高分子材料論文

1、 有機玻璃-PMMA 有機玻璃： PMMA是以丙烯酸及其酯類聚合所得到的聚合物統(tǒng)稱丙烯酸類樹酯，相應 的塑料統(tǒng)稱聚丙烯酸類塑料， 其中以聚甲基丙烯酯甲酯應用最廣泛。 聚甲基丙烯酸甲酯縮寫 代號為PMMA，俗稱有機玻璃。 1872年丙烯酸的聚合性始被發(fā)現(xiàn)； 1880年甲基丙烯酸的聚合性為人知曉； 1901 年丙烯聚丙酸脂的合成法研究完成； 1927年，德國羅姆哈斯公司的化學家在兩塊玻璃板之間將丙烯酸酯加熱，丙烯酸酯 發(fā)生聚合反應，生成了粘性的橡膠狀夾層，可用作防破碎的安全玻璃。當他們用同樣的方法 使甲基丙烯酸甲酯聚合時，得到了透明度極其好，其他性能也良好的有機玻璃板，它就是聚 甲基丙烯酸甲酯。

2、1931年，羅姆哈斯公司建廠生產(chǎn)聚甲基丙烯酸甲酯，首先在飛機工業(yè)得到應用，取 代了賽璐珞塑料，用作飛機座艙罩和擋風玻璃。 1937年甲基酸脂工業(yè)制造開發(fā)成功，由此進入規(guī)模性制造。二戰(zhàn)期間因壓克力具有優(yōu)異的強韌性及透光性，首先，被應用于飛機的擋風玻璃，坦克 司機駕駛室的視野鏡。 1948年世界第一只壓克力浴缸的誕生，意味著壓克力的應用進入了新的里程碑。 進入六十年代，壓克力廣泛應用民用產(chǎn)品的各個領域 聚甲基丙烯酸是含70%75%間同立構(gòu)的線性熱塑性高聚物。因為它不具有完全的規(guī)整 結(jié)構(gòu)，而且有龐大的側(cè)基，因此是無定形的。如果采用配位聚合也可以得到全同產(chǎn)構(gòu)或間同 立構(gòu)聚甲基丙烯酸甲酯 。 單體：甲基

3、丙烯酸甲酯（MMA）CH2=C(CH3)CO2CH3 特點: 表面光滑、色彩艷麗，比重小，強度較大，耐腐蝕，耐濕，耐曬，絕緣性能好， 隔聲性好。 形狀: 可分管形材、棒形材、板形材三種。 1、光學性能 PMMA最大的特點是具有優(yōu)異的光學性能，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%。 主要是因為它是無定形聚合物，質(zhì)地均勻，其內(nèi)部分子排列方式不會影響進入內(nèi)部的光線在各個部分通過時的速度，光線能夠以同樣的速度前進，不會四面分散，互相干擾。2、力學性能 （1）較高的拉伸強度和彈性模量，沖擊強度是無機玻璃的718倍，韌

4、性高于PS（聚苯乙烯），但比ABS（苯烯腈丁二烯苯乙烯共聚物）低得多，具有一定的脆性，在較高沖擊能的作用下會破裂。 （2）表面硬度不足，易被硬物擦傷、擦毛而失去光澤。 （3）彎曲強度和壓縮強度在Tg下受溫度影響較小；而拉伸強度和沖擊強度對溫度較敏感。 （4）可通過與極性組分共聚，加入交聯(lián)劑使其形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，經(jīng)拉伸形成丁香結(jié)構(gòu)等手段來提高其力學性能。 3、熱性能 （1）屬于易燃材料，點燃離火后不能自熄，火焰呈淺藍色，下端為白色。燃燒時伴有腐爛水果、蔬菜的氣味。 （2）PMMA可在-6065范圍內(nèi)長期使用，短時使用溫度不宜超過105。 （3）比熱容比大多數(shù)熱塑性塑料低，有利于它快速受熱塑化。4、化

5、學性能 （1）耐化學腐蝕性 耐水溶性鹽、弱堿和某些稀酸，但不耐氧化性酸和強堿。同時，介質(zhì)的濃度越大，溫度越高，其穩(wěn)定性越低。在有機化合物中，PMMA對長鏈烷烴、簡單的醚類、油脂較為穩(wěn)定，不耐短鏈的烷烴、醇、酮等。 （2）耐候性 與其他樹脂相比，具有優(yōu)良的耐候性。老化主要是紫外線的作用。在室外大氣條件下，性能僅稍有下降。5、電性能 盡管PMMA的大分子鏈與PE相似，但電性能卻比PE差得多，主要是由于PMMA分子鏈上帶有極性的酯基。 但由于酯基的極性并不太大，因此其仍具有良好的介電和電絕緣性能。 6、成型加工性能 就熔融成型而言，性能特點如下： （1）酯基的存在使PMMA易于吸濕，因而物料在成型加

