聚甲基丙烯酸甲酯合成反应式
聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)
化学性能
电性能
➢ 尽管PMMA的大分子链与PE相似，但电 性能却比PE差得多，主要是由于PMMA 分子链上带有极性的酯基。
➢ 但由于酯基的极性并不太大，因此其仍 具有良好的介电和电绝缘性能。
。
化学式
-[CH2C(CH3)(COOCH3)]n-
结构式
简介
诞生
聚甲基丙烯酸甲酯
1927年，德国罗姆-哈斯公司的化学家在两块玻璃杯之间将丙烯酸酯加热，丙烯酸酯发 生聚合反应，生成了粘性的橡胶状夹层，可用作防破碎的安全玻璃。当他们用同样的方法 使甲基丙烯酸甲酯聚合时，得到了透明度既好，其他性能良好的有机玻璃板，它就是聚甲 基丙烯酸甲酯。
热性能
成型加工 性能
就熔融成型而言，性能特点如下:
➢ 酯基的存在使PMMA易于吸湿，因而物 料在成型加工前必
➢ 须进行干燥，使水分含量降低到0.02% 一下。( 循环鼓风干燥或红外线干燥。)
➢ 成型加工温度范围较窄，一般为 180~250°C。.
➢ 熔体黏度较高，对温度的敏感性大。
➢ 大分子链具有一定刚性，为减小制品内 应力，成型模具温度一般不低于40°C。
PMMA性能
➢ 属于易燃材料，点燃离火后 不能自熄，火焰呈浅蓝色， 下端为白色。燃烧时伴有腐 烂水果、蔬菜的气味。
➢ Tg为105°C，软化点为 100~102°C，催化温度在 -60℃以下。PMMA可在
-60~65℃范围内长期使用， 短时使用温度不宜超过105°C。
➢ 比热容比大多数热塑性塑料 低，有利于它快速受热塑化。
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聚甲基丙烯酸甲酯合成工艺流程图
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高分子材料的合成方法介绍
谢谢观赏
单体含不饱和键：烯、二烯、炔、醛等。 链节上一般只有 C 原子 没有副产物产生。 链节和单体的化学组成相同。 聚合物相对分子质量为单体相对分子质量 的整数倍。
4、加聚反应的类型
（1）烯烃、炔烃自聚型： nCH2 ＝CH2
催化剂
〔 CH2 －CH2 〕n 聚乙烯
结论：将单体的不饱和键的碳链单独列 一行，其它视为支链部分。
合成有机高分 子材料改变了我 们的生活。
合成橡胶
一座年产8万 吨的合成橡胶 厂相当于145 万亩橡胶园的 年产量。
合成高分子化合物的 基本方法
加聚反应与缩聚反应
施陶丁格(H. Staudinger)， 德国著名化学家，也是高分子 科学创始人。1920年他创立了 高分子线链学说，指出小分子 形成长链结构的高聚物是由于 化学反应结合而成，而不是简 单的物理集聚。这与当时流行 的胶体理论产生了激烈的学术 争论。后来大量的实验证实他 的论断是正确的。他的研究成 果对于开发塑料具有重大意义。 为此，他获得了1953年的诺贝 尔化学奖。他不畏权威的精神 深为后人景仰。
进入合成有机 高分子化合物的时代
有机玻璃
聚甲基丙烯酸甲酯 CH3 聚乙烯制成 CH2 C n COOCH3
的一次性手套
-CH2-CH2-n 聚1，3——丁二烯
CH2CH=CHCH2
n
它们都是高 分子化合物，也 称聚合物，在现 代社会中有着十 分普遍的应用。
塑料制品
聚乙烯制品
酚醛树脂
橡
胶
合 成 纤 维
单体名称
乙烯 丙烯 氯乙烯 丙烯腈 丙烯酸 醋酸乙烯酯 丁二烯 乙炔
单体结构简式
CH2=CH2 CH2=CHCH3 CH2=CHCl CH2=CHCN CH2=CHCOOH CH3COOCH=CH2 CH2
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合
甲基丙烯酸甲酯的忝体聚合实驗目的（1） 了解本体聚合的基本原理以及特点，特别是了解温度对产品的影响;（2） 了解有机玻璃（PMMA ）的制备技术，要求成品无气泡，无损缺，透明 光洁。
