第五章：丙烯酸酯塑料

1、 丙烯酸酯塑料是由分子鏈的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元基本上是丙烯酸酯型的聚合物制得的模塑料及其制品。丙烯酸酯類塑料聚合物品種很多，包括丙烯酸酯或丙烯酸同系物或其衍生物脂類的聚合物，丙烯酸酯類樹脂中最重要的是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，俗稱有機(jī)玻璃，也稱壓克力。于1932年實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)以來，由于具有質(zhì)硬、不易碎裂、高度透明、耐侯性好、易于染色和成型等特點，成為應(yīng)用廣泛的透明塑料材料。 甲基丙烯酸甲酯（MMAMMA）在常溫下是無色透明具有特殊芳香氣味的液體，相對分子質(zhì)量100.11100.11，常壓下沸點100100l01l01，揮發(fā)性很強(qiáng)，熔點-48.2 -48.2 ，稍溶于乙醚、乙醇，易溶于芳香族的烴類

2、、脂類、醚類、酮類和氯化烴等有機(jī)溶劑。 5.1 甲基丙烯酸甲酯的性能及合成甲基丙烯酸甲酯的性能及合成 5.1.1 甲基丙烯酸甲酯的性能甲基丙烯酸甲酯的性能 甲基丙烯酸甲酯蒸汽對人體感觀有強(qiáng)烈刺激作用，若大量吸入，3030分鐘后出現(xiàn)麻醉現(xiàn)象，終至心臟麻痹，呼吸困難而死亡，但中毒后只要呼吸新鮮空氣即可得救。長期接觸MMAMMA蒸汽，除肝臟功能逐漸衰退外無明顯中毒現(xiàn)象。在常溫常壓下，當(dāng)它在空氣中的體積分?jǐn)?shù)達(dá)2.122.1212.5%12.5%時，遇火花極易發(fā)生爆炸，因而在貯存和運(yùn)輸中應(yīng)加以注意。 5.2 甲基丙烯酸甲酯的聚合甲基丙烯酸甲酯的聚合 甲基丙烯酸甲酯極易聚合，常加入一定量甲基丙烯酸甲酯極易

3、聚合，常加入一定量(約為單體量約為單體量的的1)的阻聚劑的阻聚劑(通常用對苯二酚通常用對苯二酚)，以避免其在儲存和運(yùn)輸，以避免其在儲存和運(yùn)輸過程中聚合。因此，聚合反應(yīng)前，需通過減壓蒸餾或用堿過程中聚合。因此，聚合反應(yīng)前，需通過減壓蒸餾或用堿液洗滌將阻聚劑除去。液洗滌將阻聚劑除去。 工業(yè)中采用的聚合條件通常是：以過氧化物或偶氮二異工業(yè)中采用的聚合條件通常是：以過氧化物或偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，反應(yīng)溫度約丁腈為引發(fā)劑，反應(yīng)溫度約100：反應(yīng)體系用惰性氣體保：反應(yīng)體系用惰性氣體保護(hù)以避免氧對反應(yīng)速率和產(chǎn)品質(zhì)量的影響。護(hù)以避免氧對反應(yīng)速率和產(chǎn)品質(zhì)量的影響。 甲基丙烯甲酯聚合過程按自由基聚合反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行，

4、轉(zhuǎn)甲基丙烯甲酯聚合過程按自由基聚合反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行，轉(zhuǎn)化率約化率約20時，產(chǎn)生自加速效應(yīng)時，產(chǎn)生自加速效應(yīng)(凝膠效應(yīng)凝膠效應(yīng))。此時聚合速。此時聚合速度加快，聚合物的平均分子量也提高。因此通常在聚合體度加快，聚合物的平均分子量也提高。因此通常在聚合體系中添加少量聚甲基丙烯酸甲酯或其他聚合物，可誘導(dǎo)凝系中添加少量聚甲基丙烯酸甲酯或其他聚合物，可誘導(dǎo)凝膠效應(yīng)，加快反應(yīng)速度，縮短聚合時間。膠效應(yīng)，加快反應(yīng)速度，縮短聚合時間。常用的聚合方法主要由以下幾種：本體聚合、懸浮聚合、常用的聚合方法主要由以下幾種：本體聚合、懸浮聚合、溶液聚合、乳液聚合。溶液聚合、乳液聚合。MMA引發(fā)劑引發(fā)劑預(yù)聚合預(yù)聚合澆注至模型中

