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
表24-1 甲基丙烯酸甲酯沸点与压力关系
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。
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爆沸，将杂质夹带进蒸好的甲基丙烯酸甲酯中。
4、为防止自聚，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。
实验24-2 偶氮二异丁腈的精制
一、目的和要求
1、了解偶氮二异丁腈的基本性质和保存方法。
2、掌握偶氮二异丁腈的精制方法。
二、仪器、设备和材料
1、主要仪器
500ml锥形瓶，恒温水浴，0～100℃温度计，布氏漏斗。
2主要试剂
引发剂偶氮二异丁腈（AR）
溶剂乙醇（AR）
三、实验原理
偶氮二异丁腈（AIBN）是一种广泛应用的引发剂，为白色结晶，熔点102～104℃，有毒！溶于乙醇、乙醚、甲苯和苯胺等，易燃。
偶氮二异丁腈是一种有机化合物，可采用常规的重结晶方法进行精制。
四、实验步骤
1、在500ml锥形瓶中加入200ml95％的乙醇，然后在80℃水浴中加热至乙醇将近沸腾。迅
速加入20g偶氮二异丁腈，摇荡使其溶解。
2、溶液趁热抽滤，滤液冷却后，即产生白色结晶。若冷却至室温仍无结晶产生，可将锥形
瓶置于冰水浴中冷却片刻，即会产生结晶。
3、结晶出现后静置30min，用布氏漏斗抽滤。滤饼摊开于表面皿中，自然干燥至少24h，
然后置于真空干燥箱中干燥24h。称量，计算产率。
4、精制后的偶氮二异丁腈置于棕色瓶中低温保存备用。
实验24-3甲基丙烯酸甲酯的本体聚合及成型
一、目的和要求
1、了解本体聚合的原理。
2、熟悉型材有机玻璃的制备方法。
3、观察整个聚合过程中体系粘度的变化过程。
二、仪器、设备和材料
1、主要仪器
100ml三角烧瓶，试管，恒温水浴，0～100℃温度计，玻璃板（两块），橡皮条。
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，还可以发生链转移反应。其聚合历程：
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，单体转化为聚合物时由于密度不同而引起的体积收缩的问题，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。因此甲基丙烯酸甲酯的本体聚合一般采用三段法聚合，采用高温预聚合，转化率达到一定程度后，再注入模内，在低温下进一步聚合，安全度过危险期，再高温后聚合制得制品。
四、实验步骤
预聚体制备
1、在洗净的100ml塑料杯中加入0.02g偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰1g（BPO）（两者
的作用与效果是类似的）、30g甲基丙烯酸甲酯混合均匀，放入水浴，逐步加热到85－95℃，保温，为防止水汽进入塑料杯内，可在杯口包上一层玻璃纸，再用橡胶圈扎紧。
2、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，即
似甘油粘稠状时，则立即取出三角烧瓶停止加热，并将聚合液冷却至50℃左右。注入模中。
有机玻璃板的成型
1、取三块15mm×10mm硅玻璃片洗净并干燥，其中二块涂一层邻苯二甲酸二丁酯（DPB）。
把三块玻璃片重叠、并将中间一块纵向抽出约30mm，其余三断面用涤纶绝缘胶带封牢。
将中间玻璃抽出，作灌浆用。注意在一角留出灌浆口，然后用夹子在四边将模板夹紧。
2、将上述甘油粘稠状聚合液仔细注入玻璃夹板模具中，垂直放置约10分钟赶出气泡，然
后将模口包装密封。在60～65℃水浴中恒温反应约1h成柔软透明固体。
3、将玻璃夹板模具放入烘箱中，升温至95～100℃保持2h，撤除夹板，即得到一块透明光
洁的有机玻璃薄板。
4、也可用试管作为模具，制成有机玻璃棒材。取Φ1.5 cm×15 cm试管若干只，分别涂一层
邻苯二甲酸二丁酯（DPB）再进行灌注，灌注高度一般为5～7 cm(灌注过高，压力太大，有可能使气泡不易逸出，留在聚合物内)。然后静置片刻，或在55℃的水浴中加热数小时。放进100℃左右的烘箱硬化后，撤除试管，可得到一透明度高、光洁的有机玻璃园柱体。
5、也可采用加入过氧化二苯甲酰（BPO）1g、邻苯二甲酸二丁酯（DPB）3ml的配方，并
调整加入量，观察对聚合的影响。
6、也可取一部分甘油粘稠状聚合液倒入试管中，仍然在90℃下加热聚合，观察自动加速
作用引起的爆聚现象。
7、有机玻璃透光率测定，利用透光率仪可测定所制产品的透明度。
四、注意事项
1、为提高学生实验兴趣，试管或模具中可由学生放入工艺品，但不要放入动物、植物和
有机物。
2、预聚时不要老是摇动瓶子，以减少空气在单体中的溶解，预聚20～30 min。
3、灌模时预聚物中如有气泡应设法排除。预聚合时密切注意粘度的变化，当粘度稍大于
