有机玻璃的制造
有机玻璃的制造实验报告
课程名称：化工专业实验指导老师：卜志扬成绩：________________ 实验名称：有机玻璃的制造实验类型：高分子实验同组学生姓名：_____________ 一、实验目的和要求二、实验内容和原理三、主要仪器设备四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析七、讨论、心得一、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黏度的变化过程。
二、实验原理本体聚合是不加其他介质，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，体系黏度增加，聚合热难以散发，系统的散热是关键。
同时由于黏度增加，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酸甲酯（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问题，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，在低温下进行下一步聚合，安全度过危险期，最后脱模制得有机玻璃平板。
三、实验仪器及药品仪器：仪器名称规格数量三角瓶50mL 1只恒温槽1只量筒50、100mL 各1只制模玻璃100mm×100mm 2块另：硅胶条、描图纸、相片、胶水、试管夹、玻璃棒、透明胶、长尾夹、标签纸若干试剂：试剂名称规格用量甲基丙烯酸甲酯（MMA）新鲜蒸馏，BP = 100.5℃30mL过氧化二苯甲酰（BPO）重结晶0.05g令苯二甲酸二丁酯（DBP）分析纯2mL四、实验步骤1．向恒温水浴槽内加入一定量的水，打开电源，升温至90 ℃。
有机玻璃生产工艺流程
有机玻璃生产工艺流程有机玻璃是一种常用的透明材料，广泛应用于建筑、装饰、广告等领域。
下面将为大家介绍有机玻璃的生产工艺流程。
首先，有机玻璃的生产主要分为三个步骤：原材料准备、制备预聚物、制品加工。
原材料准备是有机玻璃生产的第一步。
所需的原材料有甲基丙烯酸甲酯（MMA）、引发剂、稳定剂、染料等。
这些原材料都需要进行严格的质量检验，确保符合生产要求。
接下来是制备预聚物。
将甲基丙烯酸甲酯注入反应釜中，加热至一定温度。
然后加入引发剂，搅拌反应釜，使得甲基丙烯酸甲酯分子间发生自由基聚合反应。
在反应过程中，需要控制反应时间和温度，以及搅拌速度，确保反应的均匀性和高纯度。
预聚物制备完成后，需要经过溶剂洗净、干燥处理，得到固态块状的有机玻璃物料。
然后将预聚物切割成适当的大小，以便于后续的加工。
最后是制品加工。
切割好的预聚物经过热压成型。
将预聚物放入模具中，加热到一定温度和压力下，使其热软化、融合，在模具中得到所需的形状和尺寸。
同时，也可以通过背压和真空加压等方式来控制产品的密度和纹理，使其更加均匀和透明。
制品加工完成后，还需要进行修整、打磨、抛光等工序，以获得光滑和透明的表面。
同时，也可以根据需要进行涂层、雕刻等处理，增加产品的美观性和功能性。
最后，将制作好的有机玻璃制品进行质量检验，包括外观检查、厚度测量、物理性能测试等。
确保产品质量合格后，才能进行包装和运输。
总的来说，有机玻璃的生产工艺流程包括原材料准备、制备预聚物、制品加工等步骤。
合理控制每个步骤的条件和参数，能够制造出高质量的有机玻璃产品，满足客户的需求。
实验五-甲基丙烯酸甲酯的本体聚合及有机玻璃的制备
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合 及有机玻璃的制备
实验目的
1.了解本体聚合的基本原理和特点。 2. 掌握和了解有机玻璃的制造和操作技术特
点。
一、 基本原理
本体聚合: 单体本身在不加溶剂及其他分散介质的情况下由微 量引发剂或光、热、辐射能等引发进行的聚合反应。
本体聚合的优点: (1) 由于聚合体系中的其他添加物少（除引发剂外，有时会加 入少量必要的链转移剂、颜料、增塑剂、防老剂等），因而所得聚 合产物纯度高，特别适合ห้องสมุดไป่ตู้制备对透明性和电性能要求高的产品。 (2) 反应设备是最简单。
本体聚合的缺点:
