聚甲基丙烯酸甲酯专题培训课件
高分子物理PMMA资料课件20231206
高分子物理PMMA资料课件20231206一、教学内容本节课的教学内容来自于高分子物理教材的第四章，主要讲述PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）的物理性质。
具体内容包括PMMA的分子结构、溶解性、热稳定性、力学性能、光学性能等。
二、教学目标1. 使学生了解PMMA的分子结构和特性；2. 培养学生运用高分子物理知识分析问题和解决问题的能力；3. 引导学生掌握PMMA在实际应用中的广泛用途。
三、教学难点与重点重点：PMMA的分子结构、溶解性、热稳定性、力学性能、光学性能；难点：PMMA分子结构与性能之间的关系。
四、教具与学具准备教具：PPT、投影仪、黑板、粉笔；学具：教材、笔记本、彩笔。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示PMMA制品（如透明塑料杯、眼镜片等），引导学生关注PMMA的日常生活应用。
2. 知识讲解：（1）介绍PMMA的分子结构，解释其对材料性能的影响；（2）讲解PMMA的溶解性，举例说明其在实际生产中的应用；（3）分析PMMA的热稳定性，探讨其耐热加工的原因；（4）阐述PMMA的力学性能，如透明度、硬度、韧性等；（5）介绍PMMA的光学性能，如透光率、折射率等。
3. 例题讲解：分析实际生产中的PMMA制品性能问题，如透明度、韧性等，引导学生运用所学知识解决问题。
4. 随堂练习：布置练习题，让学生结合所学内容，分析PMMA制品的性能。
5. 课堂讨论：组织学生就PMMA的性能与应用展开讨论，分享彼此的想法和经验。
六、板书设计板书内容主要包括PMMA的分子结构、溶解性、热稳定性、力学性能、光学性能等关键词，以及各性能之间的相互关系。
七、作业设计1. 请简述PMMA的分子结构及其对材料性能的影响；2. 举例说明PMMA的溶解性在实际生产中的应用；3. 分析PMMA的热稳定性，解释其耐热加工的原因；4. 阐述PMMA的力学性能，如透明度、硬度、韧性等；5. 介绍PMMA的光学性能，如透光率、折射率等。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课的教学效果，学生对PMMA性能的理解程度，以及课堂讨论的活跃程度；2. 拓展延伸：探讨PMMA在新型材料领域的应用前景，如光学器件、生物医学等。
聚甲基丙烯酸甲酯
⑶耐候性优良，可长期户外使用（霓虹灯、广 告标牌）；
⑷二次加工性能好（鱼箱）
⑸但硬度低，表面易擦伤，耐磨性差，耐热性 不高。
3）应用： ⑴主要用于飞机、汽车的窗玻璃和罩盖，光学镜片， 仪表外壳。 ⑵装饰品，广告牌，灯罩，光学纤维，透明模型，标本。
⑶假齿、人工晶体、手术放大镜等。
聚甲基丙烯酸甲酯
（ PMMA-polymethyl methacrylate ）：
1） 结构单元：
CH3 │
—［—CH2—C ——］—
│
COOபைடு நூலகம்H3
聚甲基丙烯酸甲酯又称有机玻璃，属无规立构，非晶性塑料 。
2） 性能：
⑴优良的光学性能，透光率比普通硅玻璃好 （透光率约为91～93％）。几乎不吸收可见 光的全部波段光，可透过波长﹤270nm的紫外 线；
聚α－氰基丙烯酸甲酯：Poly(methyl-αcyanoacrylate)
CN
[ ] CH2 C n COOCH3
医用快速固化胶、501、502快速固化胶（由于 －CN极性影响，具有低温快速聚合的特性。）
聚甲基丙烯酸甲酯ppt课件
聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate） 俗称“有机玻璃”，简称
PMMA。是具有较高软化点，较好冲击强度 和耐气候性的，清澈、无色透明的热
塑性塑料。
一、主要原料
甲基丙烯酸甲酯的结构式 CH2＝C－COOCH3
CH3
聚甲基丙烯酸甲酯
甲基丙烯酸甲酯的理化性质
在常温常压下是带有特殊气味的无色、 透明液体，易溶于有机溶剂中。基本
聚甲基丙烯酸甲酯
•100 4
80
3
60
40
2
20
1
0 100 200 300 400 500 600 反应时间（小时）
氧对MMA聚合的影响 （反应温度：65℃ ，无光线） 1－ 氧气10.13kPa；2－氧气1.013kPa 3－氧气0.1013kPa ；4－无氧
80 3
60
2 40
20 1
0 20 40 60 80 反应时间（日）
生产的板材厚度不同一般采取不同的 灌浆方法。 厚度小于4mm的板材，先灌浆，之后竖直置
于进片架直接进入水箱，依靠水 的压力将空气排出，使浆液布满模具，立即
封合。
聚甲基丙烯酸甲酯
厚度5～6mm的板材，在竖直灌浆后将空气排 出，使浆液布满模板，立即封合。
厚度8～20mm的板材，为防止料液过重使模 板挠曲破裂，而把模具放在可以倾斜的卧 车上，灌浆后立即垂直排气封口。如图所 示。
水浴法的优点是：反应容易控制，聚合产物的相对分子质量 差异较小，有利于提高产品的抗磨性和抗溶剂性；利用水 中压力比空气大，容易保证所得板材的厚度均匀。
不足之处是劳动强度大；模具的密封严格；板材规格受水箱 限制，难于生产特大型板材。