甘油的粘度时，粒径转到模具中防止爆聚。
思考题
1、采用预聚的目的是什么？
2、经聚合的液体为何要在低温下聚合，然后再升温？
3、甲基丙烯酸甲酯相对密度为0.94，聚合物相对密度为1.19，计算聚合后体积收缩百分率？
4、若要制得长、宽为15cm，厚5mm的薄板材，计算所需的单体量。
实验24-4黏度法测定聚甲基丙烯酸甲酯的相对分子量
一、目的和要求
1、掌握毛细管黏度计测定高分子溶液相对分子质量的原理。
2、学会使用黏度法测定聚甲基丙烯酸甲酯的相对分子质量。
二、仪器、设备和材料
1、实验设备乌氏毛细管黏度计，恒温装置（玻璃缸水槽、加热棒、控温仪、搅拌器），秒表（最小单位0.01s）,吸耳球、夹子，2000ml容量瓶，500ml烧杯，砂芯漏斗（＃5）。
2、样品聚乙烯醇稀溶液（0.1％），蒸馏水。
三、实验原理
高分子稀溶液的黏度主要反映了液体分子之间因流动或相对运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的黏度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、温度以及压力等因素有关。用黏度法测定高分子溶液的相对分子质量，关键在于[η]的求得。最为方便的是用毛细管黏度计测定溶液的相对黏度。常用的黏度计为乌氏（Ubbelchde）黏度计，其特点是溶液的体积对测量没有影响，所以可以在黏度计内采取逐步稀释的方法得到不同浓度的溶液。基本原理参见物理化学教材。
四、实验步骤
1、溶液配制。
2、安装黏度计。
3、纯溶剂流出时间t0的测定。
4、溶液流经时间t的测定。
5、整理、计算数据。
具体详细操作见物理化学实验。
实验24－5膨胀计法测定甲基丙烯酸甲酯本体聚合反应速率
一、实验目的
1. 掌握膨胀计法测定聚合反应速率的原理和方法
2. 验证聚合速率与单体浓度间的动力学关系，求得MMA本体聚合反应平均聚合速率
二、仪器与试剂
膨胀计（内径已标定，r =0.2 ~ 0.4mm）一个，恒温水浴装置一套，25ml磨口锥形瓶一个，1ml和2ml注射器各一支，称量瓶一个，20ml移液管一支，分析天平（最小精度0.1mg）一台。
甲基丙烯酸甲酯单体（除去阻聚剂）15mL，过氧化二苯甲酰（精制）0.12g，丙酮
三、实验原理
根据自由基聚合反应机理可以推导出聚合初期的动力学微分方程：
24－2
即聚合反应速率Rp与引发剂浓度[I]1/2、单体浓度[M]成正比。在转化率低的情况下，可假定引发剂浓度保持恒定，将微分式积分可得：
24－3
式中：[M]0为起始单体浓度；[M]为t时刻单体浓度，K为常数。
如果从实验中测定不同时刻的单体浓度[M]，求出不同时刻的数值，并对时间t作图应得一条直线，由此可验证聚合反应速率与单体浓度的动力学关系式。
聚合反应速率的测定对工业生产和理论研究具有重要的意义。实验室多采用膨胀计法测定聚合反应速率：由于单体密度小于聚合物密度，因此在聚合过程中聚合体系体积不断缩小，体积降低的程度依赖于单体和聚合物的密度差，即体积的变化是和单体的转化率成正比。如果使用一根直径很小的毛细管来观察体积的变化（参见图5-1），测试灵敏度将大大提高，这种方法就叫膨胀计法。
若以ΔV表示聚合反应t时刻的体积收缩值，为单体完全转化为聚合物时的体积收缩值，则单体转化率C可以表示为：
式中，V0为聚合体系的起始体积；r为毛细管半径；h为某时刻聚合体系液面下降高度；dp 为聚合物密度；dm为单体密度。
因此，聚合反应速率为：
因此，通过测定某一时刻聚合体系液面下降高度，即可计算出此时刻的体积收缩值和转化率，进而作出转化率与时间关系曲线，根据直线部分斜率，即可求出平均聚合反应速率。
应用膨胀计法测定聚合反应速率既简单又准确，需要注意的是此法只适用于测量转化率在10%反应范围内的聚合反应速率。因为只有在引发剂浓度视为不变的阶段（10%以内的转化率）体积收缩与单体浓度呈线性关系，才能用上式求取平均速率；特别是在较高转化率下，体系粘度增大，导致聚合反应自动加速，用上式计算的速率已不是体系的真实速率。
图24—1甲基丙烯酸甲酯本体聚合时间与转化率曲线
以过氧化苯甲酰为引发剂，用量是：I 2％Ⅱ1％III O.5％Ⅳ0.25％V O.125％
图24—1为甲基丙烯酸甲酯在过氧化苯甲酰引发剂存在下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％之后，聚合速率显著加快，而转化率达80％之后，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之完全聚合。
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：
1、用移液管将15ml甲基丙烯酸甲酯移入洗净烘干的25ml磨口锥形瓶中，在天平上称0.12g 已精制的过氧化二苯甲酰放入锥形瓶中，摇匀溶解。
2、在膨胀计毛细管的磨口处均匀涂抹真空油脂（磨口上沿往下1/3范围内），将毛细管口与聚合瓶旋转配合，检查是否严密，防止泄漏，再用橡皮筋把上下两部分固定好，用分析天平精称m1，另外备一个小称量瓶和1毫升注射器一起称量备用。