聚合反应难控制的，这是由于本体聚合不加分散介质，聚合反 应到一定阶段后，体系粘度大，易产生自动加速现象，聚合反应热 也难以导出，因而反应温度难控制，易局部过热，导致反应不均匀， 使产物分子量分布变宽。这在一定程度上限制了本体聚合在工业上 的应用。
解决方法:
常采用分阶段聚合法，即工业上常称的预聚合和后聚合。
四、思考题
1. 本体聚合工艺中的关键是什么？采用什么措施来解决 这些问题？
2. 经聚合后的浆液为什么要在先低温下聚合，然后再升 温？
3. 硬脂酸在有机玻璃制备中起什么作用？
二 、主要药品与仪器
甲基丙烯酸甲酯（MMA） 过氧化苯甲酰（BPO）
装有搅拌器、冷凝管、温度计的三口瓶 加热套 试管
50mL 0.3g
1套 1个 1支
三、实验步骤
1. 预聚合 (1)在装有搅拌器、冷凝管、温度计的三颈瓶中加入50mL MMA再加入0.3g BPO，开始搅拌使BPO溶解于单体中。 (2) 开始加热，在80℃左右进行预聚合。注意观察体系的 粘度变化，当体系粘度变大，但仍能顺利流动时，结束预聚合。
有机玻璃浇铸成型工艺
有机玻璃浇铸成型工艺有机玻璃，又称亚克力，是一种常见的透明塑料材料，具有高透明度、耐候性好、表面硬度高等特点，被广泛应用于家具、建筑、装饰等领域。
有机玻璃制品的生产过程中，浇铸成型是其中一种主要的工艺方法。
本文将介绍有机玻璃浇铸成型工艺的工艺流程、特点以及应用领域。
工艺流程有机玻璃浇铸成型工艺的主要流程包括以下几个步骤：1.准备原材料：首先需要准备好有机玻璃颗粒、添加剂等原材料，确保原材料的质量符合要求。
2.配方调制：根据产品的要求，将原材料按照一定比例进行混合和调配，确保配方的准确性和稳定性。
3.加热熔化：将混合好的有机玻璃颗粒在一定的温度下进行加热，使其熔化成液体状态。
4.浇注成型：将熔化的有机玻璃液体倒入预先设计好的模具中，待其冷却凝固后，即可得到成型的有机玻璃制品。
5.后续加工：根据需要对成型的有机玻璃制品进行切割、打磨、抛光等后续加工处理，以满足不同的产品要求。
特点有机玻璃浇铸成型工艺具有以下几个显著特点：•成型自由度高：有机玻璃浇铸成型可以根据不同的设计要求，制作出各种形状、尺寸的制品，具有较高的成型自由度。
•制品透明度高：经过浇铸成型的有机玻璃制品表面光滑，透明度高，能够有效展现材料的优美质感。
•耐候性强：有机玻璃制品经过浇铸成型后，具有良好的耐候性和耐候性，能够在室内外环境下长时间保持良好的外观表现。
•生产效率高：相较于其他加工工艺，有机玻璃浇铸成型工艺生产效率较高，能够快速制作大批量的有机玻璃制品。
应用领域有机玻璃浇铸成型工艺广泛应用于各个领域，主要包括以下几个方面：1.家具制造：有机玻璃浇铸成型工艺可以制作出透明、高光泽度的家具配件，如桌面、椅背等，为家居空间增添现代感。
2.建筑装饰：在建筑领域，有机玻璃制品可以用于制作玻璃幕墙、室内隔断、天花板等装饰材料，营造出通透明亮的空间氛围。
3.展示器具：有机玻璃浇铸成型工艺可以制作出各种展示器具，如展示盒、展示架等，用于商场、博物馆等场所展示商品或文物。
有机玻璃生产工艺流程
有机玻璃生产工艺流程有机玻璃，又称亚克力，是一种常见的塑料制品，具有透明度高、耐磨、耐候性好等特点，广泛应用于家具、建筑、广告牌等领域。
有机玻璃的生产工艺流程包括原料准备、预聚合、注塑成型、后处理等环节。
下面将详细介绍有机玻璃的生产工艺流程。
一、原料准备有机玻璃的主要原料是甲基丙烯酸甲酯（MMA），另外还需要添加剂、颜料等。
首先需要将MMA进行精炼处理，去除杂质，以保证产品的质量。
同时，根据产品的需求，可以添加不同的添加剂和颜料，以调整有机玻璃的性能和颜色。
二、预聚合预聚合是有机玻璃生产的第一步，也是最关键的一步。
在预聚合过程中，将MMA和引发剂放入反应釜中，在一定的温度和压力下进行反应，形成预聚合物。
预聚合物的质量和结构对最终产品的性能有着重要的影响，因此需要严格控制反应条件，确保预聚合物的质量稳定。
三、注塑成型预聚合物经过预处理后，可以进行注塑成型。
注塑成型是将预聚合物加热至熔化状态，然后注入模具中，经冷却后得到成型的有机玻璃制品。
在注塑成型过程中，需要控制好温度、压力和注射速度，以确保产品的成型质量和尺寸精度。
四、后处理经过注塑成型后的有机玻璃制品需要进行后处理，包括切割、打磨、抛光等工艺。
