﹋M·+ ﹋M·→‘死’聚合物

本实验采用本体聚合,当反应到一定程度时粘度增大,大分子链自由基活性降低,阻碍了链自由基的相互结合,使链终止速率减慢,而小分子单体却依然可以自由与链结合,链增长速率不会受到影响,从而导致自动加速效应,内部温度急剧上升,又继续加剧反应,如此循环,而粘度又屏蔽热量,使局部温度过高,严重影响聚合物的性质,这是我们不想看到的。 图 1、为聚合反应的变化规律,图中曲线表明:聚合反应开始前有一段诱导期,聚合速率为零,体系无粘度变化。在转化率超过 20%以后,聚合速率显着增加,出现自动加速效应。而转化率达到 80%以后,聚合速率显着减小.最后几乎停止聚合,需要升高温度才能使聚合反应完全。为避免出现自动加速效应,可通过冷却降温与控制粘度的方法,在预聚时控制粘度,并控制温度在 80~90℃时(引发剂的半衰期适当),以适应在较低温度下聚合。 为纯化甲基丙烯酸甲酯,我们用减压蒸馏的方法。其原理就是

甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的聚合反应

综合化学实验——甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的聚合反应 反应单体精制——甲基丙烯酸甲酯的精制 一.实验目的 1.了解甲基丙烯酸甲酯单体的贮存和精制方法; 2.掌握甲基丙烯酸甲酯减压蒸馏的方法。 二.实验原理 甲基丙烯酸甲酯为无色透明液体,常压下沸点为 100.3℃~100.6℃. 为了防 止甲基丙烯酸甲酯在贮存时发生自聚,应加适量的阻聚剂对苯二酚,在聚合前需将其除去。对苯二酚可与氢氧化钠反应,生成溶于水的对苯二酚钠盐,再通过水洗 即可除去大部分的阻聚剂。 水洗后的甲基丙烯酸甲酯还需进一步蒸馏精制。由于甲基丙烯酸甲酯沸点较高,加之本身活性较大,如果采用常压蒸馏会因强烈加热而发生聚合或其他副反应。减压蒸馏可以降低化合物的沸点温度。单体的精制常采用减压蒸馏。 三.主要仪器和试剂 实验仪器: 实验装置如图 1-1,其中包括 250ml 三口烧瓶一个,毛细管(自制),球形分馏柱,直形冷凝管,0~250℃温度计两根,250ml 圆底烧瓶两个。 图 1-1 减压蒸馏装置 1-蒸馏瓶;2-毛细管;3-刺型分馏柱;4-温度计;5-直形冷凝管; 6-分流头;7-前馏分接收瓶;8-接收瓶;9-温度计 实验试剂:甲基丙烯酸甲酯,氢氧化钠,无水硫酸钠 四.实验步骤 1. 在 500ml 分液漏斗中加入 250ml 甲基丙烯酸甲酯单体,用 5 % 氢氧化 钠溶液洗涤数次至无色(每次用量 40~50ml),然后用去离子水(蒸馏水)洗