聚甲基丙烯酸甲酯
polymethylmethacrylate（PMMA）
小组成员：
聚甲基丙烯酸甲酯
一、聚甲基丙烯酸甲酯的简介 二、聚甲基丙烯酸甲酯的性能 三、聚甲基丙烯酸甲酯的特性 四、聚甲基丙烯酸甲酯的加工 五、聚甲基丙烯酸甲酯的应用不展望
简 介：
• 聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethylmethacrylate， 简称PMMA，英文Acrylic），又称做压兊力或有机 玻璃。在香港多称做阿加力胶，具有高透明度，低 价格，易于机械加工等优点。 它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。 是平常经常使用的玻璃替代材料，是迄今为止合 成透明材料中质地最优异，价格又比较适宜的品种。
•化学性能： • 聚甲基丙烯酸甲酯的单体是甲基丙烯酸甲
酯，为无色液体，具有香味，沸点101℃，密度 为0.940兊/厘米3(25℃）。 • 工业上是先用丙酮氰醇法或异丁烯催化氧 化法制出甲基丙烯酸，然后酯化而得。它容易 聚合,需要在5℃以下存放，或加入0.01%左右的 对苯二酚阻聚剂来保存。使用前将其蒸馏，把 阻聚剂分出。 • 聚甲基丙烯酸甲酯能溶于自身单体、氯仿、 乙酸、乙酸乙酯、丙酮等有机溶剂。由于它能 溶于自身单体中，它的本体聚合物非常透明
•挤出成型
• 聚甲基丙烯酸甲酯也可以采用挤出成型，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、 耐溶剂性均丌及浇注成型的型材，其优点是生产效率高，特别是 对于管材和其它用浇注法时模具。难以制造的型材。挤出成型可 采用单阶或双阶排气式挤出机螺杆长径比一般在20-25。表2是挤 出成型的典型工艺条件。
高分子物理PMMA资料优质课件20231206
高分子物理PMMA资料优质课件20231206一、教学内容在教学过程中，我将依据《高分子物理》教材第十二章第二节，详细讲解聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）性质、合成方法、加工工艺以及应用领域。
具体内容包括PMMA结构与性能关系、聚合反应机理、加工过程中流变行为以及PMMA在实际应用中优势与局限性。
二、教学目标通过本节课学习，我希望学生能够：1. 理解PMMA分子结构及其与性能关系；2. 掌握PMMA合成方法及反应机理；3. 解PMMA在加工过程中流变行为；4. 识别PMMA在各个领域应用，并解其优势与局限性。
三、教学难点与重点本节课教学难点在于PMMA合成反应机理和加工过程中流变行为。
重点则在于PMMA结构与性能关系以及其在实际应用中表现。
四、教具与学具准备1. PMMA样品；2. 投影仪和PPT课件；3. 实验室用具：聚合反应釜、流变仪等；4. 学习资料：教材、《高分子物理实验》等。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示PMMA样品，让学生观察其外观和透明度，引发学生对PMMA兴趣。
2. 理论讲解：a. 介绍PMMA基本概念、结构与性能关系；b. 讲解PMMA合成方法及反应机理；c. 分析PMMA在加工过程中流变行为。
3. 例题讲解：通过具体例题，让学生掌握PMMA合成反应计算方法。
4. 随堂练习：让学生根据所学知识，分析PMMA在实际应用中优势与局限性。
5. 实验演示：在实验室进行PMMA合成和流变性能测试，让学生直观地解PMMA制备和性能。
六、板书设计1. PMMA结构与性能关系；2. PMMA合成方法及反应机理；3. PMMA在加工过程中流变行为；4. PMMA应用领域及优缺点。
七、作业设计1. 作业题目：a. 解释PMMA结构与性能关系；b. 计算PMMA合成反应摩尔转化率；c. 分析PMMA在加工过程中流变行为。
2. 答案：见附件。
八、课后反思及拓展延伸本节课结束后，我将对学生进行课后访谈，解他们在学习过程中困惑和问题，以便在今后教学中进行改进。
聚甲基丙烯酸甲酯
聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯（Poly(methyl methacrylate)简称PMMA）是一种广泛应用的聚合物材料。
它具有优异的透明度、高强度和良好的耐候性等特点，被广泛应用于建筑、汽车、光学器件等领域。
本文将从聚甲基丙烯酸甲酯的制备方法、物性表征以及应用领域等方面进行介绍。
一、聚甲基丙烯酸甲酯的制备方法1. 逐步聚合法：首先将甲基丙烯酸甲酯单体与引发剂加入反应釜中，经过一系列的反应步骤，得到聚合物。
这种方法常用于小规模的实验室制备。
2. 均相聚合法：在适当的溶剂中，将甲基丙烯酸甲酯单体与引发剂进行均相溶液聚合。
该方法适用于大规模生产，能获得更高的聚合度和更均匀的分子量分布。
3. 残留体系聚合法：通过将甲基丙烯酸甲酯单体与引发剂固定在聚合剂载体上，通过体系热解或紫外辐射等方式来释放聚合物。
这种方法能够实现可控的聚合反应，得到具有特定结构的聚甲基丙烯酸甲酯。
二、聚甲基丙烯酸甲酯的物性表征1. 透明度：聚甲基丙烯酸甲酯具有优异的透明度，其透明度与玻璃相当，而密度只有玻璃的一半。