6、工前必須進行干燥，使水分含量降低到0.02一下。（循環(huán)鼓風干燥或紅外線干燥。） （2）成型加工溫度范圍較窄，一般為180250。 （3）熔體黏度較高，對溫度的敏感性大。 （4）大分子鏈具有一定剛性，為減小制品內(nèi)應力，成型模具溫度一般不低于40。7、有機玻璃的特性： 高度透明性。有機玻璃是目前最優(yōu)良的高分子透明材料，透光率達到92%，比玻璃的透光度高。稱為人造小太陽的太陽燈的燈管是石英做的，這是因為石英能完全透過紫外線。普通玻璃只能透過0.6%的紫外線，但有機玻璃卻能透過73%。 機械強度高。有機玻璃的相對分子質(zhì)量大約為200萬，是長鏈的高分子化合物，而且形成分子的鏈很柔軟，因此，有機玻璃的強度

7、比較高，抗拉伸和抗沖擊的能力比普通玻璃高7-18倍。有一種經(jīng)過加熱和拉伸處理過的有機玻璃，其中的分子鏈段排列得非常有次序，使材料的韌性有顯著提高。用釘子釘進這種有機玻璃，即使釘子穿透了，有機玻璃上也不產(chǎn)生裂紋。這種有機玻璃被子彈擊穿后同樣不會破成碎片。因此，拉伸處理的有機玻璃可用作防彈玻璃，也用作軍用飛機上的座艙蓋。 重量輕。有機玻璃的密度為1.18g/cm³，同樣大小的材料，其重量只有普通玻璃 的一半，金屬鋁（屬于輕金屬）的43%。 易于加工。有機玻璃不但能用車床進行切削，鉆床進行鉆孔，而且能用丙酮、氯仿等 粘結(jié)成各種形狀的器具， 也能用吹塑、 注射、 擠出等塑料成型的方法加工成大

8、到飛機座艙蓋， 小到假牙和牙托等形形色色的制品。 8、對環(huán)境的適應性能 （1）、有機玻璃是由聚甲基丙烯酸甲酚制成，聚甲基丙烯酸甲酚含有極性側(cè)甲基，具有較 強吸濕性能，吸水率一般在亞克力板材必須保持干燥，干燥需要的條件是78-80下干燥 5-6h。 （2）、.有機玻璃是一種無形的聚合物，它的收縮范圍都在減小，一般都是在0.45%-0.9， 所以對于亞克力生產(chǎn)時候的成型精度提供了很好的條件，一般情況下成型都是很精確的。 （3）、 由聚甲基丙烯酸甲酚對周圍溫度的適應范圍不具有普通流體性， 而是具有非牛頓流 體性，因此在溫度高的情況下，有機玻璃的溶粘性將會降低，這是有機玻璃對溫度非常敏感 的表現(xiàn)。 （

9、4）、有機玻璃在流動的過程中的溫度一般都在150左右，但是當有機玻璃開始分解的 時候，溫度卻是高于270，所以說在溫度的變化方面還是很靈活的，不會受到溫度的影響而生產(chǎn)，耐高溫是有機玻璃的特性。 （5）、 有機玻璃還具有很好的切割性能， 可以在量好尺寸的清況下通過激光切割進行加工， 簡單質(zhì)量高，這個特點是玻璃都不具備的，.因此亞克力可以承受高溫低溫各種環(huán)境，消費 者在生產(chǎn)過程中根本不用擔心溫度的問題 (1)、有色透明有機玻璃：俗稱彩板。透光柔和，用它制成的燈箱、工藝品，使人感到舒 適大方。有色的有機玻璃分透明有色、半透明有色，不透明有色三種。磁有機玻璃光澤不如 珠光有機玻璃鮮艷，質(zhì)脆、易斷、適于

10、制作表盤、盒、醫(yī)療器械和人物、動物的造型材料。 透明有機玻璃：透明度高，宜制燈具。用它制成的吊燈、玲瓏剔透、晶瑩澄澈。 半透明有機 玻璃：類似磨砂玻璃，反光柔和，用它制成的工藝品，使人感到舒適大方。 無色透明：有機 吊燈，玲瓏剔透，晶瑩澄澈。 (2)、珠光有機動性玻璃：是在一般有機玻璃加入珠光粉或熒光粉著成。這類有機玻璃色 澤鮮艷，表面光潔度高，外形式經(jīng)模具熱壓后，即使磨平拋光，仍保持模壓花紋，形成獨特圖案 (3) 、物的藝術效果。用它可制作人物、動物造型，商標、裝飾品及宣傳展覽材料。 壓花有機玻璃：分透明、半透明無色，質(zhì)脆，易斷，適于制作。 有機玻璃具有以上優(yōu)良性能，使它的用途極為廣泛。除了