至中性,用无水硫酸钠(分子筛/硅胶)干燥一周。 2. 按图 1-1 安装减压蒸馏装置,并与真空体系、高纯氮体系连接。要求整 个体系密闭。开动真空泵抽真空,并用电加热包烘烤三口烧瓶、分馏柱、冷凝管、接受瓶等玻璃仪器,尽量除去系统中的空气,然后关闭抽真空活塞和压力计、活塞,通入高纯氮至正压。待冷却后,再抽真空、烘烤、反复三次。 3. 将干燥好的甲基丙烯酸甲酯加入减压蒸馏装置,加热并开始抽真空,控制 体系压力为 100mmHg 进行减压蒸馏,收集 46℃的馏分。由于甲基丙烯酸甲酯沸点与真空度密切相关,所以对体系真空度的控制要仔细,使体系真空度在蒸馏过程中保证稳定,避免因真空度变化而形成暴沸,将杂质夹带进蒸好的甲基丙 烯酸甲酯中。 4.为防止爆沸,精制好的单体要在高纯氮的保护下密封后放入冰箱中保存待用。 丙烯酸丁酯的精制(与甲基丙烯酸甲酯精制相同) 一.实验目的 1. 了解掌握丙烯酸丁酯单体精制的原理和方法。 2. 学习减压蒸馏精制单体的实验操作。 二.实验原理 在聚合反应中,特别是实验室研究时,单体的纯度非常重要,有时即使是很少量的杂质也会大大影响聚合反应进程和产物的质量,因此,反应前单体的纯化是十分重要的。 大部分烯类单体如甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯等在热和光的作用下容易发生自聚反应,因此在存储和运输过程中需要加入少量的阻聚剂。阻聚剂可以是酚类、胺类或者硝基化合物等。阻聚剂具有一定的挥发性,但如果单纯采用蒸馏的方法,很难将它们清除干净,常有少部分阻聚剂随着单体蒸馏混入新蒸的单体中。通常采用先碱洗或酸洗将阻聚剂去除,然后分离单体相,干燥后再进行单体蒸馏纯化。 丙烯酸丁酯为无色透明液体,常压下沸点为145℃。为了防止丙烯酸丁酯在贮运时发生自聚,会加入对苯二酚作为阻聚剂。对苯二酚可以与氢氧化钠反应,生成溶于水的对苯二酚盐,在通过水洗就可以去除。 水洗干燥后的丙烯酸丁酯还要进一步的蒸馏精制,由于丙烯酸丁酯的沸点较高,而且单体活性大,如果采用常压蒸馏会由于温度过高而产生聚合反应,所以

高分子实验指导2014-10

高分子材料实验安排(2014-10): 第一周:实验一甲基丙烯酸甲酯的本体聚合(8学时) 实验二聚合物的加工(4学时) 第二周:实验三苯乙烯-顺丁烯二酸酐的共聚(8学时) 实验四对苯二甲酰氯与己二胺的界面缩聚(4学时)第三周:实验五醋酸乙烯酯的乳液聚合(8学时)

高分子材料实验指导 通过高分子材料实验,可以获得许多感性认识,加深对高分子化学与物理及加工等基础知识和基本原理的理解;通过高分子材料实验课程的学习,能够熟练和规范地进行高分子材料实验的基本操作,掌握实验技术和基本技能,了解高分子材料中采用的特殊实验技术,在实验的过程中训练科学研究的方法和思维,培养学生严谨求实的科研精神,为以后的科研工作打下坚实的实验基础。 实验一 甲基丙烯酸甲酯本体聚合 一 、实验目的 1.了解本体聚合的特点,掌握本体聚合的实施方法。 2.熟悉有机玻璃的制备方法及工艺。 二、实验原理 本体聚合是不加其它介质,只有单体本身在引发剂或光、热等作用下进行的聚合。 本实验是以甲基丙烯酯甲酯(MMA )进行本体聚合,生产有机玻璃棒。甲基丙烯酸甲酯在过氧化苯甲酰(BPO )引发剂存在下进行如下聚合反应: 用MMA 进行本体聚合时,为了解决散热、避免自动加速作用而引起的爆聚现象,以及单体转化为聚合物时由于比重不同而引起的体积收缩等问题,工业上或实验室目前多采用预聚-浇铸聚合的方法。将本体聚合迅速进行到某种程度(转化率10%左右)做成单体中溶有聚合物的粘稠溶液(预聚)后,再将其注入相应的模具中,在低温下缓慢聚合使转化率达到93~95%,最后在100℃下高温聚合至反应完全,最后脱模制得有机玻璃。 三、实验仪器和试剂 四口瓶,电动搅拌器,温度计,球形冷凝管,恒温水浴,试管等。 甲基丙烯酸甲酯(MMA),过氧化二苯甲酰(BPO) nCH 2CH 3C COOCH 3CH 2CH 3C COOCH 3 n BPO