3、取下膨胀计的毛细管，用注射器吸取已加入引发剂的单体溶液缓慢加入聚合瓶至磨口下沿往上1/3处（注意不要将磨口处的真空油脂冲入单体溶液中），再将毛细管垂直对准聚合瓶，平稳而迅速地插入聚合瓶中，使毛细管中充满液体。然后仔细观察聚合瓶和毛细管中的溶液中是否残留有气泡。如有气泡，必须取下毛细管并将磨口重新涂抹真空油脂再配合好。若没有气泡则用橡皮筋固定好，用滤纸把膨胀计上溢出的单体吸干，再用分析天平称量，记为m2。
4、将膨胀计垂直固定在夹具上，让下部容器浸于已恒温的(50±0.1)℃水浴中，水面在磨口上沿以下。此时膨胀计毛细管中的液面由于受热而迅速上升，这时用刚才备好的1ml的注射器将毛细管刻度以上的溶液吸出，放入同时备好的称量瓶中。仔细观察毛细管中液面高度的变化，当反应物与水浴温度达到平衡时，毛细管液面不再上升。准确调至零点，记录此刻液面高度，即为反应的起始点。将抽出的液体称量（即抽液后注射器＋称量瓶重量减去抽液前
注射器＋称量瓶重量），记为m3。
5、当液面开始下降时，聚合反应开始，记下起始时刻和此时的刻度，以后每隔5分钟记录一次，随着反应进行，液面高度与时间呈线性关系，1小时后结束读数。（反应初期，可能会有一段诱导期）
6、从水浴中取出膨胀计，将聚合瓶中的聚合物倒入回收瓶，图24-1 毛细管膨胀计在小烧杯中用少量丙酮浸泡，用吸耳球不断地将丙酮吸入毛细管中反复冲洗，后干燥即可。
7、计算
实验时记录反应时间与下降高度h，按公式24－3、24－4、24－5计算聚合速度。
五、注意事项
1、尽量不要手拿膨胀计，使毛细管液面波动大。
2、如聚合瓶与毛细管相互接触处的磨口泄漏，应更新膨胀计。
思考题
1、本实验测定聚合速率的原理是什么？
2、如果测定时水浴温度偏高，对实验结果与图形有什么影响？
如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！
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(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。
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)
甲基丙烯酸甲酯本体聚合
甲基丙烯酸甲酯本体聚合 一、实验目的 1.了解自由基本体聚合的特点和实施方法。 2.熟悉有机玻璃柱的制备方法，了解其工艺过程。 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如下聚合反应： CH 2C CH 3 COOCH 3n CH 2C CH 3COOCH 3n ( ) 本体聚合是指单体仅在少量的引发剂存在下进行的聚合反应，或者直接在热、光和辐照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，由于聚合后期体系粘度大，聚合热难以散去，反应控制困难，导致产品发黄，出现气泡，从而影响产品的质量。 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，而单体分子的扩散受到的影响不大，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，结果使得聚合反应速度增加，聚合物分子量变大，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”式地加速进行而失去控制，出现爆聚现象。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取无瑕疵型材的关键。 聚甲基丙烯酸甲酯为无定形聚合物，具有高度的透明性，因此称为有机玻璃。聚甲基丙烯酸甲酯具有较好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导而不逸出，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，可以使用甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯等单体共聚来改善耐磨性。