首先是切割工艺，将成型的有机玻璃制品按照客户的要求进行切割，得到所需尺寸的制品。
然后是打磨工艺，通过机械或人工对切割后的边缘进行打磨，使其光滑平整。
最后是抛光工艺，将制品表面进行抛光处理，提高其透明度和光泽度。
以上就是有机玻璃生产的工艺流程，通过原料准备、预聚合、注塑成型和后处理等环节，可以生产出高质量的有机玻璃制品。
有机玻璃具有良好的透明性和耐候性，广泛应用于家具、建筑、广告牌等领域，为人们的生活和工作提供了便利。
希望通过不断的技术创新和工艺改进，能够生产出更加优质的有机玻璃产品，满足市场和客户的需求。
有机玻璃的制造
实验报告课程名称：化工专业实验Ⅰ 指导老师：介素云 成绩：实验名称：有机玻璃的制造 实验类型： 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 三、主要仪器设备（必填） 五、实验数据记录和处理 七、讨论、心得二、实验内容和原理（必填） 四、 操作方法和实验步骤 六、实验结果与分析（必填）一、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。
二、实验原理本体聚合是不加其他介质，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，体系黏度增加，聚合热难以散发，系统的散热是关键。
同时由于黏度增加，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酸甲酯（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问题，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，在低温下进行下一步聚合，安全度过危险期，最后脱模制得有机玻璃平板。
三、实验仪器及药品仪器：仪器名称规格数量三角瓶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400ml 1只制模玻璃100mm⨯100mm 2支另备橡皮条、玻璃纸、描图纸、胶水、试管夹、玻璃棒若干试剂：试剂名称规格用量甲基丙烯酸甲酯（MMA）新鲜蒸馏，BP=100.5℃30ml过氧化二苯甲酰（BPO）重结晶0.05g邻苯二甲酸丁酯（DBP）分析纯2ml三、实验步骤1.制模将一定规格的两块普通玻璃板洗净后，烘干。
本体聚合——有机玻璃的制造
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1) 仪器：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）2ml4. 实验步骤1) 制模将一定规格的两块普通玻璃板洗净烘干。
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实验报告课程名称： 化工专业实验 指导老师： 卜志扬 成绩：________________ 实验名称： 有机玻璃的制造 实验类型： 高分子实验 同组学生姓名：_____________ 一、实验目的和要求 二、实验内容和原理 三、主要仪器设备 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析 七、讨论、心得一、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黏度的变化过程。
二、实验原理本体聚合是不加其他介质，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，体系黏度增加，聚合热难以散发，系统的散热是关键。
同时由于黏度增加，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酸甲酯（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问题，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，在低温下进行下一步聚合，安全度过危险期，最后脱模制得有机玻璃平板。