甲基丙烯酸甲酯的制备

甲基丙烯酸甲酯聚合物综合设计实验 甲基丙烯酸甲酯的精制 一、目的和要求 1、了解甲基丙烯酸甲酯单体的贮存和精制方法。 2、掌握甲基丙烯酸甲酯减压蒸馏的方法。 二、仪器、设备和材料 1、主要仪器:500ml三口瓶,毛细管(自制),刺型分馏柱,0~100℃温度计,接收瓶 2、主要试剂:甲基丙烯酸甲酯(AR)、氢氧化钠(CP) 三、实验原理 甲基丙烯酸甲酯为无色透明液体,常压下沸点为100.3~100.6℃。 为了防止甲基丙烯酸甲酯在贮存时发生自聚,应加适量的阻聚剂对苯二酚,在聚合前需将其出去。对苯二酚可与氢氧化钠反应生成溶于水的对苯二酚钠盐,再通过水洗即可除去大部分的阻聚剂。 水洗后的甲基丙烯酸甲酯还需进一步蒸馏精制。由于甲基丙烯酸甲酯沸点较高,加之本身活性较大,如采用常压蒸馏会因强烈加热而发生聚合或其他副反应。减压蒸馏可以降低化合物的沸点温度。单体的精制通常采用减压蒸馏。 由于液体表面分子逸出体系所需的能量随外界压力的降低而降低,因此降低外界压力便可以降低液体的沸点。沸点与真空度之间的关系可近似地用下式表示: LgP=A+B/T 24-1 式中,P为真空度;T为液体的沸点,K;A和B都是常数,可通过测定两个不同外界压力时的沸点求出。 甲基丙烯酸甲酯沸点与压力关系。见表24-1 沸点/℃10 20 30 40 50 60 70 80 90 100.6 压力/mmHg24 35 53 81 124 189 279 397 543 760 注:1 mmHg=133.322Pa 四、实验步骤 1、将工业纯的甲基丙烯酸甲酯300ml置于500ml分液漏斗中,用10%的NaOH溶液洗2 ——3次,每次用量为50ml,洗至碱液无色透解,再用2%食盐水每次50ml洗2——3

甲基丙烯酸甲酯的本体聚合

天津理工大学功能材料综合实验I实验报告 甲基丙烯酸甲酯的本体聚合

一、实验目的: 1.了解甲基丙烯酸甲酯的自由基聚合原理,掌握本体聚合的方法。 2.熟悉有机玻璃的制备及成型方法。 3.掌握减压蒸馏等化学基本操作的原理及操作过程。 4.了解聚合温度对产品质量的影响。 二、实验原理: 甲基丙烯酸甲酯在过氧化苯甲酰引发剂存在下进行自由基聚合反应。自由基加聚的工艺方法主要有四种:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合及乳液聚合。本体聚合由于反应组成少,只是单体或单体加引发剂,所以产物较纯,但散热难控制;溶液聚合过程易控制,散热较快,不过产物中含溶剂(污染环境),后处理比较困难;悬浮聚合以水作溶剂,水无污染,散热好,易除去,但要求单体不溶于水,故在应用上受限制;乳液聚合反应机理不同,可以同时提高聚合速度聚合度,散热好,易操作。 甲基丙烯酸甲酯在BPO引发下自由基聚合: nCH2CH3 C COOCH3CH2 CH3 C COOCH3 n 自由基聚合属连锁反应,一般有三个基元反应:链引发,链增长,链终止(有时还会出现链转移)反应。 链引发:R· +MM→RM· 链增长:RM· +M→RMM· +M→RMMMM· +M→…→﹋M· 链终止:﹋M·+ ﹋M·→‘死’聚合物 本实验采用本体聚合,当反应到一定程度时粘度增大,大分子链自由基活性降低,阻碍了链自由基的相互结合,使链终止速率减慢,而小分子单体却依然可以自由与链结合,链增长速率不会受到影响,从而导致自动加速效应,内部温度急剧上升,又继续加剧反应,如此循环,而粘度又屏蔽热量,使局部温度过高,严重影响聚合物的性质,这是我们不想看到的。聚合热不易排出,故造成局部过热,使聚合物分子量分布宽,产品变黄并产生气泡。在灌模聚合中若控温不好,

