一、实验目的1、了解本体聚合的基本原理和特点;2、熟悉和掌握有机玻璃的制备方法。二、实验原理CHCHAIBN( CH-CnnCHCCOOCH3COOCH反应机理:自由基聚合反应。反应开始前:诱导期,聚合速度为零。在这段时间内,体系无粘度变化。聚合反应初期:单体转化率逐步提高,反应匀速,粘度逐渐增大反应中期:转化率达到20%左右时,聚合速率显著加快一一自动加速现象。此时若控制不当,体系将发生暴聚而使产品性能变坏。反应后期:转化率达到80%之后,聚合速度显著减低,最后几乎停止反应,需要升高温度来促使聚合反应的完全进行。自动加速现象:主要是由于聚合热排除困难,体系局部过热造成的。聚合过程中聚合热的排除问题是本体聚合中最大的工艺问题。为了解决这一问题。甲基丙烯酸甲酯本体聚合在工艺上采取两段法。即先在聚合釜中进行预聚,使转化率达到约15%。在此过程中,一部分聚合热已先行排除,为以后灌模聚合的顺利进行打下基础。预聚还有一个自的是减少由于聚合过程的体积收缩。甲基内烯酸甲酯的聚合过程是一个体积缩小的过程,体积收缩率达21%。结果容易造成制品的变形。预聚可使一部分体积收缩在聚合釜中完成,因此可减少制品的变形。预聚结束后,将预聚体灌模,继续进行聚合,最后得到所需的制品。三、实验仪器与药品1、仪器锥形瓶、恒温水浴、平板玻璃二块、铁夹、透明胶带、塑料管、烘箱、漏斗。2、药品甲基丙烯酸甲酯,新蒸留;过氧化苯甲酰,化学纯经提纯四、实验步骤1、预聚体制备准确称取0.03g过氧化苯甲酰和30g甲基丙烯酸甲酯,投入锥形瓶中,摇晃使其完全溶解。水浴加热,升温至80℃左右,保温反应。仔细观察聚合体系的粘度变化。若预聚物变成粘性薄浆状(比甘油略粘一些),撤去热源,反应瓶迅速用冷水冲淋冷却。2、有机玻璃板材的制备1)仔细洗净玻璃片,置于120℃烘箱中干燥0.5h后冷却。2)将塑料管弯成U型,夹在按玻璃片中间,用胶带纸扎紧,注意一定要密封好,左上角留出供灌浆用。3)将预聚物慢慢灌入模具中。灌满后检查有否气泡,若有气泡,可将模具口部朝上放置片刻,并用手指弹模具外壁促使气泡逸出。4)将已灌浆的模具置于烘箱内,于40℃继续聚合20h,再升温至80℃,保温2h,而后再升温至100℃,保温2h。5)取出模具,撤去玻璃夹板,得一透明光滑的有机玻璃扳。五、注意事项1、单体预聚合时间不可过长。反应物稍变粘稠即可停止反应,并迅速用冷水淋洗冷却。2、用作模具的玻璃片要尽可能洗得干净,并彻底烘干。否则聚合中易产生气泡3、向模具灌浆时,应尽量灌满,不留空隙。4、聚合时,模具要全部浸入水浴中。注意不要将模具靠在加热管上,以防局部过热
一、实验目的 1、了解本体聚合的基本原理和特点; 2、熟悉和掌握有机玻璃的制备方法。 二、实验原理 反应机理:自由基聚合反应。 反应开始前:诱导期,聚合速度为零。在这段时间内,体系无粘度变化。 聚合反应初期:单体转化率逐步提高,反应匀速,粘度逐渐增大 反应中期:转化率达到20%左右时,聚合速率显著加快——自动加速现象。此时若控制不当,体系 将发生暴聚而使产品性能变坏。 反应后期:转化率达到80%之后,聚合速度显著减低,最后几乎停止反应,需要升高温度来促使聚 合反应的完全进行。 自动加速现象:主要是由于聚合热排除困难,体系局部过热造成的。聚合过程中聚合热的排除问题 是本体聚合中最大的工艺问题。为了解决这一问题。甲基丙烯酸甲酯本体聚合在工艺上采取两段 法。即先在聚合釜中进行预聚,使转化率达到约15%。在此过程中,一部分聚合热已先行排除,为 以后灌模聚合的顺利进行打下基础。预聚还有一个目的是减少由于聚合过程的体积收缩。甲基丙烯 酸甲酯的聚合过程是一个体积缩小的过程,体积收缩率达21%。结果容易造成制品的变形。预聚可 使一部分体积收缩在聚合釜中完成,因此可减少制品的变形。预聚结束后,将预聚体灌模,继续进 行聚合,最后得到所需的制品。 三、实验仪器与药品 1、仪器 锥形瓶、恒温水浴、平板玻璃二块、铁夹、透明胶带、塑料管、烘箱、漏斗。 2、药品 甲基丙烯酸甲酯,新蒸馏;过氧化苯甲酰,化学纯经提纯。 四、实验步骤 1、预聚体制备 准确称取0.03g过氧化苯甲酰和30g甲基丙烯酸甲酯,投入锥形瓶中,摇晃使其完全溶解。水浴加 热,升温至80 ℃左右,保温反应。仔细观察聚合体系的粘度变化。若预聚物变成粘性薄浆状(比甘 油略粘一些),撤去热源,反应瓶迅速用冷水冲淋冷却。 2、有机玻璃板材的制备 1) 仔细洗净玻璃片,置于120 ℃烘箱中干燥0.5h后冷却。 2) 将塑料管弯成U型,夹在按玻璃片中间,用胶带纸扎紧,注意一定要密封好,左上角留出供灌浆 用。 3) 将预聚物慢慢灌入模具中。灌满后检查有否气泡,若有气泡,可将模具口部朝上放置片刻,并用 手指弹磕模具外壁促使气泡逸出。 4) 将已灌浆的模具置于烘箱内,于40 ℃继续聚合20h,再升温至80℃,保温2h,而后再升温至 100℃,保温2h。 5) 取出模具,撤去玻璃夹板,得一透明光滑的有机玻璃扳。 五、注意事项 1、单体预聚合时间不可过长。反应物稍变粘稠即可停止反应,并迅速用冷水淋洗冷却。 2、用作模具的玻璃片要尽可能洗得干净,并彻底烘干。否则聚合中易产生气泡。 3、向模具灌浆时,应尽量灌满,不留空隙。 4、聚合时,模具要全部浸入水浴中。注意不要将模具靠在加热管上,以防局部过热
六、思考题1、叙述本体聚合的特点。2、单体预聚合的目的是什么?3、为什么制备有机玻璃棒材时升温速度要比制备板材时慢?
六、思考题 1、叙述本体聚合的特点。 2、单体预聚合的目的是什么? 3、为什么制备有机玻璃棒材时升温速度要比制备板材时慢?