三、实验仪器及药品仪器： 仪器名称 规格 数量 三角瓶 50mL 1只 恒温槽 1只 量筒 50、100mL 各1只 制模玻璃 100mm×100mm 2块另：硅胶条、描图纸、相片、胶水、试管夹、玻璃棒、透明胶、长尾夹、标签纸若干试剂：试剂名称 规格用量 甲基丙烯酸甲酯（MMA ） 新鲜蒸馏，BP = 100.5℃ 30mL 过氧化二苯甲酰（BPO ） 重结晶 0.05g 令苯二甲酸二丁酯（DBP ） 分析纯2mL四、实验步骤1．向恒温水浴槽内加入一定量的水，打开电源，升温至90 ℃。
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实验二有机玻璃的制造
一.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。
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，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。
三.实验仪器及药品
仪器：
仪器名称规格数量
三角瓶50ml1只
烧杯1000ml1只
电炉1KW1只
变压器1KV1只
温度计100℃1支
量筒50、100ml各一只
试管10mm×70mm1支
烧杯400 ml1只
制模玻璃100mm×100mm2块
另备橡皮条、玻璃纸、描图纸、胶水、试管夹、玻璃棒若干
试剂：
试剂名称规格用量
甲基丙烯酸甲酯（MMA）新鲜蒸馏，BP=100.5℃30ml
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2ml
四.实验步骤
1.制模
将一定规格的两块普通玻璃板洗净后，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。
2.预聚制浆
在洗净烘干的三角瓶中，加入30ml MMA、0.05g BPO及2ml DBP，BPO完全溶解后，将三角瓶放入水浴中，逐步加热至90～92℃，保温（注意：聚合过程中，需不断用玻璃棒搅拌，使之均匀散热并感知浆液的粘度），当浆液粘度如甘油时，立即取出三角瓶，在盛冷水的烧杯中冷却至40℃左右，立即将预聚浆液注入模中，另取一条描图纸封住模子的最后一边。
3.低温聚合、高温聚合
将注有浆液的模子放入50℃烘箱内低温聚合，当成柔软透明固体时，升温至100℃下继续聚合2h，使之反应完全，然后再冷却至室温。
4.脱模
取出模子，将其放入水中浸泡少顷，撑开玻璃板，即得有机玻璃平板。
5.爆聚
可取一部分预聚浆液倒入小试管中制成有机玻璃棒材，也可取一部分预聚浆液倒入试管中仍在90℃下加热聚合，观察自动加速作用引起的爆聚现象。
五．实验结果
（图1.有机玻璃成品）
成品的边缘部分有气泡，浆液温度分布不均导致MMA 单体部分汽化；由于粘胶带时没有把边缘部分弄平坦，比较毛；中间部分效果很好。
六．思考题
6. 在合成有机玻璃板时，采用预聚制浆的目的何在？
答：用预聚制浆，是为了解决MMA 在进行本体聚合时的散热问题，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。
7. 经聚合后的浆液为何要在低温下聚合，然后再升温？试用游离基聚合机理解释之。
答：在预聚浆液中，体系的粘度小，自由基的浓度高，容易双基终止。
在低温下，自由基的活性较低，体系粘度小，散热也较容易，随着反应进行，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，此时可以增加温度来提高聚合速率。
8. MMA 单体比重为940kg/m 3，聚合物比重为1190 kg/m 3，计算聚合后体积收缩百分率。
答：体积收缩百分率=（1-940/1190）*100%=21%
9. 若要制得厚5mm ，长20cm ，宽15cm 的有机玻璃平板，计算所需的单体量。
在制造有机玻璃平板时，加入少量DBP ，DBP 主要起什么作用？ 答:聚合物体积=0.5*20*15=150cm 3 再根据质量守恒：ml 89.189cm 89.189940
150
11903==⨯==单体聚合物聚合物单体
ρρV V
DBP （领苯二甲酸二丁酯）是增塑剂，方便有机玻璃从模板中脱离。