论文：有机玻璃的合成及应用.doc

滁州职业技术学院 生化工程系 毕业设计（论文） 专 业：高分子材料应用技术 课 题：有机玻璃的合成及应用 设计时间：2012.10.8－2012.11.25 班 级：10级高分子 姓 名： 指导教师：目 录摘 要 2绪 论 3第一章 有机玻璃的概述 41.1 有机玻璃简介 41.1.1 有机玻璃的概念 41.1.2 有机玻璃的性能 41.2 有机玻璃的特性及优点 71.2.1 有机玻璃的特性 71.2.2 有机玻璃的优点 7第二章 有机玻璃的合成 82.1 有机玻璃的构成 82.1.1 简介 82.1.2 甲基丙烯酸甲酯物质的理化常数 82.1.3 甲基丙烯酸甲酯对环境的影响 82.2 有机玻璃的合成方法 92.2.1 甲基丙烯酸甲酯的本体聚合的原理 92.2.2 有机玻璃的制备举例 102.2.3 有机玻璃的加工工艺 11第三章 有机玻璃的应用 123.1 有机玻璃的用途 123.1.1 有机玻璃的应用领域 123.2 有机玻璃的市场现状及产业发展前景 133.2.1 世界市场 133.2.2 国内市场 133.2.3 供需预测 143.3 有机玻璃废料的再生利用 143.3.1 有机玻璃浆液的配制 143.3.2 有机玻璃浆液的用途 143.3.3 有机玻璃浆液的评价分析 15参考文献 16附1：压延机 18附2：有机玻璃加工工艺流程图 19有机玻璃的合成和应用摘 要本文介绍了有机玻璃的性能、优缺点、适用范围、物理性能指标以及生产工艺方法；另外以有机玻璃为核心，研究其构成原理及制作方法，分析其应用有点及后期的市场前景。

该制备以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为原料，以过硫酸铵(APS)为引发剂,同时引入甲基丙烯酸(MAA)功能性单体和丙烯酰胺活性交联单体该生产工艺能降低该种玻璃化温度,同时引入功能性单体及活性交联单体也提高了丙烯酸脂乳液的弹性、稳定性和防水性且有易于加工机械强度高,重量轻,高度透明性的特性,和美观不褪色等优点 关键词：有机玻璃，甲基丙烯酸甲酯，合成，应用绪 论Poly(methyl methacrylate)是以丙烯酸及其酯类聚合所得到的聚合物统称丙烯酸类树酯，相应的塑料统称聚丙烯酸类塑料，其中以聚甲基丙烯酯甲酯应用最广泛聚甲基丙烯酸甲酯缩写代号为PMMA，俗称有机玻璃，是迄今为止合成透明材料中质最优异的近年来，随着各大城市饭店、宾馆及高级住宅的兴建，我国建筑采光体发展迅速，用有机玻璃挤出板制成的采光体，具有整体结构强度高、自重轻、透光率高、安全性能高等特殊优点，与无机玻璃采光照置相比较，具有很大的优越性目前，美国和日本已在法律中作出强制性规定，中小学及幼儿园建筑用玻璃必须采用有机玻璃随着我国法律法规的不断完善，预计在不久的将来，我国法律也会规定中小学及幼儿园建筑玻璃也必须采用有机玻璃。

