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【求助】甲基丙烯酸甲酯的本体聚合的实验 已有8人参与
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甲基丙烯酸甲酯的本体聚合： 利用甲基丙烯酸甲酯（MMA）20ml和适量过氧化苯甲酰（BPO）本体浇铸聚合法，合成聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）产品。 要求： （1）合理设计操作步骤； （2）制定各操作步骤的工艺参数； （3）合理选择原料及必须的仪器、设备； （4）正确进行合成操作； （5）制备一定量的产品。  老师还没有安排做这个实验，要自己做。 |
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小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
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明天要做了啊 实验一 本体聚合——有机玻璃的制造 1. 实验目的 了解本体聚合的特点，掌握本体聚合的实施方法，并观察整个聚合过程中体系粘度的变化过程。 2. 实验原理 本体聚合是不加其它介质，只有单体本身在引发剂或光、热等作用下进行的聚合，又称块状聚合。本体聚合的产物纯度高、工序及后处理简单，但随着聚合的进行，转化率提高，体系粘度增加，聚合热难以散发，系统的散热是关键。同时由于粘度增加，长链游离基末端被包埋，扩散困难使游离基双基终止速率大大降低，致使聚合速率急剧增加而出现所谓自动加速现象或凝胶效应，这些轻则造成体系局部过热，使聚合物分子量分布变宽，从而影响产品的机械强度；重则体系温度失控，引起爆聚。为克服这一缺点，现一般采用两段聚合：第一阶段保持较低转化率，这一阶段体系粘度较低，散热尚无困难，可在较大的反应器中进行；第二阶段转化率和粘度较大，可进行薄层聚合或在特殊设计的反应器内聚合。 本实验是以甲基丙烯酯甲酯（MMA）进行本体聚合，生产有机玻璃平板。聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）由于有庞大的侧基存在，为无定形固体，具有高度透明性，比重小，有一定的耐冲击强度与良好的低温性能，是航空工业与光学仪器制造工业的重要原料。以 MMA 进行本体聚合时为了解决散热，避免自动加速作用而引起的爆聚现象，以及单体转化为聚合物时由于比重不同而引起的体积收缩问题，工业上采用高温预聚合，预聚至约 10% 转化率的粘稠浆液，然后浇模，分段升温聚合，在低温下进一步聚合，安全渡过危险期，最后脱模制得有机玻璃平板。 3. 实验仪器及药品 1) 仪器： 三角瓶 50ml 1 只 烧杯 1000ml 1 只 电炉 1KW 1 只 变压器 1KV 1 只 温度计 100 ℃ 1 支 量筒 50、100ml 各1 只 试管 10mm×70mm 1 支 烧杯 400 ml 1 只 制模玻璃 100mm×100mm 2 块 橡皮条 3mm×15mm×80mm 3 根 另备玻璃纸、描图纸、胶水、试管夹、玻璃棒 若干 2) 药品： 甲基丙烯酸甲酯（MMA） 新鲜蒸馏 30ml，BP=100.5℃ 过氧化二苯甲酰（BPO） 重结晶 0.05g 邻苯二甲酸二丁酯（DBP） 分析纯（CP） 2ml 4. 实验步骤 1) 制模 将一定规格的两块普通玻璃板洗净烘干。用透明玻璃纸将橡皮条包好，使之不外露。将包好的橡皮条放在两块玻璃板之间的三边，用沾有胶水的描图纸把玻璃板三边封严，留出一边作灌浆用。制好的模放入烘箱内，于50℃烘干。 2) 预聚制浆 在洗净烘干的三角瓶中，加入30ml MMA、0.05g BPO及2ml DBP，BPO完全溶解后，将三角瓶放入水浴中，逐步加热至90～92℃，保温（注意：聚合过程中，需不断用玻璃棒搅拌，使之均匀散热并感知浆液的粘度），当浆液粘度如甘油时，立即取出三角瓶，在盛冷水的烧杯中冷却至40℃左右，立即将预聚浆液注入模中，另取一条描图纸封住模子的最后一边。 3) 低温聚合、高温聚合 将注有浆液的模子放入50℃烘箱内低温聚合，当成柔软透明固体时，升温至100℃下继续聚合2h，使之反应完全，然后再冷却至室温。 4) 脱模 取出模子，将其放入水中浸泡少顷，撑开玻璃板，即得有机玻璃平板。 5) 爆聚 可取一部分预聚浆液倒入小试管中制成有机玻璃棒材，也可取一部分预聚浆液倒入试管中仍在90℃下加热聚合，观察自动加速作用引起的爆聚现象。 5. 思考题 1) 在合成有机玻璃板时，采用预聚制浆的目的何在？ 2) 经聚合后的浆液为何要在低温下聚合，然后再升温？试用游离基聚合机理解释之。 3) MMA单体比重为940 kg/m3，聚合物比重为1190 kg/m3 ，计算聚合后体积的收缩百分率。 4) 若要制得厚5mm，长20cm，宽15cm 的有机玻璃平板，计算所需的单体量。 5) 在制造有机玻璃平板时，加入少量DBP，DBP起什么作用？ 6. 参考资料 1) 上海珊瑚化工厂编，《有机玻璃》，P196，上海人民出版社，1975。 2) 《高分子材料制造实验法》，第七章本体聚合，日本朝仓书店。 |
16楼2011-09-20 17:05:09
caoqing995
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