甲基丙烯酸甲酯的本体聚合实验

高分子工程实验教案(3) 一、实验内容 甲基丙烯酸甲酯的本体聚合(有机玻璃的制备) 二、实验目的与要求 1、进一步掌握本体聚合的基本概念和本体聚合的特征; 2、了解在本体聚合中如何避免自动加速效应; 3、掌握有机玻璃的制备方法。 三、实验教时: 8教时 四、实验指导 (一)本体聚合的基本知识 本体聚合是将单体本身在有微量引发剂或光、热、辐射能等引发进行的聚合反应。由于聚合体系中的其他添加物少,因而所得的聚合物纯度高,特别适合于制备透明性和电性能高的产品。 根据聚合产物是否溶于单体可分为均相聚合和沉淀聚合。如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯等聚合属于均相本体聚合;乙烯、氯乙烯等聚合属于非均相本体聚合(沉淀聚合)。 本体聚合除所得的产品纯度高外,本体聚合的另一优点是可以进行浇铸聚合,即将预聚合产品浇入模具中进行后聚合,反应完成后即可获得成品。通常聚合物比相应单体的密度大,因而在聚合反应过程中会发生体积收缩,因此在进行浇铸聚合时应注意控制预聚合的单体转化率,而且在后聚合过程中,若温度控制不好,易导致收缩不均匀,使聚合物的光折射不均匀以及产生局部皱纹,影响产品质量。 (二)主要药品和仪器 1.药品 甲基丙烯酸甲酯(MMA) 偶氮二异丁腈(说明制备厚制品可用过氧化二苯甲酰) 邻苯二甲酸二丁酯(增塑剂) 硬脂酸(脱模剂) 甲基丙烯酸(用多了会粘模严重,加一点可减少收缩) 2.仪器

三口反应瓶(150 mL),温度计,恒温水浴,10×10×5玻璃模板,乳胶管,恒温烘箱。 (三)实验步骤 聚合配方: MMA:60 mL(根据制品的体积计算) 偶氮二异丁腈:0.036~0.1克(单体量0.06%~0.15%) 邻苯二甲酸二丁酯: 4.2克(单体量6%~7%) 硬脂酸:0.36克(单体量0.5%~0.7%) 甲基丙烯酸: 0.06克(单体量0.1%) 1.预聚合 在150 mL三口反应瓶中加入60 mLMMA、邻苯二甲酸二丁酯和硬脂酸及引发剂的1/3,在85~90℃的水浴中搅拌预聚合反应30~45分钟(控制转化率在8~12%),若粘度上升较慢可补加1/3的引发剂。当粘度达到要求时(类似甘油的黏度即可),冷却至40℃,加甲基丙烯酸。 不同厚度的有机玻璃的配方和聚合时间是不同的。 无色透明平板有机玻璃典型的配方 聚合的工艺条件

