聚甲基丙烯酸甲酯知识8942.docx

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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.聚甲基丙烯烯酸甲酯酯以丙烯酸及及其酯类类聚合所所得到的的聚合物物统称丙丙烯酸类类树酯，相相应的塑塑料统称称聚丙烯烯酸类塑塑料，其其中以聚聚甲基丙丙烯酯甲甲酯应用用最广泛泛。聚甲甲基丙烯烯酸甲酯酯缩写代代号为PPMMAA，俗称称有机玻玻璃，是是迄今为为止合成成透明材材料中质质地最优优异，价价格又比比较适宜宜的品种种。一、性性能聚甲甲基丙烯烯酸甲酯酯是刚性性硬质无无色透明明材料，密密度为11.188-1.19gg/CMM3，折折射率较较小，约约1.449，透透光

2、率达达92%，雾度度不大于于2%，是是优质有有机透明明材料。1.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。浇注的本体聚合聚甲基丙烯酸甲酯板材（例如航空用有机玻璃板材）拉伸、弯曲、压缩等力学性能更高一些，可以达到聚酰胺、聚碳酸酯等工程塑料的水平。一般而言，聚甲基丙烯酸甲酯的拉伸强度可达到50-77MPa水平，弯曲强度可达到90-130MPa，这些性能数据的上限已达到甚至超过某些工程塑料。其断裂伸长率仅2%-3% ，故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

3、力下易开裂，但断裂时断口不像聚苯乙烯和普通无机玻璃那样尖锐参差不齐。40 是一个二级转变温度，相当于侧甲基开始运动的温度，超过40 ,该材料的韧性，延展性有所改善。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强度与应力作用时间有关，随作用时间增加，强度下降。经拉伸取向后的聚甲基丙烯酸甲酯（定向有机玻璃）的力学性能有明显提高，缺口敏感性也得到改善。聚甲基丙烯酸甲酯的耐热性并不高，它的玻璃化温度虽然达到104，但最高连续使用温度却随工作条件不同在65-95之间改变，热变形温度约为96（1.18MPa），维卡软化点约113。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

4、耐热性。聚甲基丙烯酸甲酯的耐寒性也较差，脆化温度约9.2。聚甲基丙烯酸甲酯的热稳定性属于中等，优于聚氯乙烯和聚甲醛，但不及聚烯烃和聚苯乙烯，热分解温度略高于270，其流动温度约为160，故尚有较宽的熔融加工温度范围。聚甲基丙烯酸甲酯的热导率和比热容在塑料中都属于中等水平，分别为0.19W/CM.K和1464J/Kg.K2.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。甲酯基的极性并不太大，聚甲基丙烯酸甲酯仍具有良好的介电和电绝缘性能。值得指出的是，聚甲基丙烯酸甲酯乃至整个丙烯酸类塑料，都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

5、电弧径迹现象。20是一个二级转变温度，相应于侧甲酯基开始运动的温度，低于20，侧甲酯基处于冻结状态，材料的电性能比处于20以上时会有所提高。3. 耐化化学试剂剂及耐溶溶剂性聚聚甲基丙丙烯酸甲甲酯可耐耐较稀的的无机酸酸，但浓浓的无机机酸可使使它侵蚀蚀，可耐耐碱类，但但温热的的氢氧化化钠、氢氢氧化钾钾可使它它浸蚀，可可耐盐类类和油脂脂类，耐耐脂肪烃烃类，不不溶于水水、甲醇醇、甘油油等，但但可吸收收醇类溶溶胀，并并产生应应力开裂裂，不耐耐酮类、氯氯代烃和和芳烃。它它的溶解解度参数数约为118.88(J/CM33)1/2 ，在在许多氯氯代烃和和芳烃中中可以溶溶解，如如二氯乙乙烷、三三氯乙烯烯、氯仿仿、

6、甲苯苯等，乙乙酸乙烯烯和丙酮酮也可以以使它溶溶解。聚聚甲基丙丙烯酸甲甲酯对臭臭氧和二二氧化硫硫等气体体具有良良好的抵抵抗能力力。4.耐侯性性聚甲基基丙烯酸酸甲酯具具有优异异的耐大大气老化化性，其其试样经经4年自自然老化化试验，重重量变化化，拉伸伸强度、透透光率略略有下降降，色泽泽略有泛泛黄，抗抗银纹性性下降较较明显，冲冲击强度度还略有有提高，其其它物理理性能几几乎未变变化。55.燃烧烧性聚甲甲基丙烯烯酸甲酯酯很容易易燃烧，有有限氧指指数仅117.33。二、聚聚甲基丙丙烯酸甲甲酯的加加工（一一）工艺艺特性11.聚甲甲基丙烯烯酸甲酯酯含有极极性侧甲甲基，具具有较明明显的吸吸湿性，吸吸水率一一般在0

7、0.3%-0.4%，成成型前必必须干燥燥，干燥燥条件是是80-855下干燥燥4-55h 。2.聚甲基丙烯酸甲酯在成型加工的温度范围内具有效明显的非牛顿流体特性，熔融粘度随剪切速率增大会明显下降，熔体粘度对温度的变化也很敏感。因此，对于聚甲基丙烯酸甲酯的成型加工，提高成型压力和温度都可明显降低熔体粘度，取得较好的流动性。3.聚甲基丙烯酸甲酯开始流动的温度约160，开始分解的温度高于270，具有较宽的加工温度区间。4.聚甲基丙烯酸甲酯熔体粘度较高，冷却速率又较快，制品容易产生内应力，因此成型时对工艺条件控制要求严格，制品成型后也需要进行后处理。5.聚甲基丙烯酸甲酯是无定形聚合物，收缩率及其变化范围