同时，全国各地加快了城市建设步伐，街头标志、广告灯箱和亭等大量出现，其中所用材料中有相当一部分是有机玻璃我国PMMA生产及市场情况我国目前有机玻璃产品的总生产能力在日产13万吨左右，生产厂家很多，但生产规模小国内有机玻璃生产加工能力很大，但产品结构不甚合理，只能生产普通品种产品，缺少建筑业需要的高附加值产品，在品种与质量方面均不能满足市场的需求，如建筑用需求量很大的挤出板均需要大量从国外进口有机玻璃在市场中如此的重要，由此推进了有机玻璃的制作生产第一章 有机玻璃的概述1.1 有机玻璃简介1.1.1 有机玻璃的概念PMMA俗称有机玻璃、亚加力等化学名为聚甲基丙烯酸甲酯由于PMMA表面硬度不高、易擦毛、抗冲击性能低、成型流动性能差等缺点，PMMA的改性相继出现如甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯、丁二烯的共聚，PMMA与PC的共混等372有机玻璃就是甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯进行共聚而得如果在372有机玻璃中加入少量的丁腈橡胶（约50%）即可成373有机玻璃如图1.1.1就是一种简单的有机玻璃图1-1简单的有机玻璃1.1.2 有机玻璃的性能（1）材料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。

2）应用有机玻璃应用广泛，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、品种都要反复考试，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3）特点表面光滑、色彩艳丽，比重小，强度较大，耐腐蚀，耐湿，耐晒，绝缘性能好，隔声性好4）形状可分管形材、棒形材、板形材三种如图1.1.2为棒形材有机玻璃图1-2棒形材有机玻璃（5）种类可分四种无色透明有机玻璃是最常见、使用量最大的有机玻璃材料图1-3无色透明有机玻璃有色透明有机玻璃：俗称彩板透光柔和，用它制成的灯箱工艺品，使人感到舒适大方有色的有机玻璃分：透明有色、半透明有色，不透明有色三种磁有机玻璃光泽不如珠光有机玻璃鲜艳，质脆、易断、适于制作表盘、盒、医疗器械和人物、动物的造型材料透明有机玻璃：透明度高，宜制灯具用它制成的吊灯、玲珑剔透、晶莹澄澈半透明有机玻璃类似磨砂玻璃，反光柔和，用它制成的工艺品，使人感到舒适大方无色透明有机吊灯，玲珑剔透，晶莹澄澈图1-4有色透明有机玻璃珠光有机玻璃：是在一般有机玻璃加入珠光粉或荧光粉著称。

这类有机玻璃色泽鲜艳，表面光洁度高，外形式经模具热压后，即使磨平抛光，仍保持模压花纹，形成独特的艺术效果用它可制作人物、动物造型，商标、装饰品及宣传展览材料图1-5珠光有机玻璃压花有机玻璃：分透明、半透明无色，质脆，易断，适于制作图1-6压花有机玻璃如果在生产有机玻璃时加入各种染色剂，就可以聚合成为彩色有机玻璃；如果加入荧光剂（如硫化锌），就可聚合成荧光有机玻璃；如果加入人造珍珠粉（如碱式碳酸铅），则可制得珠光有机玻璃1.2 有机玻璃的特性及优点1.2.1 有机玻璃的特性（1）高度透明性有机玻璃是目前最优良的高分子透明材料，透光率达到92%，比玻璃的秀透光度高称为人造小太阳的太阳灯的灯管是石英做的，这是因为石英能完全透过紫外线普通玻璃只能透过0.6%的紫外线，但有机玻璃却能透过73%2）机械强度高有机玻璃的相对分子量大约为200万，是长链的高分子化合物，而且形成分子的链很柔软，因此，有机玻璃的强度比较高，抗拉伸的抗冲击的能力比普通玻璃高7-18倍有一种经过加热和拉伸处理过的有机玻璃，其中的分子链段排列得非常有次序，使材料的韧性有显著提高用钉子钉进这种有机玻璃，即使钉子穿透了，有机玻璃上也不产生裂纹。