5、澆注至模型中逐漸升溫聚合逐漸升溫聚合有機(jī)玻璃有機(jī)玻璃澆鑄制品澆鑄制品 本體聚合產(chǎn)物相對分子質(zhì)量較高，可達(dá)本體聚合產(chǎn)物相對分子質(zhì)量較高，可達(dá)10萬左右，且雜質(zhì)少，具有高萬左右，且雜質(zhì)少，具有高度的透明性。通常，本體聚合反應(yīng)器也就是模具，反應(yīng)結(jié)束后，可獲得度的透明性。通常，本體聚合反應(yīng)器也就是模具，反應(yīng)結(jié)束后，可獲得與模具形狀相同的產(chǎn)品，主要有板、棒、管等。與模具形狀相同的產(chǎn)品，主要有板、棒、管等。 5.2.1 本體聚合本體聚合 5.2.2 懸浮聚合懸浮聚合本體聚合得到的本體聚合得到的PMMA的平均分子量太高，不適合用注塑的平均分子量太高，不適合用注塑或擠出方法進(jìn)行成型加工，而懸浮聚合產(chǎn)品則可用上

6、述方法成或擠出方法進(jìn)行成型加工，而懸浮聚合產(chǎn)品則可用上述方法成型。目前懸浮聚合反應(yīng)主要以甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯型。目前懸浮聚合反應(yīng)主要以甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯(或丙或丙烯酸甲酯用量為烯酸甲酯用量為10左右左右)為原料，在加壓聚合釜中，以水為原料，在加壓聚合釜中，以水為分散介質(zhì)，碳酸鎂為分散劑，攪拌均勻后加入溶有過氧化二為分散介質(zhì)，碳酸鎂為分散劑，攪拌均勻后加入溶有過氧化二苯甲酰的單體混合料，通氦氣排氧后升溫至苯甲酰的單體混合料，通氦氣排氧后升溫至90度反應(yīng)度反應(yīng)2h，后，后經(jīng)冷卻、洗滌、離心脫水、干燥，即得到改性樹脂，經(jīng)冷卻、洗滌、離心脫水、干燥，即得到改性樹脂，再加入各種助劑混合造粒，即可用

7、于成型。再加入各種助劑混合造粒，即可用于成型。單體單體引發(fā)劑引發(fā)劑分散劑分散劑或其溶液或其溶液軟水軟水（去離子水（去離子水）聚合聚合過濾水洗過濾水洗干燥干燥成品成品包裝包裝廢水廢水 懸浮聚合工藝控制較容易，聚合物的相對分子質(zhì)量較低，可進(jìn)行注塑、懸浮聚合工藝控制較容易，聚合物的相對分子質(zhì)量較低，可進(jìn)行注塑、擠出等成型加工。但聚合過程中加入的分散劑等易殘留于產(chǎn)品中，因而擠出等成型加工。但聚合過程中加入的分散劑等易殘留于產(chǎn)品中，因而其純度不如本體法樹脂。其純度不如本體法樹脂。 5.2.2 懸浮聚合懸浮聚合 5.2. 溶液聚合溶液聚合溶液聚合是在溶劑中進(jìn)行的聚合反應(yīng)過程，隨所溶液聚合是在溶劑中進(jìn)行的聚

8、合反應(yīng)過程，隨所用溶劑不同可分為均相和非均相兩種。如果選用的溶劑用溶劑不同可分為均相和非均相兩種。如果選用的溶劑(如乙如乙酸乙酯和甲苯混合溶劑酸乙酯和甲苯混合溶劑)既能溶解單體又能溶解聚合物，反應(yīng)既能溶解單體又能溶解聚合物，反應(yīng)的最后產(chǎn)物是均相聚合物溶液；如果所選用的溶劑的最后產(chǎn)物是均相聚合物溶液；如果所選用的溶劑(如四氯化如四氯化碳等碳等)只能溶解單體而不能溶解聚合物，在聚合反應(yīng)時就有沉只能溶解單體而不能溶解聚合物，在聚合反應(yīng)時就有沉淀產(chǎn)生，但低分子聚合物仍然能溶解在溶劑中，所以該方法淀產(chǎn)生，但低分子聚合物仍然能溶解在溶劑中，所以該方法得到的聚合物的分子量比均相的大，分子量也比較均勻。得到的