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，在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于散热，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%之后，聚合体系粘度增加，聚合速率显著增加。此时应该停止第一阶反应，将聚合浆液转移到模具中，低温反应较长时间。当转化率达到90%以上后，聚合物也已成形，可以升温使单体完全聚合。引发剂的使用量应视制备的制品厚度而定。 三、实验仪器、试剂 甲基丙烯酸甲酯过氧化苯甲酰试管恒温水浴温度计试管夹 四、实验步骤 1. 取试管一支，用洗液、自来水、蒸馏水依次洗涤干净，烘干备用。 2. 准确称取0.005g过氧化苯甲酰，量取5ml甲基丙烯酸甲酯，放入试管，混合均匀，使过氧化苯甲酰完全溶解。为防止水汽进入试管，用纸将口封好。 3. 将试管置于80-90℃恒温水浴槽加热（记下放入时间），每隔一定时间观测聚合现象，分别记录聚合管中甲基丙烯酸甲酯变稠的时间，以及聚合至不流动的时间，此时停止加热。在加热时要控制好温度，保持聚合反应平稳进行，否则会出现爆聚现象 4. 置于40℃水浴中继续进行反应，约需24小时，而后升温，分别在60℃、80℃、100℃保温一小时。取出，得到透明无色的固体有机玻璃。 五、实验结果和数据记录 实验结果：得到透明无色的固体有机玻璃柱。 六、讨论 甲基丙烯酸甲酯的本体聚合为何要分为几个阶段进行。
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和有机玻璃的制备1
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合和有机玻璃的制备(化学122班) 一、实验目的 1.了解自由基本体聚合的特点和实施方法。 2.熟悉有机玻璃柱的制备方法，了解其工艺过程。 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如下聚合反应： CH 2C CH 3 COOCH 3n CH 2C CH 3COOCH 3n () 本体聚合是指单体仅在少量的引发剂存在下进行的聚合反应，或者直接在热、光和辐照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，由于聚合后期体系粘度大，聚合热难以散去，反应控制困难，导致产品发黄，出现气泡，从而影响产品的质量。 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，而单体分子的扩散受到的影响不大，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，结果使得聚合反应速度增加，聚合物分子量变大，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”式地加速进行而失去控制，出现爆聚现象。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取无瑕疵型材的关键。 聚甲基丙烯酸甲酯为无定形聚合物，具有高度的透明性，因此称为有机玻璃。聚甲基丙烯酸甲酯具有较好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导而不逸出，因此在光导纤维领域得到应用。但是，聚甲基丙烯酸甲学号 姓名 成绩 学号 姓名 成绩 1251101244 唐丽
酯耐候性差，表面易磨损，可以使用甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯等单体共聚来改善耐磨性。 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，在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于散热，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%之后，聚合体系粘度增加，聚合速率显著增加。此时应该停止第一阶反应，将聚合浆液转移到模具中，低温反应较长时间。当转化率达到90%以上后，聚合物也已成形，可以升温使单体完全聚合。引发剂的使用量应视制备的制品厚度而定。 三、仪器和试剂 仪器:100mL圆底烧瓶、回流冷凝管、磁力搅拌恒温水浴锅、玻璃瓶 试剂: 甲基丙烯酸甲酯(MMA)、过氧化二苯甲酰(BPO) 四、实验步骤 1. 准备:取试管一支，用洗液、自来水、蒸馏水依次洗涤干净，烘干备用。 2. 制浆(预聚):在干净、干燥的100mL圆底烧瓶中加入40ml甲基丙烯酸甲酯，准确称取0.04g BPO，混合均匀，使过氧化苯甲酰完全溶解，在该圆底烧瓶上安装回流装置并用水浴加热。磁力搅拌下于80～85℃加热预聚合，观察反应的粘度变化至形成粘性薄浆(似甘油状或稍粘些，反应需0.5～1小时)，迅速冷却到40℃停止聚合反应。 3. 成型(有机玻璃棒材的制备):将上述制得的预制物，小心灌入提前准备好的玻璃瓶中然后将灌好的模具放入50℃的烘箱中，保持24h。然后升温至70℃，保持半小时。最后升温至95℃，保持半小时。取出模具，冷却后将模具砸碎，得以透明光滑的有机玻璃制品。 五、实验结果和数据记录 实验结果：得到透明无色的固体有机玻璃柱。 六、思考题 1．本体聚合与其他聚合方法比较有何特点？
聚甲基丙烯酸甲酯的应用研究
