塑料材料學第六章丙烯酸類塑料ppt課件

1、第六章 丙烯酸類塑料u1.聚甲基丙烯酸甲酯u2.甲基丙烯酸甲酯共聚物u3.其它丙烯酸類聚合物第一節(jié)第一節(jié) 聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯v 化學式: C5O2H8n v聚甲基丙烯酸甲酯v英文縮寫為PMMAH2CCCH3COOCH3n有機玻璃有機玻璃 一、PMMA的合成v甲基丙烯酸甲酯單體v1.丙酮氰醇法2.異丁烯氧化法 異丁烯來源于石油尾氣，價廉易得，不運用劇毒的氰化氫，消費本錢比丙酮氰醇法低，且工藝簡單，操作方便。v二、聚合 v(一)懸浮聚合制備顆粒料、粉狀料v制備普通模塑用的顆粒料、粉狀料，不宜采用本體聚合，v懸浮聚合以水為介質(zhì)，以聚乙烯醇、明膠、碳酸鎂、滑石粉等作分散劑。v引發(fā)劑采用過

2、氧化物或偶氮化合物，采用磷酸氫鈉為緩沖劑調(diào)理反響介質(zhì)PH值，采用二氯乙烯或十二烷基硫醇為鏈轉(zhuǎn)移劑以調(diào)理聚合物分子量。反響開場時溫度控制在80，隨反響進展，因反響放熱可使溫度上升到120，聚合反響約在1h內(nèi)完成。對聚合物進展過濾、洗滌、枯燥，即得粉狀樹脂，再經(jīng)擠出造粒得到顆粒料。懸浮聚合單體單體引發(fā)劑引發(fā)劑分散劑分散劑或其溶液或其溶液軟水軟水去離子水去離子水聚合聚合過濾水洗過濾水洗枯燥枯燥廢品廢品包裝包裝廢水廢水 懸浮聚合工藝控制較容易，聚合物的相對分子質(zhì)量較低，可進展注塑、擠出等成型加工。但聚合過程中參與的分散劑等易殘留于產(chǎn)品中，因此其純度不如本體法樹脂。v(二)本體聚合制備型材 v要分段進展

3、：預聚、澆鑄、完成聚合。v分段目的：v1有效地處理聚合放熱的散熱問題；v2處理一步聚合時的收縮量過大的問題；v3防止將單體直接澆入模具中的走漏問題。v 1制備預聚體 v將單體與增塑劑、引發(fā)劑、脫膜劑按比例配勻，泵送至帶攪拌器的反響釜內(nèi)，加熱使聚合反響開場，放熱使反響體系達85時停頓加熱，反響升溫達90時開啟冷卻系統(tǒng)，待反響體系粘度達2Pas時，這時單體轉(zhuǎn)化率達10，即得到可用于澆鑄的預聚體。v2澆鑄v將預聚體澆入模具中。v3完成聚合v將澆有預聚體的模具置于熱水箱內(nèi)加熱，在4042下聚合至凝膠狀，再將模具轉(zhuǎn)入蒸氣加熱箱內(nèi)在110下繼續(xù)聚合3h，即可取出模具冷卻，得到產(chǎn)品。vPMMA的聚合v本體聚

4、合MMA引發(fā)劑引發(fā)劑預聚合預聚合澆注至模型中澆注至模型中逐漸升溫聚合逐漸升溫聚合有機玻璃有機玻璃澆鑄制品澆鑄制品 本體聚合產(chǎn)物相對分子質(zhì)量較高，可達10萬左右，且雜質(zhì)少，具有高度的透明性。通常，本體聚合反響器也就是模具，反響終了后，可獲得與模具外形一樣的產(chǎn)品，主要有板、棒、管等。6.1.2 構(gòu)造與性能構(gòu)造與性能v一、構(gòu)造v側(cè)甲基酯和碳原子上的側(cè)甲基的存在對聚合物帶來如下影響：v1使分子量變剛。 v2極性基團影響。v3存在空間異構(gòu)景象。v二、性能 v1力學性能 硬而脆v2熱性能 耐熱性、耐寒性不高，加工溫度范圍寬v3電性能 良好v4耐化學試劑及耐溶劑性 v5耐候性 優(yōu)良的耐大氣老化性v6熄滅性能

5、 無定形聚合物無定形聚合物PMMA的性能光學性能 PMMA最大的特點是具有優(yōu)良的光學性能，這也是其俗稱“有機玻璃的由來。 PMMA 折射率 1.49 透光率92% 無機硅酸鹽玻璃 折射率 1.5左右 透光率80% 主要是由于它是無定形聚合物，質(zhì)地均勻，其內(nèi)部分子陳列方式不會影響進入內(nèi)部的光線在各個部分經(jīng)過時的速度，光線可以以同樣的速度前進，不會四面分散，相互關(guān)擾。6.1.3 聚甲基丙烯酸甲酯的加工聚甲基丙烯酸甲酯的加工v 一、工藝特性 v1具有較明顯的吸濕性。 加工前必需枯燥v2提高成型壓力和溫度都可獲得較好的流動性。 v3具有較寬的加工溫度區(qū)間。v4容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，制品成型后需進展后處置。v

