有機玻璃的共混改性

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1、有機玻璃的共混改性 目錄 有機玻璃的介紹 有機玻璃的改性 共聚增韌的介紹 有機玻璃的介紹 welcome to use these PowerPoint templates, New Content design, 10 years experience 聚甲基丙烯酸甲酯 有機玻璃學(xué)名聚甲基丙稀酸甲酯 (PMMA)，有部分人稱為壓克力。有極 好的透光性能，可透過 92以上的太陽光，紫外線達 73.5%；機械強度 較高，有一定的耐熱耐寒性，耐腐蝕，絕緣性能良好，尺寸穩(wěn)定，易于 成型，質(zhì)地較脆，易溶于有機溶劑，表面硬度不夠，容易擦毛，可作要 求有一定強度的透明結(jié)構(gòu)件，如油杯、車燈、儀表零件，光學(xué)鏡

2、片，裝 飾禮品等等。在里面加入一些添加劑可以對其性能有所提高，如耐熱、 耐摩擦等。目前該材料廣泛的應(yīng)用于廣告燈箱，銘牌等方面的制作。 有機玻璃的一些應(yīng)用 有機玻璃半球罩 有機玻璃椅子 有 機 玻 璃 桌 子 有機玻璃裝飾品 有機玻璃的優(yōu)缺點 優(yōu)點 質(zhì)地較輕，透光率較高，有一定的耐熱性、抗寒性和耐 氣候性，耐腐蝕性、絕緣性能良好，在一般情況下成型 容易。 缺點 質(zhì)地較脆，易老化，表面硬度不高，易溶于低酮、酯類 及苯類等有機溶劑中。 因其質(zhì)脆，抗沖強度低。應(yīng)用于某些場合是，需要對其 進行增韌等改性以滿足工程需要。 有機玻璃的改性 1.共聚、交聯(lián)增韌 2.摻入第二相粒子共混增韌 3.采用互穿聚合物網(wǎng)

3、絡(luò)結(jié)構(gòu) 4.采用雙軸定向拉伸及多層復(fù)合工藝 5.纖維增強增韌 傳統(tǒng)的有機玻璃改性方法有： 共聚增韌的介紹 由甲基丙烯酸甲酯 (MMA)單體自聚得到的 PMMA，其沖擊強度有著明顯的不足。這是因為 單一單體聚合得到的高聚物，其性能往往不盡如 人意，所以可采用改變聚合單體結(jié)構(gòu)或與其他單體共 聚的方法來提高其性能。接下來以丙烯酸、 丙烯酸 丁酯、 甲基丙烯酸甲酯三元共聚為例加以說明。 丙烯酸、 丙烯酸丁酯、 甲基丙烯酸甲酯 三元共聚 (例子 ) 實驗采用本體聚合 , 以偶氮二異丁腈為引發(fā)劑 , 在一定溫度下 引發(fā)聚合反應(yīng) , 反應(yīng)分為預(yù)聚合、 聚合和高溫處理三個階段。 預(yù)聚合階段將甲基丙烯酸甲酯、丙

4、烯酸、 丙烯酸丁酯和偶氮 二異丁腈裝入三頸瓶中 , 待組分充分互溶后 , 放入 70 水浴中 引發(fā)聚合 ,當(dāng)體系有一定粘度 ( 轉(zhuǎn)化率 10% - 20%) , 將其倒入平 板模具中在 50 溫度下聚合三天 , 這時轉(zhuǎn)化率達到 90%左右 , 然后將試樣于 70 高溫?zé)崽幚砣r , 以進一步提高轉(zhuǎn)化率 . 最后冷卻 , 脫模 , 即制得規(guī)定厚度的試樣 , 將其加工成標準樣條 后平穩(wěn)地放置于盛有水的容器中 , 于 60- 90 恒 溫。 合成工藝與試樣制備 結(jié)果與討論 實驗采用在固定甲基丙烯酸甲酯的量的情況下 , 分別改變丙烯酸丁酯和丙烯酸 的量 , 以研究這兩個組分對 PMMA 的性能影響