聚甲基丙烯酸甲酯的应用研究 【摘要】随着科技的快速发展，各种有机材料逐渐进入大家的日常生活中，其中，聚甲基丙烯酸甲酯，也就是俗称的有机玻璃，在生活的方方面面都有它的使用，多方面的应用源于对它长久的研究和开发。 关键词：聚甲基丙烯酸甲酯；应用；研究 Abstract：With the rapid development of science and technology, all kinds of organic materials into everyone's daily life, among them, poly (methyl methacrylate (mma), also known as organic glass, in all aspects of life has its own use, from a variety of applications for its research and development for a long time. Key words: poly(methyl methacrylate)；application；research
目录 摘要 (1) Abstract (1) 一、聚甲基丙烯酸甲酯应用研究的背景与意义 (3) （一）聚甲基丙烯酸甲酯研究的背景 (3) （二）聚甲基丙烯酸甲酯研究的意义 (3) 二、聚甲基丙烯酸甲酯的应用范围 (3) （一）汽车工业方面 (3) （二）医药行业方面 (3) （三）工业应用方面 (3) （四）日用消费品方面方面 (3) 三、聚甲基丙烯酸甲酯的改性研究 (3) （一）改性原因 (3) （二）耐热改性 (3) （三）耐磨损改性 (4) （四）阻燃改性 (4) 参考文献 (5)
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。
甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合实验报告
甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合实验报告 实验十四甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合一、实验目的 1.掌握高分子悬浮聚合的原理和特点。2.掌握通过悬浮聚合法制备聚甲基丙烯酸甲酯的操作过程。二、实验原理悬浮聚合是将溶有引发剂的单体在强烈搅拌和分散剂的作用下，以液滴状悬浮在水中而进行的聚合反应方法。悬浮聚合的体系组成主要包括谁难溶性的单体、油溶性引发剂、水和分散剂四个基本成分。聚合反应在单体液滴中进行，从单个的单体液滴来看，其组成及聚合机理与本体聚合相同，因此又常称小珠本体聚合。若所生成的聚合物溶于单体，则得到的产物通常为透明、圆滑的小圆珠；若所生成的聚合物不溶于单体，则通常得到的是不透明、不规整的小粒子。悬浮聚合反应的优点是由于有水作为分散介质，因而导热容易，聚合反应易控制，单体小液滴在聚合反应后转变为固体小珠，产物易分离处理，不需要额外的造粒工艺，缺点是聚合物包含的少量分散剂难以除去，可能影响到聚合物的透明性、老化性能等，此外，聚合反应用水的后处理也是必须考虑的问题。三、主要仪器与试剂(1)仪器装有搅拌器、冷凝管、温度计的三颈瓶(1 套)，恒温水浴(1 套)，量筒(10mL、100 mL 各1 支)，抽滤装置计(1 套)，。(2)试剂甲基丙烯酸甲酯(MMA，10mL)，蒸馏水(60mL)，过氧化苯甲酰(BPO，0.07g)，1%聚乙烯醇水溶液(20mL)。第2 页共3 页四、流程图、实验步骤及现象(1)流程图搅拌加热
40mL水调节搅拌速度升温至（78±2）℃，反应约1.5h 升温至70℃2mL1%聚乙烯醇水溶液反应20mL水两次洗涤盛单体的容器所得液体预先已溶解引发剂的甲基丙烯酸甲酯10mL 抽滤洗涤、风干称重珠状物滤液聚合物(2)实验装置图(3)实验步骤及现象实验步骤实验现象 1. 在装有搅拌器、冷凝管、温度计的三颈瓶中，依次加入2mL 1％的聚乙烯醇水溶液、40mL 水，搅拌加热(注意温度不要超过70℃)。加入预先已溶解引发剂的甲基丙烯酸甲酯 l0mL，再用剩余的20mL 水分两次洗涤盛单体的容器，并倒人三颈瓶内，加料完毕后升温至70℃。搅拌加热开始后，不久溶液渐渐变浊，出现油状小液滴。第3 页共3 页 2. 小心调节搅拌速度，观察单体液滴大小，调至合适液滴大小后，保持搅拌速度恒定，将反应温度升至(78±2)℃。反应约1.5h 后，用滴管吸取少量珠状物，冷却后观察是否变硬。若变硬，可减慢或停止搅拌，若珠状物全部沉积，可在缓慢搅拌下升温至85℃继续反应1h，以使单体反应完全。珠状物为硬的白色小珠；减慢搅拌速度，珠状物出现全部沉积现象；在缓慢搅拌下升温至85℃，溶液中珠状物无粘结现象。3. 停止反应，将产物抽滤，聚合物珠粒用水反复洗涤几次后，置于表面皿中自然风干，观察聚合物珠粒形状，称重，计算产率。产物抽滤抽滤后大部分为白色珠状物，形状较小较均匀。五、讨论悬浮聚合是将单体以微
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
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合
