篇一 :实验二:甲基丙烯酸甲酯的本体聚合

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篇二 :2. 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

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,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

本体聚合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。这种方法组成最少,只有单体或单体加引发剂,因此聚合物的纯度高,无需后处理。但聚合规模大时,工艺上很难控制,原因是:第一,烯烃聚合是放热反应;第二,自由基聚合的链锁反应特征,使得一旦聚合开始,就有很多烯烃分子迅速反应,放出很多热量,同时立即有聚合物形成,体系粘度随之急剧增加,使大量反应热难以传递出去,导致温度失控,体系中局部地区产生过热现象,结果使聚合物性质变劣,最严重的情况是发生“爆聚”,使聚合过程彻底失败。因此控制聚合热和及时的散热是本体聚合中一个重要的、必须解决的工艺问题。

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。

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篇三 :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)。

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篇四 :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

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篇五 :甲基丙烯酸甲酯的本体聚合实验讲义

实验十甲基丙烯酸甲酯的本体聚合

指导教师:陈少军

一、实验目的

1. 了解本体聚合基本原理和特点;

2. 掌握甲基丙烯酸甲酯本体聚合的实施方法。

二、实验原理

本体聚合是指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。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,特别适合于制备一些对透明性和电性能要求高的产品。

本体聚合的体系组成和反应设备是最简单的,但聚合反应却是最难控制的,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。为克服以上缺点,常采用分阶段聚合法,即工业上常称的预聚合和后聚合。

除产物纯度高外,本体聚合的另一大优点是可进行浇铸聚合,即将预聚合产物浇入模具中进行后聚合,反应完成后即可获得产品。

甲基丙烯酸甲酯(MMA)在引发剂作用下发生聚合反应,放出大量的热,致使反应体系的温度不断升高,反应速度加快造成局部过热,使单体气化或聚合体裂解,制品便会产生气泡或空心,另一方面由于甲基丙烯酸甲酯(MMA)和它的聚合体密度相差甚大(前者0.94,后者1.18),因而在聚合时产生体积收缩,如果聚合热未经有效排除,各部分反应便不一致,收缩也不均匀,因而导致裂纹和表面起皱现象发生,为避免这种现象,工业上往往采用二步法制备有机玻璃,整个过程分制模,制浆,灌浆聚合和脱模几个步骤。
  在聚合反应开始前有一段诱导期,聚合率为零,体系粘度不变,在转化率超过20%以后,聚合速率显著加快,而转化率达80%以后,聚合速率显著减小,最后几乎停止,需要升高温度才能使之完全聚合。

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篇六 :甲基丙烯酸甲酯本体聚合实验

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

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篇七 :甲基丙烯酸甲酯的本体聚合(有机玻璃板的制备)

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:2011/10/19 姓名: 学号: 同组人:

一、 预习部分

甲基丙烯酸甲酯的本体聚合有机玻璃板的制备

1.甲基丙烯酸甲酯的性质: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(

甲基丙烯酸甲酯的本体聚合有机玻璃板的制备

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。

2.有机玻璃的性质及应用:有机玻璃的化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯,是由甲基丙烯酸酯聚合成的高分子化合物。

有机玻璃

有机玻璃应用广泛,不仅在商业、轻工、建筑、化工等方面。而且有机玻璃制作,在广告装潢、沙盘模型上应用十分广泛,如:标牌,广告牌,灯箱的面板和中英字母面板。 选材要取决于造型设计,什么样的造型,用什么样的有机玻璃、色彩、品种都要反复测试,使之达到最佳效果。有了好的造型设计,还要靠精心的加工制作,才能成为一件优美的工艺品。

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篇八 :甲基丙烯酸甲酯的本体聚合

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。

二、       实验原理

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

2、链引发

3、链增长

4、链终止

A.偶合终止

B.歧化终止

其中,甲基丙烯酸甲酯在60℃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”。

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