这使其广泛应用于自动车窗、光学仪器和观察窗等领域。
2. 强度：聚甲基丙烯酸甲酯具有较高的强度，比普通玻璃更耐冲击，减少了由于碎裂而造成的伤害。
3. 耐候性：聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的耐候性，不易受紫外线照射、湿度、高温等环境因素的影响。
因此，它常用于室外标牌、车身配件等需要耐候性的领域。
4. 气密性：聚甲基丙烯酸甲酯具有很好的气密性，能够有效阻挡氧气和水蒸气的渗透，保护容器内部物品的质量。
三、聚甲基丙烯酸甲酯的应用领域1. 建筑领域：聚甲基丙烯酸甲酯常用于建筑领域中的采光板、隔热材料和玻璃替代品等产品。
其透明度和强度使其成为理想的建筑材料之一。
2. 汽车领域：在汽车制造过程中，聚甲基丙烯酸甲酯被广泛应用于车窗、后视镜、仪表盘等部位。
其高强度和耐候性保证了汽车零部件的长期使用。
3. 光学器件：由于其透明度和光学性能，聚甲基丙烯酸甲酯在光学器件领域有着广泛的应用。
《PMMA合成方案》课件
后处理与产品包装
总结词
后处理与产品包装是PMMA合成工艺流程 的最后阶段，它涉及到对合成后的PMMA 进行粉碎、干燥、过滤、包装等处理，以确 保产品符合规格要求并具备良好的储存和使 用性能。
乳液聚合法
总结词
环保、高分子量
详细描述
乳液聚合法是一种环保型的PMMA合成方法，通过在乳化剂作用下将MMA等单 体进行乳液聚合，得到PMMA乳液。该方法产品高分子量，且生产过程中不产生 有害物质，符合环保要求。
悬浮聚合法
总结词
产品纯净、工艺复杂
详细描述
悬浮聚合法是将MMA等单体在引发剂和分散剂的作用下进行悬浮聚合，得到PMMA珠粒。该方法产品纯净，适 用于对产品纯度要求高的领域，但工艺较为复杂，生产成本较高。
PMMA合成设备
反应釜
材质要求
反应釜的材质需耐高温、高压和 腐蚀，一般采用不锈钢或搪瓷内
衬。
结构要求
反应釜应具备搅拌装置、进料口、 出料口、温度计和压力表等附件， 以确保物料混合均匀、温度和压力 控制准确。
操作要求
操作反应釜时需严格控制温度、压 力和搅拌速度，确保聚合反应顺利 进行。
管道和泵
01
《PMMA合成方案》PPT课件
• PMMA简介 • PMMA合成方法 • PMMA合成原料 • PMMA合成设备 • PMMA合成工艺流程 • PMMA合成安全与环保 • PMMA合成研究进展与未来展望
01
PMMA简介
PMMA是什么
01
PMMA是一种透明的热塑性塑料 ，也称为聚甲基丙烯酸甲酯。
聚合反应
3聚甲基丙烯酸甲酯PMMAPPT课件
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。
9
2.悬浮聚合
单体
软水 （去离子水）
分散剂 或其溶液
聚合
废水 过滤水洗
干燥 包装
引发剂
成品
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、
•
PMMA具有质轻、价廉，易于成型等优点。
13
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。
将PMMA在Tg以上进行双向拉伸，形成高度有序的取向态结构，可
提高制品的冲击强度、抗应力开裂性能，并能消除银纹，得到定向有
机玻璃产品，其性能有很大的改善，包括拉伸强度、弯曲强度、抗银
纹性、抗裂纹扩展性、模量和断裂伸长率等。
12
PMMA的性能
• 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。
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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MMA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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、中高档家具业、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。
主要内容：
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。
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。
耐化学试剂及耐溶剂性 ：
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；
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
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。
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。
聚甲基丙烯酸甲酯的性质
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。