9、聚合物的分子量比均相的大，分子量也比較均勻。 5.2. 乳液聚合乳液聚合用甲基丙烯酸甲酯與丙烯腈、苯乙烯或其用甲基丙烯酸甲酯與丙烯腈、苯乙烯或其它烯烴類單體進(jìn)行乳液共聚合，可制得具有優(yōu)它烯烴類單體進(jìn)行乳液共聚合，可制得具有優(yōu)良耐氣候性、高抗沖性能的粉狀樹脂，是很有良耐氣候性、高抗沖性能的粉狀樹脂，是很有價值的工程塑料基體。價值的工程塑料基體。 5. 聚甲基丙烯酸甲酯的結(jié)構(gòu)及性能聚甲基丙烯酸甲酯的結(jié)構(gòu)及性能H2CCCH3COOCH3n（1）破壞了分子鏈）破壞了分子鏈的空間規(guī)整性，大的空間規(guī)整性，大分子量呈無規(guī)立構(gòu)分子量呈無規(guī)立構(gòu)（2）妨礙了大分子）妨礙了大分子的內(nèi)旋轉(zhuǎn)，增加了的內(nèi)旋轉(zhuǎn)，增加了分子

10、鏈的剛性，分子鏈的剛性，Tg比比PE高得多高得多。呈極性，使分子間的作用呈極性，使分子間的作用力比力比PS大，熔體粘度較高，大，熔體粘度較高，加工性能差。（但懸浮聚加工性能差。（但懸浮聚合的制品相對分子質(zhì)量較合的制品相對分子質(zhì)量較低，加工性能較好。但耐低，加工性能較好。但耐熱性和力學(xué)性能較差。）熱性和力學(xué)性能較差。） 5. 聚甲基丙烯酸甲酯的結(jié)構(gòu)特征聚甲基丙烯酸甲酯的結(jié)構(gòu)特征中碳原子具有不對稱性，故該聚合物可以有中碳原子具有不對稱性，故該聚合物可以有三種不同的立體構(gòu)型構(gòu)型：等規(guī)立構(gòu)體、間規(guī)立構(gòu)體和無三種不同的立體構(gòu)型構(gòu)型：等規(guī)立構(gòu)體、間規(guī)立構(gòu)體和無規(guī)立構(gòu)體。無論哪種立體構(gòu)型，大分子鏈中結(jié)構(gòu)單元

11、均以規(guī)立構(gòu)體。無論哪種立體構(gòu)型，大分子鏈中結(jié)構(gòu)單元均以頭尾鏈接入式連接。隨聚合方法不同，各種立構(gòu)體所占頭尾鏈接入式連接。隨聚合方法不同，各種立構(gòu)體所占比例不同。比例不同。大分子的立體構(gòu)型不同，結(jié)晶能力差異較大。大分子的立體構(gòu)型不同，結(jié)晶能力差異較大。 一一般而言，隨聚合物分子的立構(gòu)規(guī)整性提高，結(jié)晶能力也提高。般而言，隨聚合物分子的立構(gòu)規(guī)整性提高，結(jié)晶能力也提高。無規(guī)立構(gòu)甲基丙烯酸甲酯及共聚物都是無定形結(jié)構(gòu)，間規(guī)立構(gòu)無規(guī)立構(gòu)甲基丙烯酸甲酯及共聚物都是無定形結(jié)構(gòu)，間規(guī)立構(gòu)和等規(guī)立構(gòu)甲基丙烯酸甲酯均為結(jié)晶高聚物。和等規(guī)立構(gòu)甲基丙烯酸甲酯均為結(jié)晶高聚物。 普通普通PMMA及其共聚物均為自由基聚合物，其