6、5收縮率及其變化范圍都較小。v6切削性能甚好。v二、加工工藝 v1澆鑄成型 v2注塑成型 v3擠出成型 v4熱成型6.1.4 聚甲基丙烯酸甲酯的運用聚甲基丙烯酸甲酯的運用v1燈具、照明器材。v2光學玻璃。v3制備各種儀器儀表表盤、罩殼、刻度盤。 v4制備光導纖維。v5商品廣告櫥窗、廣告牌。v6防彈玻璃(需帶有中間夾層資料)。v7各種醫(yī)用、軍用、建筑用玻璃。航空領(lǐng)域 飛機座艙蓋交通領(lǐng)域汽車及摩托車的擋風玻璃儀表盤建筑領(lǐng)域彩色有機玻璃衛(wèi)生潔具太陽能集熱器的外罩/水族館海底隧道燈具照明領(lǐng)域照明器具/交通訊號燈罩光學領(lǐng)域光學鏡片/電視屏幕6.1.5 定向有機玻璃定向有機玻璃v聚甲基丙烯酸甲酯板材在玻璃

7、化溫度以上經(jīng)定向拉伸，并在拉伸形狀下冷卻，可以得到分子鏈處于取向形狀的板材，稱為定向有機玻璃。v一、定向拉伸方法v將有機玻璃板材加熱至105110(稍高于Tg)，迅速置于裝有固定夾具和冷卻安裝的拉伸設(shè)備，拉伸至要求的拉伸度后，停頓拉伸并堅持在拉力下冷卻。經(jīng)拉伸后的有機玻璃板材，分子鏈沿板材平面方向產(chǎn)生雙軸取向并被凍結(jié)。v對于圓形玻璃板，是沿徑向多向均勻拉伸；對于方形玻璃板，是沿相互垂直的兩個方向拉伸。v二、定向有機玻璃性能v與未拉伸的有機玻璃板材相比，定向有機玻璃分子鏈由于更為有序的定向陳列，拉伸強度，彎曲強度，抗銀紋性，抗裂紋擴展性、模量、斷裂伸長率皆提高，沖擊強度亦提高。v性能與拉伸度有關(guān)

8、。6.2 甲基丙烯酸甲酯共聚物甲基丙烯酸甲酯共聚物v6.2.1 甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯共聚物甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯共聚物v一、一、372號樹脂號樹脂 v假設(shè)以甲基丙烯酸甲酯單體為主，苯乙烯單假設(shè)以甲基丙烯酸甲酯單體為主，苯乙烯單體含量較少時，那么所得共聚物性能更接近體含量較少時，那么所得共聚物性能更接近聚甲基丙烯酸甲酯，又比純聚甲基丙烯酸甲聚甲基丙烯酸甲酯，又比純聚甲基丙烯酸甲酯均聚物性能有某些改善，稱為苯乙烯改性酯均聚物性能有某些改善，稱為苯乙烯改性的聚甲基丙烯酸甲酯。當上述構(gòu)造式中，的聚甲基丙烯酸甲酯。當上述構(gòu)造式中，：y=15 ：85時，所得共聚物商品牌號稱為時，所得共聚物商品牌號稱為3

9、72號樹脂，是改性有機玻璃模塑塑料主要種類號樹脂，是改性有機玻璃模塑塑料主要種類之一。之一。v372號樹脂性能號樹脂性能:v1堅持了堅持了PMMA的力學性能和耐熱性。的力學性能和耐熱性。v2成型流動性有所改善。成型流動性有所改善。 v3吸濕性減小。吸濕性減小。v二、373號樹脂v用100份372號樹脂與5份丁腈橡膠進展共混，所得到的共混資料沖擊韌性可以成倍增長，這種資料稱為373號樹脂，也是改性有機玻璃的模塑用料主要種類之一。 6.2.2 6.2.2 甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸甲酯共甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸甲酯共聚物聚物v甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸甲酯的共聚物運用較多。這種共聚物的商品牌號稱為613號樹

10、脂，具有如下構(gòu)造。 613號樹脂具有比372號樹脂更好的強度和硬度，透光率堅持了聚甲基丙烯酸甲酯均聚物的程度。 6.3 6.3 其它丙烯酸類聚合物其它丙烯酸類聚合物v6.3.1 聚聚-氯代丙烯酸甲酯氯代丙烯酸甲酯v構(gòu)造：構(gòu)造：v可由過氧化物引發(fā)的自在基聚合或金屬有機可由過氧化物引發(fā)的自在基聚合或金屬有機化合物催化的陰離子型聚合制得?；衔锎呋年庪x子型聚合制得。v這是一種耐熱、鞏固、耐劃傷性優(yōu)良的透明這是一種耐熱、鞏固、耐劃傷性優(yōu)良的透明塑料，許多物理力學性能皆優(yōu)于聚甲基丙烯塑料，許多物理力學性能皆優(yōu)于聚甲基丙烯酸甲酯。酸甲酯。v可用本體聚合澆注法消費板材，供要求耐熱、可用本體聚合澆注法消費板材，供要求耐熱、外表硬度高的高速軍用飛機的座艙玻璃用。外表硬度高的高速軍用飛機的座艙玻璃用。這種資料由于聚合時對單體純度要求很高，這種資料由于聚合時對單體純度要求很高，價錢昂貴，不宜普遍用于其它方面。價錢昂貴，不宜普遍用于其它方面。6.3.2 聚聚-氰基丙烯酸甲酯氰基丙烯酸甲酯v構(gòu)造：v可由引發(fā)劑引發(fā)的自在基聚合或弱堿性物質(zhì)(水或醇)催化的陰離子型低溫聚合而得。v由于在熔融形狀下易分解，該聚合物作為塑料時只能采用澆注的