甲基丙烯酸甲酯应用

甲基丙烯酸甲酯应用(一) 2009-12-2216:10:51作者:来源:浏览次数:0 2.5.1PVC改性剂PVC冲击强度较低并难以加工,在使用中遇到一些实际困难,从而,必须加入一些改性剂,以提高其强度和改进其加工性能。目前所使用的改性剂有ACR(丙烯酸酯共聚树脂)、... 2.5.1 PVC改性剂 PVC冲击强度较低并难以加工,在使用中遇到一些实际困难,从而,必须加入一些改性剂,以提高其强度和改进其加工性能。目前所使用的改性剂有ACR(丙烯酸酯共聚树脂)、MBS(MMA/Bd/St共聚物)、EVA、ABS、CPE等。聚氯乙烯(PVC)改性剂一般分为部分相溶型和粒子分散型两种,EVA、CPE等属于前者,而MBS、ACR等属于后者。部分相溶型改性剂对加工条件依赖性较大,因与PVC部分相溶,改变了PVC原有的性能,其刚性、拉伸强度和耐热性均有所降低,并且与PVC折射率很难接近,不易制造透明PVC制品;而粒子分散型改性剂加入PVC中,可降低PVC的熔融流动指数,且可改善加工性能,提高冲击强度,而且不降低PVC原有的刚性,拉伸强度,耐热性,仍能保持其折射率,能够生产PVC透明或半透明的制品。 PVC树脂是通用塑料中的一大品种,仅次于PE,名列第二位。我国PVC总生产能力,于1995年已达1595kt/a,表观消费量为a,至2000年产能将超过2000kt/a。国内PVC消费结构为:软制品、硬制品,从1988年的10:1至1997年的3:1。与国外软制品:硬制品=3:7相比,恰好相反。从而,我国PVC硬制品具有极大的潜在市场,随之而来的MBS、A CR等PVC改性剂,同时也会具有广泛的应用市场。 2.5.1.1MBS改性剂MBS树脂系甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丁二烯(Bd)和苯乙烯(St)三元接枝共聚物。目前世界MBS树脂生产能力已达350kt/a,其商品牌号有:日本钟渊化学公司KaneAceB22、B28;日本吴羽化学BTA717、730、731;日本三菱人造丝公司Metable&H aas公司。

甲基丙烯酸甲酯

甲基丙烯酸甲酯 甲基丙烯酸甲酯结构式 甲基丙烯酸甲酯,无色液体,易挥发,易燃。熔点为-48℃,沸点100-101℃,24℃(4.3kPa),相对密度0.9440(20/4℃),折射率1.4142,闪点(开杯)10℃,蒸气压(25.5℃)5.33kPa。溶于乙醇、乙醚、丙酮等多种有机溶剂,微 溶于乙二醇和水。在光、热、电离辐射和催化剂存在下易聚合。 物质的理化常数 国标编号:32149 CAS号:80-62-6 中文名称:甲基丙烯酸甲酯 EINECS号: 201-297-1[1] 英文名称:Methyl methacrylate;Methacrylic acid,methyl ester 别名:异丁烯酸甲酯;牙托水;有机玻璃单体 分子式:C5H8O2;CH2C(CH3)COOCH3 外观与性状:无色易挥发液体, 并具有强辣味 分子量:100.12 蒸汽压:5.33kPa/25℃ 闪点:10℃ 熔点:-50℃ 沸点:101℃ 溶解性:微溶于水,溶于乙醇等 稳定性:稳定 用途:是有机玻璃单体。用于制造其他树脂、塑料、涂料、粘合剂、 润滑剂、木材和软木的浸润剂、电机线圈的浸透剂、纸张上光剂、印染助 剂和绝缘灌注材料。 危险标记:7(易燃液体) 主要用途:用作有机玻璃的单体,也用于制 造其它树脂、塑料、涂料、粘合剂、润滑剂