12、中無規(guī)立構(gòu)體及其共聚物均為自由基聚合物，其中無規(guī)立構(gòu)體所占比例較大，故常溫為無定形聚合物。由于無支鏈結(jié)構(gòu)所占比例較大，故常溫為無定形聚合物。由于無支鏈結(jié)構(gòu)(甲基、甲基、甲酯基除外甲酯基除外)，各種規(guī)格牌號的，各種規(guī)格牌號的PMMA均聚物的主要區(qū)別在于分均聚物的主要區(qū)別在于分了量的差異。分子量主要影響聚合物的粘流溫度和熔體粘度，了量的差異。分子量主要影響聚合物的粘流溫度和熔體粘度，亦即分字量對成型加工方法及條件影響較大。普通鑄塑用亦即分字量對成型加工方法及條件影響較大。普通鑄塑用PMMA的平均分子量約為的平均分子量約為10萬，分子間力較大，且大分子之間萬，分子間力較大，且大分子之間高度纏結(jié)使熔體

13、粘度增大，因此在其分解溫度高度纏結(jié)使熔體粘度增大，因此在其分解溫度(約約260度度)以下難以下難以流動。熔融成型以流動。熔融成型(注塑或擠出注塑或擠出)的的PMMA模塑料的分子量較低，模塑料的分子量較低，只有適當(dāng)?shù)恼沉鳒囟群腿垠w粘度，但耐熱性略低于鑄塑成型用只有適當(dāng)?shù)恼沉鳒囟群腿垠w粘度，但耐熱性略低于鑄塑成型用料。料。 除分子量外，分了量分布對除分子量外，分了量分布對PMMA制品的光學(xué)性能、加工制品的光學(xué)性能、加工性能及熱性能也有較大影響。性能及熱性能也有較大影響。PMMA平均分子量較高，分子量平均分子量較高，分子量分布較窄時，故制品具有較高的軟化點及較好的耐熱性，但成分布較窄時，故制品具有較

14、高的軟化點及較好的耐熱性，但成型困難。制品易產(chǎn)生光學(xué)畸變型困難。制品易產(chǎn)生光學(xué)畸變(物體透過聚合物時形象失真物體透過聚合物時形象失真)；而平均分子量較低，分子量分布較寬時，所以軟化點較低，耐而平均分子量較低，分子量分布較寬時，所以軟化點較低，耐熱性較差，但易進(jìn)行熔融成型，且可得到光學(xué)性能優(yōu)良的制品。熱性較差，但易進(jìn)行熔融成型，且可得到光學(xué)性能優(yōu)良的制品。由此可見，適當(dāng)調(diào)節(jié)由此可見，適當(dāng)調(diào)節(jié)PMMA的分子量及分子量分布對提高制品的分子量及分子量分布對提高制品質(zhì)量具有實際意義。質(zhì)量具有實際意義。在加入增塑劑在加入增塑劑(如鄰苯二甲酸二辛酯如鄰苯二甲酸二辛酯)，可改變，可改變的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。由于增塑劑

15、與有較好的相容性，的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。由于增塑劑與有較好的相容性，可擴(kuò)散進(jìn)入高分子內(nèi)部，削弱大分子之間的作用力，因而降低可擴(kuò)散進(jìn)入高分子內(nèi)部，削弱大分子之間的作用力，因而降低聚合物的粘流溫度及熔體粘度，改善材料的加工性能及韌性，聚合物的粘流溫度及熔體粘度，改善材料的加工性能及韌性，而耐熱性及剛性則略有降低。而耐熱性及剛性則略有降低。將在玻璃化溫度將在玻璃化溫度(105)以上進(jìn)行雙軸拉伸，使其以上進(jìn)行雙軸拉伸，使其形成高度有序性的取向態(tài)結(jié)構(gòu)形成高度有序性的取向態(tài)結(jié)構(gòu)(定向有機(jī)玻璃定向有機(jī)玻璃)，可提高制品的沖，可提高制品的沖擊強(qiáng)度、抗應(yīng)力開裂性能和消除銀紋，得到定向有機(jī)玻璃產(chǎn)品，擊強(qiáng)度、抗應(yīng)力開裂性能

16、和消除銀紋，得到定向有機(jī)玻璃產(chǎn)品，其性能有很大的改善，包括拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、抗銀紋性、其性能有很大的改善，包括拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、抗銀紋性、抗裂紋擴(kuò)展性、模量和斷裂伸長率等。下表為定向有機(jī)玻璃與抗裂紋擴(kuò)展性、模量和斷裂伸長率等。下表為定向有機(jī)玻璃與普通有機(jī)玻璃性能比較。普通有機(jī)玻璃性能比較。PMMA透光率高的原因在于它是無定形聚合物，質(zhì)地均勻，其內(nèi)部分子排列方式不會影響進(jìn)入內(nèi)部的光線在各個部分通過時的速度，光線都能以同樣速度前進(jìn)。 5. 聚甲基丙烯酸甲酯的一般性能聚甲基丙烯酸甲酯的一般性能200250300350400450500550600650020406080100圖 4 - 1 P