化学化工学院材料化学专业实验报告 实验名称：甲基丙烯酸甲酯的本体聚合(有机玻璃板的制备) 年级： 日期： 姓名： 学号： 同组人： 一、预习部分 甲基丙烯酸甲酯，无色液体，易挥发，易燃。熔点为 -48 C,沸点100-101 T, 24C (4.3kPa ),相对密度 0.9440 (20/4 C),折射率 1.4142，闪点(开杯)10C, 蒸气压(25.5 C) 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。 PMMA 是以丙烯酸及其酯类聚合所得到的聚合物统称丙烯酸类树酯，相应的塑料 统称聚丙烯酸类塑料，其中以聚甲基丙烯酯甲酯应用最广泛。 聚甲基丙烯酸甲酯 缩写代号为PMM ，俗称有机玻璃，是迄今为止合成透明材料中质最优异的。 二实验部分 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。 三?化学试剂和仪器 化学试剂：过 氧化苯甲酰，甲基丙烯酸甲酯 1实验目的 (1) ： 了解自 (2) :熟悉有 2:实验原理 本体聚合是指 作用下进行的 成各种规格的 产品发黄，出 本体聚合进行 扩 由基本体聚合的特点和实施方法 机玻璃板的制备方法，了解其工 艺过程 单体仅在少量引发剂存在下进行 聚合反应。本体聚合具有产 型材。但是，由 于体系粘度大，聚合热 现气泡，从而影响产品质量。 到一定程度，体系粘度大大增加，大分子链的 响不大。链引发和链增长反 的聚合反应，或者直接加热 ，光和辐射 品纯度高和无需后处理等优点 ，可直接聚合 难以散去，反应控制困 难，导致 制，结果使 得聚合反应的速度增加，聚合 高的 聚合速率 的加速进行而 是获得无瑕疵 聚甲基 丙烯酸 丙烯酸甲酯具 应照常进行， 物分子变大， 聚合热不能及时散去，会使 而增长链自由 出现所谓的自动 移动困难，而单体分子的 基的终止受到限 加速效应。更 局部反应雪崩式 合反应平稳进行 导致更多的热量生成，如果 失去控制，因此，自由 型材的关键。 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 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 基本体聚合中控制聚合速率使聚
MMA甲基丙烯酸甲酯
MMA甲基丙烯酸甲酯 在的MMA在建项目有: 吉化丙酮氰醇法MMA装置 惠州异丁烯7万吨装置 上海大概是英力士有套大装置 Degussa 在上海化工园区建有10wT/a的MMA，并有约5wT/a的PMMA装置，最近应该要开车了。 根据国外已发表的资料，中等规模装置(4万,6万吨,年)的投资异丁烯法要低于丙酮氰醇法，经济效益较好; 而丙酮氰醇法的优势在较大规模的装置(10万吨,年以上)上将显现出来，其单位投资将明显降低，具有较强的竞争力，但这将受到原料氢氰酸来源的限制，而且副产的硫酸胺和废水的处理比较麻烦 国内采用异丁烯路线的生产厂广东惠州三菱人造丝，能力10万吨/年o 主流有三种工艺 ACH方法最为成熟，收率较高。但是用剧毒的原料HCN,必须和大型的AN装置联立。其次产生的废酸不容易处理。目前漕泾LUCITE工厂的废酸和AN的硫铵全部通过废酸回收装置热解，再通过二转二吸的流程制成硫酸循环使用，这样三套装置真正做到循环无废弃物的清洁工艺。但是由于废酸的腐蚀性强，设备的材质要求高，柳酸回收装置的一次性投入也很大 C4方法，虽然工艺上要求不高，不牵涉到剧毒腐蚀性物料，也没有三废处理装置的压力。但是受限于原料供应，目前国内德固塞，三菱均设有装置。
C2乙烯法应该是将来的主流，与C4法一样该工艺不牵涉到剧毒腐蚀性物料，也没有三废处理装置的压力。而且原料来源方便，而且LUCITE公司新加坡工厂已经顺利投产，而且三种工艺中成本优势最明显 现在的MMA已经由以前的三国天下变成两巨头对立了，三菱路彩特占了中国产能的2/3，而吉化就占了1/3(产量小的忽略)。中国市场基本上是这两家主持了。华南市场之前很火爆，因为大连港封闭了，影响了吉化的出货。其实MMA的生产工艺已经比较成熟了，投资成本很高，除非是用裂解料来生产MMA，这些小厂也不少，不过质量就比较差了。
甲基丙烯酸甲酯聚合物的综合试验
甲基丙烯酸甲酯聚合物的综合实验 11-1 单体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100.3o C ~ 100.6o C 。 为了防止甲基丙烯酸甲酯在贮存时发生自聚，通常加入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。减压蒸馏可降低化合物的沸点温度。单体的精制常采用减压蒸馏。 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用下式表示： T B A p + =lg 式中，p 为真空度；T 为液体的沸点；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，如表11-1所示。 表11-1 甲基丙烯酸甲酯沸点与压力关系 沸点 (o C ) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 压力 (mmHg ) 24 35 53 81 124 189 279 397 543 760 注：1 mmHg =133Pa 三、主要仪器和试剂 1. 实验仪器 实验装置如图11-1，其中包括250 mL 三口烧瓶，毛细管（自制），刺型分馏柱，直形冷凝管，0 ~ 250o C 温度计2根，250 mL 圆底烧瓶2个。 2. 实验试剂