对环境的影响 1.健康危害 侵入 途径:吸入、食入。 健康危害:人对本品气味感觉阈浓度为85mg/m3 ,刺激作用阈浓度(暴露1分钟)为285mg/m3。中毒表现为乏力、恶心、反复呕吐、头痛、头晕、胸闷、伴有短暂的意识消失、中性白细胞增多症。慢性中毒:神经系统受损的综合症状占主要地位,个别可发生中毒性脑病。可引起轻度皮炎和结膜炎。接触时间长可致麻醉作用。 2.毒理学资料及环境行为 毒性:为麻醉剂,麻醉浓度和致死浓度几乎相同,有弱的刺激作用。 急性毒性:LD507872mg/kg(大鼠经口);LC503750ppm(大鼠吸入);人吸入725ppm,最小致死浓度;人吸入62ppm×20~90分钟,粘膜刺激;人吸入12.5~25ppm×20~90分钟,头晕,恶心,意识障碍。 亚急性和慢性毒性:狗吸入46800ppm×1.5小时/日×8日,绝对致死浓度,肝、肾有损害。 致突变性:微粒体致突变:鼠伤寒沙门氏菌34mmol/L。 生殖毒性:大鼠吸入最低中毒浓度(TCL0):109g/kg(孕6~15天用药),致胚胎毒性,对肌肉骨骼系统有影响。 危险特性:遇明火、高热或与氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险。若遇高热,可能发生聚合反应,出现大量放热现象,引起容器破裂和爆炸事故。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引着回燃。 燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳。 实验室监测方法 气相色谱法《空气中有害物质的测定方法》,杭士平主编 羟胺-氯化铁比色法《空气中有害物质的测定方法》,杭士平主编 用途: 甲基丙烯酸甲酯,可用作制造丙烯酯溶剂型和乳液型压敏胶的硬单体,也可用作第二代丙烯酯胶水的主要原料,还可用作于氯丁橡胶、天然橡胶、SBS接枝的单体,制造接枝胶水,或用以配制粘接有机玻璃的聚合型胶水。 环境标准

高分子合成实验

第二章高分子合成实验 (2) 实验一聚乙烯醇缩甲醛的制备 (2) 实验二苯乙烯的聚合方法综合实验 (4) 实验三甲基丙烯酸甲酯的本体聚合 (9) 实验四水溶性酚醛树脂制备及性能测定 (10) 实验五酚醛树脂的合成 (15) 实验六水性丙烯酸树脂的合成 (17) 实验七醋酸乙烯酯的乳液聚合 (18) 实验八膨胀计法测定苯乙烯聚合反应速率 (21) 实验九甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯悬浮共聚合 (26) 实验十乙酸乙烯酯的溶液聚合 (28) 实验十一丙烯酰胺水溶液聚合 (30) 实验十二低分子量聚丙烯酸(钠盐)的合成和分析 (32) 实验十三熔融缩聚反应制备尼龙-66 (34) 实验十四ε-己内酰胺缩聚制备尼龙6 (37) 实验十五强酸型阳离子交换树脂的制备及其交换量的测定 (39) 实验十六苯丙乳液的制备 (43)

第二章高分子合成实验 实验一聚乙烯醇缩甲醛的制备 一、实验目的 1、加深对高分子化学反应基本原理的理解。 2、了解缩醛化反应的主要影响因素。 3、掌握聚乙烯醇缩甲醛的制备方法. 二、实验原理 早在1931年,人们已经研制出聚乙烯醇的纤维,但由于PVA的水溶性而无法实际应用。利用“缩醛化”减少水溶性,使PVA 有了较大的实际应用价值。目前,聚乙烯醇缩醛树脂在工业上被广泛用于生产黏合剂、涂料、化学纤维。品种主要有聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩甲乙醛、聚乙烯醇缩丁醛等。其中以聚乙烯醇缩甲醛和聚乙烯醇缩丁醛最为重要。前者是化学纤维“维尼纶”和“107”建筑胶水的主要原料,后者可用于制造“安全玻璃”。 聚乙烯醇缩甲醛随缩醛度的不同,性质和用途有所不同,缩醛度在35%左右,就得到人们所称为“维尼纶”的纤维,纤维的强度是棉花的1.5∽2.0倍,吸湿性5%,接近天然纤维,故又称为“合成棉花”,如果控制强度在较低水平,由于聚乙烯醇缩甲醛分子中含有羟基、乙酰和醛基,因此有较强的黏结性能,可用作胶水,用来黏结金属、木材、玻璃、陶瓷、橡胶等。 聚乙烯醇缩甲醛是由聚乙烯醇在酸性条件下与甲醛缩合而成的。其反应方程式如下:

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