17、MMA 透 光 率 與 波 長 的 關(guān) 系透 光 率 / %波 長 / n m的透光率不僅優(yōu)于其它透明塑料，而且比普通無機(jī)玻璃的透光率不僅優(yōu)于其它透明塑料，而且比普通無機(jī)玻璃還高還高10以上，可透過大部分紫外線和部分紅外線。紅外線的透以上，可透過大部分紫外線和部分紅外線。紅外線的透過率隨波長的增加而降低，透過極限為過率隨波長的增加而降低，透過極限為260nm。由于這種材料對。由于這種材料對光的吸收率很小，根據(jù)其全反射臨光的吸收率很小，根據(jù)其全反射臨界角特性，可將其制成全反射材料。界角特性，可將其制成全反射材料。 一般條件下，光只能直射而不能轉(zhuǎn)一般條件下，光只能直射而不能轉(zhuǎn)彎，但在一定角度放一塊

18、反光鏡，彎，但在一定角度放一塊反光鏡，就可以通過反射達(dá)到使光就可以通過反射達(dá)到使光轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)彎”的的目的，自身就有這種反射目的，自身就有這種反射能力。只要其彎角不超過能力。只要其彎角不超過4750，不管拐幾個彎，光都可以從一端傳不管拐幾個彎，光都可以從一端傳入而至另一端導(dǎo)出，制品表凹不露出一絲光的痕跡。若表面刻上入而至另一端導(dǎo)出，制品表凹不露出一絲光的痕跡。若表面刻上線條或花紋時，光又能從這些地方向外反射。利用這一特件，可線條或花紋時，光又能從這些地方向外反射。利用這一特件，可制成發(fā)光圖案的裝飾品。制成發(fā)光圖案的裝飾品。PMMA具有較高的拉伸強(qiáng)度和彈性模量，沖擊強(qiáng)度是無機(jī)玻璃的718倍，韌性高于P

19、S，但比ABS樹脂低得多，具有一定的脆性，在較高沖擊能的作用下會破裂，但是碎裂后所生成的碎片不象無機(jī)玻璃那樣鋒利。圖4-2 溫度對PMMA拉伸強(qiáng)度的影響未經(jīng)改性未經(jīng)改性表面易劃傷，耐磨表面易劃傷，耐磨性較低，耐熱性及性較低，耐熱性及抗銀紋性能也較差。抗銀紋性能也較差。在玻璃化溫度以上，在玻璃化溫度以上，的彎曲強(qiáng)的彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度受溫度和壓縮強(qiáng)度受溫度影響較小，而拉度影響較小，而拉伸強(qiáng)度及沖擊強(qiáng)度伸強(qiáng)度及沖擊強(qiáng)度則具有較大的溫度則具有較大的溫度敏感性，敏感性， PMMA屬易燃材料，點燃離火后不能自熄，火焰呈淺蘭色，下端為白色。燃燒時起泡、融熔滴落，分解產(chǎn)生MMA等單體，并伴有腐爛水果、蔬菜的氣

20、味。 PMMA的Tg為105，維卡軟化點100102，PMMA可在6065范圍內(nèi)長期使用，短時使用溫度不宜超過105。 PMMA的大分子鏈與PE相似，但其電性能卻比PE差得多，其主要原用是PMMA分子鏈上帶有極性的酯基所致。這些側(cè)基在低于Tg溫度時并沒有被凍結(jié)，在適當(dāng)?shù)念l率范圍內(nèi)產(chǎn)生偶極極化，因而有較高的介電常數(shù)值。但隨著頻率的升高，側(cè)基的偶極極化不能在有效的時間內(nèi)完成，跟不上外界電場的變化，介電常數(shù)值反而有明顯減小。有一定的吸水性有一定的吸水性(最人吸水性達(dá)最人吸水性達(dá)2)，隨相對濕度，隨相對濕度的變化，吸水性變化不太大，仍可以長期在潮濕條件下使用。的變化，吸水性變化不太大，仍可以長期在潮濕