甲基丙烯酸甲酯本体聚合反应的研究
甲基丙烯酸甲酯本体聚合反应的研究 王宏叶（20100323）应化1003班 （西南科技大学材料科学与工程学院，绵阳621000） 摘要本体聚合是制备有机玻璃等聚甲基丙烯酸甲酷(P M M A )制品的主要方法。本文主要介绍了现有对聚甲基苯烯酸甲酯本体聚合的一些研究方向，包括超声辐照下甲基苯烯酸甲酯的本体聚合、等离子体引发聚合甲基苯烯酸甲酯以及激光诱导甲基苯烯酸甲酯本体聚合，并对甲基苯烯酸甲酯本体聚合中存在的问题进行简要说明。 关键词甲基苯烯酸甲酯本体聚合自由基链式聚合自动加速 Research of Methyl Methacrylate (MMA) bulk polymerization reaction Hongye WANG (20100323) (School of material science and engineering, the southwest science and technology university, mianyang, Sichuan; 621000) Abstract Bulk polymerization is the preparation of poly (methyl methacrylate products such as organic glass of the main methods.This article mainly introduced the existing of bulk polymerization of methyl methyl benzene acid some research direction, including under ultrasound irradiation bulk polymerization of methyl benzene acid methyl ester, plasma polymerization of methyl benzene acid methyl ester and laser induced bulk polymerization of methyl methyl benzene acid.And the methyl benzene acid methyl ester briefly explain t he problems existing in the bulk polymerization Key words methyl benzene acid methyl ester; bulk polymerization; Free radical chain polymerization; Automatic acceleration 1 引言 PMMA俗称有机玻璃，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。有机玻璃通常采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)本体聚合方法制备。
甲基丙烯酸甲酯生产现状及市场前景
甲基丙烯酸甲酯生产现状及市场前景 ［摘要］本文介绍了目前国内外甲基丙烯酸甲酯的生产工艺、生产现状以及市场情况，对国内市场今后发展趋势进行了分析预测，并对我国甲基丙烯酸甲酯发展提出建议。 ［关键词］甲基丙烯酸甲酯；技术；生产；市场 1、概述[1] 甲基丙烯酸甲酯（英文名称methyl methacrylate,简称MMA）是一种重要的有机化工原料，主要用来生产有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯，PMMA），也用来制造其它树脂、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等,用途十分广泛。近几年，亚洲市场对电子/电器/光学用品、显示标志、各种照明设备和灯具需求旺盛，推动了MMA行业的快速发展。在玩具、文具及其他物品等采用透明树脂需求继续大增的同时，LCD核心元件背光用光板和广告宣传标志牌等用途的需求量也大有发展。 2、应用领域及需求预测 2.1有机玻璃行业 MMA主要用于生产丙烯酸树脂和塑料，即有机玻璃，占其消费量的一半以上。有机玻璃在工农业和国防建设以及日常生活方面均有广泛的用途，透明有机玻璃具有优良的透光性和电绝缘性，是制造飞机、车船、仪器仪表透明件，光学镜片，医疗卫生、文教用品的好材料。