11、在飛機上用作座艙蓋、風擋和 弦窗外，也用作吉普車的風擋和車窗、大型建筑的天窗（可以防破碎） 、電視和雷達的屏幕、 儀器和設備的防護罩、電訊儀表的外殼、望遠鏡和照相機上的光學鏡片。 1.建筑應用:櫥窗、隔音門窗、采光罩、電話亭等 2.廣告應用:燈箱、招牌、指示牌、展架等 3.交通應用:火車、汽車等車輛門窗等 4.醫(yī)學應用:嬰兒保育箱、各種手術醫(yī)療器具 民用品：衛(wèi)浴設施、工藝品、化妝品、支 架、水族箱等 5.工業(yè)應用：儀器表面板及護蓋等 6.照明應用：日光燈、吊燈、街燈罩等 7.家居應用：果盤，紙巾盒，亞克力藝術畫等家居日用產(chǎn)品 在建筑方面，PMMA主要應用于建筑采光體、透明屋頂、棚頂、電話亭、樓

12、梯和房間墻壁護板等方面；衛(wèi)生潔具方面有浴缸、洗臉盆、化妝臺等產(chǎn)品。近年來，在高速公路及高等級道路照明燈罩及汽車燈具方面的應用發(fā)展也相當快。其中，建筑采光體、浴缸、街頭廣告燈箱和電話亭等方面的市場增長較快，今后的發(fā)展空間較大，市場前景十分廣闊。 近年來，隨著各大城市飯店、賓館及高級住宅的興建，我國建筑采光體發(fā)展迅速，用有機玻璃擠出板制成的采光體，具有整體結(jié)構(gòu)強度高、自重輕、透光率高、安全性能高等特殊優(yōu)點，與無機玻璃采光照置相比較，具有很大的優(yōu)越性。目前，美國和日本已在法律中作出強制性規(guī)定，中小學及幼兒園建筑用玻璃必須采用有機玻璃。隨著我國法律法規(guī)的不斷完善，預計在不久的將來，我國法律也會規(guī)定中小

13、學及幼兒園建筑玻璃也必須采用有機玻璃。同時，全國各地加快了城市建設步伐，街頭標志、廣告燈箱和電話亭等大量出現(xiàn)，其中所用材料中有相當一部分是有機玻璃。 在衛(wèi)生潔具方面，由于有機玻璃浴缸具有外觀豪華，有深度感，容易清洗，強度高，質(zhì)量輕及使用舒適等特點，近年來得到了廣泛的使用，目前國內(nèi)年產(chǎn)有機玻璃浴缸約150萬只，年消耗PMMA擠出板或澆注板5000噸以上。隨著我國建筑法規(guī)的日益完善， 近年來，我國有機玻璃的消費量增長很快，但由于我國PMMA產(chǎn)品品種單調(diào)，數(shù)量較少，質(zhì)量較差，遠遠不能滿足國內(nèi)市場的需求，導致進口量逐年大幅度增加。2000年我國PMMA模塑料進口量達到7.7萬噸，同時還進口有機admi

14、n_ysbj板材近4000噸。從進口地區(qū)來看，廣東、上海、浙江及江蘇4省市合計進口量占全國總進口量的約95左右。江蘇、上海是我國有機玻璃澆注板的主要生產(chǎn)地區(qū)，由于模型澆注工藝簡單、投資少，因此許多鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用此工藝進行作坊式生產(chǎn)，裝置規(guī)模小，產(chǎn)品質(zhì)量遠達不到建材工業(yè)的質(zhì)量標準，在國外早已淘汰。 20世紀80年代，我國有機玻璃年銷售量不足2萬噸，消費市場不以建筑業(yè)為主。進入90年代以來，PMMA在建筑業(yè)中的市場應用有了較大的發(fā)展，消費量增長很快，2000年已達到8.5萬噸，其中澆注板2.9萬噸、擠出板2.5萬噸、模塑料3.1萬噸（不包括擠出板用模塑料）。預計今后幾年中，國內(nèi)有機玻璃市場發(fā)展速度年均將保持在6以上。預計到2005年，我國有機玻璃的市場容量為11萬噸，其中建筑業(yè)約占6070。 PMMA必