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3、链增长+ CH 2：CCOOCH 3CH 3+ 2CO 2肿3 CH 3 ” CH 2—c C -CH 2 —COOCH 3 COOCH 3B.歧化终止CH 3 汁3的3 ^CH 3—C- + 皿 CH Q —c ・ --------------- ► CH 2—CH 4 COOCH3 COOCH3 COOCH3 其中，甲基丙烯酸甲酯在6(rc 以上时聚合，以歧化终止为主。
本体聚合反应是一个连锁反应，反应速度很快，伴随着聚合物的生成出现 自动加速现象，并且甲基丙烯酸甲酯不是聚合物的良溶剂，长脸自由基有 一定程度的卷曲，自动加速效应更加明显。
因为引发是通过小分析的单分 子的分解发生的，而生长只需要单体移动到生长链的末端，所以这两个过 程的聚合速率再聚合初期并不特别依赖相应反应物在在介质中扩散的能力。
另一方面，双分子终止需要在粘度增加到一定程度后，终止速率将被扩散 速率所控制，而引发和生长速率则不受影响。
这种在速率上的不连续性突 然破坏了连锁反应的稳定状态，终止生长的链段数少于开始生长的链段数， 导致反应速率与放热速率随反应进行而增加。
这种效应称之为“自动加速 效应”。
由于粘度增加，散热困难，会发生“爆聚”。
因此，本体聚合要求严格控制不同反应阶段的温度，随时排除反应热是很 有必要的。
CH 3CH 2—C B +COOCH3 CH 3 n CH 2：C -COOCHj CH 3 » Y ' 7 COOCHj CH 3 -CH?—分 COOCH 34.链终止A.偶合终止CH 3WCH3—c ■ +COOCH 3 H 2C -C =CH 2 COOCH3COOCH3在本体聚合反应开始前，通常有一段诱导期，聚合速度为零，体系无粘度 变化。
实验6甲基丙烯酸甲酯的本体聚合
实验六甲基丙烯酸甲酯的本体聚合一、目的要求：1、了解本体聚合的原理，2、熟悉有机玻璃的制备方法。
二、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。
如果直接做甲基丙烯酸甲酯的本体聚合，则由于发热而产生气体只能得到有气泡的聚合物。
如果选用其它聚合方法（如悬浮聚合等）由于杂质的引入，产品的透明度都远不及本体聚合方法。
因此，工业上或实验室目前多采用浇注方法。
即：将本体聚合迅速进行到某种程度（转化率10% 左右）做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：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：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。
体系中可以加引发剂，也可以不加引发剂。
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。
实验二：聚甲基丙烯酸甲酯的合成与性能的测定
《高分子化学与高分子物理》课程实验报告姓名学号成绩日期同组姓名指导教师实验二：聚甲基丙烯酸甲酯的合成与性能的测定一、实验目的1、掌握有机玻璃的制造工艺特点并了解其性能。
2、掌握测定本体聚合聚甲基丙烯酸甲酯的特性粘数的方法并计算平均分子量的方法。
3、通过测定聚合物温度-形变曲线，了解线性非结晶性聚合物不同的力学状态。
4、掌握温度-形变曲线的测定方法、各区的划分及玻璃化转变温度T g的求取。
5、掌握聚合物拉伸应力-应变曲线的测定方法以及不同类型的聚合物其拉伸行为的特点。
二、仪器量筒，烧杯，玻棒，布氏漏斗，抽滤瓶，滴管，真空干燥器，真空泵，恒温水浴，电炉，三口烧瓶，球形冷凝管，温度计，搅拌器，变压器，电子天平，小试管，瓶盖三、药品过氧化苯甲酰，三氯甲烷，甲醇，甲基丙烯酸甲酯（MMA），过氧化苯甲酰（BPO）四、实验原理1、引发剂的精制原理自由基聚合的引发剂有如下几种类型：（1）偶氮类引发剂。