这种有机玻璃被子弹击穿后同样不会破成碎片因此，拉伸处理的有机玻璃可用作防弹玻璃，也用作军用飞机上的座舱盖3）重量轻有机玻璃的密度为1.18kg/dm3，同样大小的材料，其重量只有普通玻璃的一半，金属铝（属于轻金属）的43%4）易于加工有机玻璃不但能用车床进行切割，钻床进行钻孔，而且能用丙酮、氯仿等粘结成各种形状的器具，也能用吹塑、注射、挤出压延等塑料成型的方法加工成大到飞机座舱盖，小到假牙和牙托等形形色色的制品1.2.2 有机玻璃的优点（1）有机玻璃比较美观，呈镜面效果，工艺精美，无褶皱，无接缝； （2）有机玻璃看起来色彩多种多样、视觉冲击力很强； （3）有机玻璃的透光率可达到96%，透光率极佳、光线比较柔和； （4）有机玻璃是普通玻璃产品的200倍以上，几乎没有任何断裂的危险； （5）有机玻璃的具有良好的耐久性；（6）有机玻璃可保长久不退色，质量好的板材使用年限长达6-13年之久； （7）有机玻璃不会有自燃并具自熄性； （8）有机玻璃透光性非常好，相对减少光源，省电，降低使用的成本； （9）有机玻璃合理性的设计和防雨防潮，开启式的结构，便于清洁维修等第二章 有机玻璃的合成2.1 有机玻璃的构成2.1.1 简介甲基丙烯酸甲酯，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（20/4℃），折射率1.4142，闪点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2.1.2 甲基丙烯酸甲酯物质的理化常数国标编号：32149 CAS号：80-62-6 中文名称：甲基丙烯酸甲酯 EINECS号： 201-297-1[1] 分子式：C5H8O2；CH2C(CH3)COOCH3 外观与性状：无色易挥发液体，并具有强辣味 分子量：100.12 蒸汽压：5.33kPa/25℃ 闪点：10℃ 爆炸极限1.7%-8.8%体积 熔点：-50℃ 沸点：101℃ 溶解性：微溶于水，溶于乙醇等 稳定性：稳定 用途：是有机玻璃单体用于制造其他树脂、塑料、涂料、粘合剂、润滑剂、木材和软木的浸润剂、电机线圈的浸透剂、纸张上光剂、印染助剂和绝缘灌注材料 危险标记：7(易燃液体) 主要用途：用作有机玻璃的单体，也用于制造其它树脂、塑料、涂料、粘合剂、润滑剂2.1.3 甲基丙烯酸甲酯对环境的影响1、健康危害 侵入途径：吸入、食入。

健康危害：人对本品气味感觉阈浓度为85mg/m3 ，刺激作用阈浓度(暴露1分钟)为285mg/m3中毒表现为乏力、恶心、反复呕吐、头痛、头晕、胸闷、伴有短暂的意识消失、中性白细胞增多症慢性中毒：神经系统受损的综合症状占主要地位，个别可发生中毒性脑病可引起轻度皮炎和结膜炎接触时间长可致麻醉作用 2、毒理学资料及环境行为 毒性：为麻醉剂，麻醉浓度和致死浓度几乎相同，有弱的刺激作用 急性毒性：LD507872mg/kg(大鼠经口)；LC503750ppm(大鼠吸入)；人吸入725ppm，最小致死浓度；人吸入62ppm×20～90分钟，粘膜刺激；人吸入12.5～25ppm×20～90分钟，头晕，恶心，意识障碍 亚急性和慢性毒性：狗吸入46800ppm×1.5小时/日×8日，绝对致死浓度，肝、肾有损害 致突变性：微粒体致突变：鼠伤寒沙门氏菌34mmol/L 生殖毒性：大鼠吸入最低中毒浓度(TCL0)：109g/kg(孕6～15天用药)，致胚胎毒性，对肌肉骨骼系统有影响 危险特性：遇明火、高热或与氧化剂接触，有引起燃烧爆炸的危险若遇高热，可能发生聚合反应，出现大量放热现象，引起容器破裂和爆炸事故。

其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃 燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳2.2 有机玻璃的合成方法2.2.1 甲基丙烯酸甲酯的本体聚合的原理本体聚合是烯类单体在没有介质的情况下，单体本身在引发剂或催化剂等作用下进行的聚合，而自由基聚合可以通过本体聚合实现本体聚合的特点是产物纯净，尤其可以得。