8、都较小，一般约在0.5%-0.8%，有利于成型出尺寸精度较高的塑件。6.聚甲基丙烯酸甲酯切削性能甚好，其型材可很容易地机加工为各种要求的尺寸。（二）加工工艺聚甲基丙烯酸甲酯可以采用浇铸、注塑、挤出、热成型等工艺。1.浇铸成型浇铸成型用于成型有机玻璃板材、棒材等型材，即用本体聚合方法成型型材。浇铸成型后的制品需要进行后处理，后处理条件是60下保温2h， 120下保温2h2.注塑成型注塑成型采用悬浮聚合所制得的颗粒料，成型在普通的柱塞式或螺杆式注塑机上进行。表1是聚甲基丙烯酸甲酯注塑成型的典型工艺条件。表1聚甲基丙烯酸甲酯注塑工艺条件工艺参数 螺杆式注塑机 柱塞式注塑机料筒温度 后部 180-20

9、0 180-200中部 190-230 前部 180-210 210-240喷嘴温度 180-210 210-240模具温度 40-80 40-80注射压力MPa 80-120 80-130保压压力MMPa 40-60 40-60螺螺杆转速速rp.m-11 200-300 注塑塑制品也也需要后后处理消消除内应应力，处处理在770-880热风循循环干燥燥箱内进进行，处处理时间间视制品品厚度，一一般均需需4h左左右。33.挤出出成型聚聚甲基丙丙烯酸甲甲酯也可可以采用用挤出成成型，用用悬浮聚聚合生产产的颗粒粒料制备备有机玻玻璃板材材、棒材材、管材材、片材材等，但但这样制制备的型型材，特特别是板板材，

10、由由于聚合合物分子子量小，力力学性能能、耐热热性、耐耐溶剂性性均不及及浇注成成型的型型材，其其优点是是生产效效率高，特特别是对对于管材材和其它它用浇注注法时模模具。难难以制造造的型材材。挤出出成型可可采用单单阶或双双阶排气气式挤出出机，螺螺杆长径径比一般般在200-255。表22是挤出出成型的的典型工工艺条件件。表22聚甲基基丙烯酸酸甲酯挤挤出成型型工艺条条件工艺艺参数 片材 棒材螺螺杆压缩缩比 22 2料料筒温度 后部 1500-1880 1150-1800中部 1700-2000 1170-2000前部 1700-2330 1170-2000挤出压压力MPPa 228-124 007-34

11、4进料口口温度 500-800 500-800口模温温度 1880-2200 1700-19904.热成型型热成型型是将有有机玻璃璃板材或或片材制制成各种种尺寸形形状制品品的过程程，将裁裁切成要要求尺寸寸的坯料料夹紧在在模具框框架上，加加热使其其软化，再再加压使使其贴紧紧模具型型面，得得到与型型面相同同的形状状，经冷冷却定型型后修整整边缘即即得制品品。加压压可采用用抽真空空牵伸或或用对带带有型面面的凸模模直接加加压的方方法。热热成型温温度可参参照表33推荐的的温度范范围。采采用快速速真空低低牵伸成成型制品品时，宜宜采用接接近下限限温度，成成型形状状复杂的的深度牵牵伸制品品时宜采采用接近近上限温

12、温度，一一般情况况下采用用正常温温度。表表3下限限温度 上限温温度 正正常温度度 冷却却温度1149 1993 1777 855此外，型型材也可可采用车车、铣、钻钻、裁等等机械加加工方法法。四、聚聚甲基丙丙烯酸甲甲酯的应应用聚甲甲基丙烯烯酸甲酯酯作为性性能优异异的透明明材料广广泛应用用在以下下各方面面：1灯具、照照明器材材，例如如各种家家用灯具具、荧光光灯罩、汽汽车尾灯灯、信号号灯、路路标。22 光光学玻璃璃，例如如制造各各种透镜镜、反射射镜、棱棱镜、电电视机荧荧屏、菲菲涅耳透透镜、相相机透光光零。33制备备各种仪仪器仪表表表盘、罩罩壳、刻刻度盘。4制备光导纤维。5商品广告橱窗、广告牌。6飞机

13、座舱玻璃、飞机和汽车的防弹玻璃（需带有中间夹层材料）。7各种医用、军用、建筑用玻璃。五、定向有机玻璃聚甲基丙烯酸甲酯板材在玻璃化温度以上经定向拉伸，并在拉伸状态下冷却，可以得到分子链处于取向状态的板材，称为定向有机玻璃。定向有机玻璃比之非定向有机玻璃的性能有颇大改善。（一）定向拉伸方法将优质有机玻璃板材加热至105-110(稍高于Tg），迅速置于装有固定夹具和水冷却装置的拉伸设备，拉伸至要求的拉伸度后，停止拉伸并保持在拉力下冷却。对于圆形玻璃板，是沿径向多向均匀拉伸；对于方形玻璃板，是沿互相垂直的两个方向拉伸。经拉伸后的有机玻璃板材，分子链沿板材平面方向产生双轴取向并被冻结。二）定向有有机玻璃璃性能与与未拉伸伸的有机机玻璃板板材相比比，定向向有机玻玻璃分子子链由于于变为有有序的定定向排列列，拉伸伸强度、弯弯曲强度度、抗银银纹性、抗抗裂纹扩扩展性、模模量、断断裂伸长长率皆提提高，冲冲击强度度亦提高高。上述述各力学学性能改改善与拉拉抻度有有关，拉拉伸度增增大，性性能改善善幅度增增大，但但当拉伸伸度超过过50%-600%后，除除冲击强强度尚继继续有所所提高外外，其它它性能基基本上不不再变化化。因此此，一般般应将拉拉伸度控控制在660%左左右，这这时材料料具有良良好的综综合性能能。