5、, 每組試樣均采用三個樣條取 平均值 , 經(jīng)實驗測得的結(jié)果如下 : 表 2丙烯酸含量對試樣性能的影響 各組分對材料的沖擊強度的影響 圖 1 的結(jié)果表明 , 改性聚甲基丙烯酸甲酯的無缺口沖擊強度都隨丙烯酸和丙烯酸丁 酯的增加而增加。隨丙烯酸丁酯的加入 , 沖擊強度快速上升 , 隨后趨于平緩 , 超過 30 份后 , 又快速上升 ; 對于丙烯酸的加入 , 沖擊強度開始也快速上升 , 超過 10 份后 , 隨 丙烯酸的加入而趨于平緩。對比兩者的增韌效果 , 在加入組份小于 10 份時 , 兩者基 本相同 , 超過 10份后 , 丙烯酸丁酯的增韌效果要比丙烯酸明顯。在澆鑄成型中含量 都為 40/150

6、 時 , 丙烯酸丁酯增韌為 121%, 丙烯酸增韌為 88. 6%. 從分子結(jié)構(gòu)上分析 ( 圖 2) , 丙烯酸丁酯增韌的原因主要是 丙烯酸丁酯 ( B) 中的 丁酯基和甲基丙烯酸甲酯中的甲酯基 ( a) 雖都屬于極性基團 , 但丁酯基的極性 要小于甲酯基的極性 , 所以側(cè)基間的相互作用減小 , 單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)變得容易 , 鏈 的柔順性較好 ; 甲基丙烯酸甲酯 ( a) 中的甲基屬于非極性基團 , 對鏈的影響主要 考慮其側(cè)基體積的大小和對稱性 , 而丙烯酸丁酯 ( b) 中不含甲基 , 所以減小了側(cè) 基體積 , 從而減小了空間位阻 , 鏈的旋轉(zhuǎn)變得容易 , 鏈的柔順性增加。丙烯酸增 韌主要是 :

7、 MMA( a) 羰基上的氧原子可以和 AA( c) 羥基上的氫原子形成氫鍵 , 由于氫鍵的鍵能較大 , 鍵之間的作用力也較大 , 從而提高 PMMA 的沖擊強度 , 但從圖 1 上可以看出 , 丙烯酸的增韌效果要劣于丙烯酸丁酯。 各組分對透光率的影響 大多數(shù)的非均相的共混高聚物不再有其組分均聚物的光學(xué)性能 , 這是由于兩相的密度和折射率不同 ,光線在兩相界面處發(fā)生折射 和反射的結(jié)果 , 要制得透明高聚物 , 則兩相折光指數(shù)差必須小于 0. 002, 在上述做得丙烯酸丁酯、 丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯共 聚物不存在上述情況 , 因為共聚的聚合物體系均勻 , 不存在兩相 折光指數(shù)差異 , 所以透明性

8、較好。從本實驗的結(jié)果圖 4 可以看 出 , 在固定 MMA 和 AA 的量和在固 MMA 和 BA 時 , 透光率都能 保持一較好數(shù)值 , 所有組分的透光率都在 80%以上。 結(jié)論 ( 1) 在固定甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸的量的情況下 , 隨丙烯酸丁酯的增加 , 沖擊強度逐漸增加 , 維卡軟 化點逐漸降低 , 透光率優(yōu)良。 (2) 在固定甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的量的情況下 , 隨丙烯酸的增加 , 沖擊強度逐漸提高 , 維卡軟化點逐漸 降低 , 透光率較好。 ( 3) 丙烯酸丁酯的增韌效果較丙稀酸好 , 而在對耐 熱性的影響方面 , 丙烯酸較丙烯酸丁酯好。 ( 4) 在實驗組份為 MMA80% 、 AA10%、 BA10% 時 改性有機玻璃的綜合性能較好 , 沖擊強度為 17. 83 KJ.m- 1, 維卡軟化點為 101. 7 ,透光率為 88. 3% . Thank you!