常用的有偶氮二异丁腈（AIBN，用于40~65℃聚合）和偶氮二异庚腈，后者半衰期较短。
（2）有机过氧化物。
最常用的是过氧化苯甲酰（BPO，用于60~80℃聚合），还有过氧化二异丙苯，过氧化二特丁基和过氧化二碳酸二异丙酯。
以上两种引发剂为油溶性，适用于本体聚合、悬浮聚合和溶液聚合。
（3）无机过氧化物。
如过硫酸钾（KPS）和过硫酸铵，这类引发剂溶于水，适用于乳液聚合和水溶液聚合。
（4）氧化-还原引发剂。
活化能低，可以在较低的温度（0~50℃）引发聚合反应。
水溶性的有氧化剂过硫酸盐、过氧化氢以及还原剂Fe2+、NaHSO3、Na2S2O3和草酸、油溶性的氧化剂有氢过氧化物、过氧化二烷基；还原剂有叔胺、硫醇等。
自由基聚合对溶液没有过高的要求，但BPO 本身纯度不高，长期保存又易分解，因此在聚合前应予精制。
BPO 提纯常采用重结晶法。
由于过氧化苯甲酰易爆炸，不能加热，通常是用三氯甲烷作溶剂，以甲醇作为沉淀剂进行精制。
2、甲基丙烯酸甲酯自由基聚合原理甲基丙烯酸甲酯单体发生自由基聚合制备聚甲基丙烯酸甲酯的反应式为本体聚合法是生成聚甲基丙烯酸甲酯最重要的方法。
聚甲基丙烯酸甲酯
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。
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。
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。
聚甲基丙烯酸甲酯
聚甲基丙烯酸甲酯
灌浆 将预聚浆液通过漏斗灌入模具中。根据 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。
聚甲基丙烯酸甲酯
100 80 60 40 20 0 2 1 100 200 300 400 500 600 反应时间（小时） 0 20 1 20 40 60 反应时间（日） 80
•
4
3
80 3 60 2 40
18 16 14 1 12 2 10 3 8 4 6 4 65 70 75 80 85 90 95 100 聚合温度（℃ ） PMMA的相对分子质量与 反应温度、引发剂浓度的关系 1－无引发剂；2－0.1%BPO 3－0.5%BPO；4－1.0%BPO
聚甲基丙烯酸甲酯
☆加工性能 聚甲基丙烯酸甲酯熔体属于非牛顿流体，粘度变化主要受 螺杆转速的影响。 其熔体的粘度比PE、PS等高，对温度的敏感性也比其他非 牛顿流体类塑料高。 聚甲基丙烯酸甲酯对加工温度比较敏感，成型温度在180～ 230℃，加工温度 范围比较窄，超过260℃以上即分解。因此加工时要严格控 制温度，以防止过 热。 聚甲基丙烯酸甲酯在加工前需要进行干燥处理，使其含水 量在0.02%以下。
聚甲基丙烯酸甲酯
聚甲基丙烯酸甲酯（ 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。
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甲基丙烯酸甲酯中含有碳碳双键，可以发生加聚反应，化学方
程式为：
聚甲基丙烯酸甲酯，简称PMMA，又称做亚克力、有机玻璃，具有高透明度，易于机械加工等优点，是经常使用的玻璃替代材料。
在有氧的情况下，PMMA在458°C开始燃烧，燃烧后生成二氧化碳、水、一氧化碳及包括甲醛在内的一些低分子化合物。
扩展资料
亚克力的应用
1、建筑应用：橱窗、隔音门窗、采光罩、电话亭等。
2、广告应用：灯箱、招牌、指示牌、展架等。
3、交通应用：火车、汽车等车辆门窗等。
4、医学应用：婴儿保育箱、各种手术医疗器具民用品：卫浴设施、工艺品、化妆品、支架、水族箱等。
5、工业应用：仪器表面板及护盖等。
6、照明应用：日光灯、吊灯、街灯罩等。