珠光有机玻璃作为工商业装潢、工艺美术品、日常生活装饰点缀材料。有机玻璃作为建筑材料方面也有着广阔的应用市场。而特种玻璃的前景更为光明，如光学有机玻璃、防射线有机玻璃、光盘级有机玻璃等，在我国尚属空白。最近韩国成功开发了用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）制造液晶显示器（LCD），在这一领域的开发应用，为PMMA行业开阔了前景，同时也为原料MMA市场注入活力。在MMA供应充足、价格合理的情况下，我国有机玻璃市场还有较大的发展余地。预计到2005年，国内有机玻璃行业对MMA的需求量为10~12万吨。 2.2表面涂料行业 MMA在表面涂料行业消费份额较大，用以生产溶剂型涂料、水性涂料以及乳胶漆，广泛应用于汽车、家具、建筑等行业。随着我国居民生活水平的提高，对居住条件的要求越来越高，家庭装修成为人们生活必不可少的一部分，因此高档次的涂料、乳胶漆等用量会越来越大。我国过去在这一领域MMA消费量较少，随着国内需求量的增加，势必带动表面涂料行业的发展。随着日本立邦、英国ICI等国外跨国公司在我国独资、合资涂料企业的建立，高档涂料、新型配方涂料生产引入国内，MMA在表面涂料行业的用量将会大幅增长。预计到2005年，国内表面涂料行业对MMA的需求量为万吨左右。 2.3PVC改性剂 MMA在国内另一个重要的市场是PVC改性剂，包括ACR和MBS 。我国是PVC树脂生产和消费大国，随着人民生活水平的不断提高，PVC制品的需求增长很快，特别是近两年，国内PVC市场全线飘红，各地相继扩产、新建PVC装置，这将会带动PVC改性剂的需求增长。但是我国目前PVC改性剂的生产和发展落后，随着国家“十五”计划对PVC改性剂的重视，目前吉化公司、齐鲁石化、兰化公司等大型石化集团均将ACR和MBS列为“十五”重点发展项目。MBS是MMA-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物，是PVC和ABS的改性产品，可用于提高PVC 的冲击强度、透明性和光泽性，改进PVC的加工性能。目前吉化公司已经研究出制造MBS 自有技术，已经通过中试成功，并计划建设万吨级规模的装置。因此，对于MMA生产企业来
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合及成型
材料制备与合成 甲基丙烯酸甲酯的本体聚合及成型开放性实验 姓名： 学号： 专业：材料化学 院系：化学与化工系 指导教师： 起止日期：20**年**月**日至20**年**月**日
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合及成型 摘要：有机玻璃通常采用甲基丙烯酸甲酯（MMA）本体聚合方法制备。本实验以甲基丙烯酸甲酯（MMA）为单体，过氧化二苯甲酰（BPO）为引发剂，邻苯二甲酸二丁酯（DPB）为脱模剂，手工成型制备有机玻璃。通过实验了解聚合原理和特点，利用透光率仪测定所制产品的透明度，讨论合成过程对透光率的影响；并分析成型过程中影响产品质量的诸多因素。 关键字：有机玻璃；甲基丙烯酸甲酯；本体聚合；成型；透光率 前言 甲基丙烯酸甲酯是一种重要的有机化工原料,主要作为聚合单体用于生产其聚合物和共聚物,还可通过酯交换用于生产甲基丙烯酸高碳酯。其聚合物为透明性极佳的塑胶材料,故常被称为有机玻璃,且具有极好的耐候性等优良特性,广泛用于汽车、容器、建筑、设备部件、家用电器材料、卫生洁具等方面,特别是近年来应用在光学级有机玻璃、防射线有机玻璃、光导纤维、光盘等高新技术领域。同时,甲基丙烯酸甲酯作为高性能建筑涂料的改性剂使用,也有很大的利用空间。除此之外,还可用于聚氯乙烯改性抗冲助剂ACR和MBS、腈纶第二单体、医药功能材料等。[1] 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）是高透明无定形热塑性塑料，是制备有机玻璃的重要材料。有机玻璃与普通硅玻璃相比，具有突出的优点：它在塑料中透光性最佳（透光率大于92%），有良好的耐候性、耐酸碱性和尺寸稳定性，密度不到普通玻璃的一半，抗脆裂性却超过普通玻璃几倍，易于加工成型。有机玻璃在建材、车辆、航空、文教、日常装饰领域有着广泛的应用。[2] 一、实验部分 1.实验原理 本体聚合是烯类单体在没有介质的情况下，单体本身在引发剂或催化剂等作用下进行的聚合，而自由基聚合可以通过本体聚合实现。本体聚合的特点是产物纯净，尤其可以得到透明制品，所需设备简单。甲基丙烯酸甲酯（MMA）通过本体聚合方法可以制得有机玻璃。聚甲基丙烯酸甲酯由于有庞大的侧基存在，为无定形固体，其最突出的性能具有高度的透明性，其比重小，故制品比同体积无机玻璃制品轻巧得多。同时又具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。甲基丙烯酸甲酯的本体聚合一般采用三段法聚合，采用高温预聚合，转化率达到一定程度后，再注入模内，在低温下进一步聚合，安全度过危险期，再高温后聚合制得制品。[3]