21、條件下使用。PMMA耐水溶性鹽、弱堿和某些稀酸。但不耐氧化性酸和強(qiáng)堿，耐水溶性鹽、弱堿和某些稀酸。但不耐氧化性酸和強(qiáng)堿，如氰氫酸、鉻酸、王水、濃硫酸和硝酸等均能使其受到侵蝕。同如氰氫酸、鉻酸、王水、濃硫酸和硝酸等均能使其受到侵蝕。同時，介質(zhì)的濃度和溫度對其化學(xué)穩(wěn)定性也有很大影響，一般，濃時，介質(zhì)的濃度和溫度對其化學(xué)穩(wěn)定性也有很大影響，一般，濃度增大，溫度升高，其穩(wěn)定性下降。度增大，溫度升高，其穩(wěn)定性下降。與其它樹脂相比，PMMA具有優(yōu)良的耐候性。在室外大氣條件下經(jīng)過4年的老化試驗，它的拉伸強(qiáng)度和透光率僅稍有下降，重量基本保持不變，外觀色澤泛黃，但無裂紋、翹曲、起泡等現(xiàn)象。 （1）PMMA分子結(jié)

22、構(gòu)中酯基的存在使其易于吸濕，因而物料在成型加工前必須進(jìn)行干燥，使水分含量降低到0.02%以下。否則，水分在加熱時揮發(fā)成氣體或促使其產(chǎn)生高溫水降解，導(dǎo)致制品起泡，產(chǎn)生斑紋、銀紋等。這不但影響制品的透明性和外觀質(zhì)量，力學(xué)性能也大大降低。 干燥時，可采用循環(huán)鼓風(fēng)干燥或遠(yuǎn)紅外線干燥等方法，干燥溫度8095，干燥時間視料層厚度而定，一般410h。 （2）PMMA的成型加工溫度范圍較窄，一般為180250，溫度超過260易引起材料分解，因而，成型加工中必需嚴(yán)格控制溫度。 （3）在成型加工溫度下PMMA的熔體黏度較高，對溫度的敏感性大。因而，一方面要求成型加工設(shè)備能產(chǎn)生較高的成型壓力，另一方面要求嚴(yán)格控制成

23、型加工溫度，溫度波動時難以得到尺寸精度較高的制品。 （4）聚甲基丙烯酸甲酯大分子鏈具有一定剛性，為減小制品內(nèi)應(yīng)力，成型模具溫度一般不低于40，對力學(xué)性能和尺寸精度要求較高的制品可進(jìn)行熱處理。圖4-3 平板透明有機(jī)玻璃生產(chǎn)工藝流程 5. 聚甲基丙烯酸甲酯的成型加工聚甲基丙烯酸甲酯的成型加工可采用多種加工方法成型，通常包括：預(yù)聚可采用多種加工方法成型，通常包括：預(yù)聚體加工、熔融加工熱成型、機(jī)械加工，分述如下。體加工、熔融加工熱成型、機(jī)械加工，分述如下。 5. 聚甲基丙烯酸甲酯的聚合成型工藝聚甲基丙烯酸甲酯的聚合成型工藝在平板有機(jī)玻璃聚合成型過程中，雜質(zhì)的引入將對聚合物在平板有機(jī)玻璃聚合成型過程中，

24、雜質(zhì)的引入將對聚合物性能產(chǎn)生較大影響。如機(jī)械雜質(zhì)除明顯降低有機(jī)玻璃的光學(xué)性性能產(chǎn)生較大影響。如機(jī)械雜質(zhì)除明顯降低有機(jī)玻璃的光學(xué)性能外，還使其耐熱性及力學(xué)性能下降；低沸點有機(jī)物的存在，能外，還使其耐熱性及力學(xué)性能下降；低沸點有機(jī)物的存在，使聚合物制品內(nèi)部產(chǎn)生氣泡等缺陷；少量水的存在，使聚合物使聚合物制品內(nèi)部產(chǎn)生氣泡等缺陷；少量水的存在，使聚合物制品表面的抗裂性能下降，且產(chǎn)生銀紋。水分含量增加，則易制品表面的抗裂性能下降，且產(chǎn)生銀紋。水分含量增加，則易形成霧狀物，影響制品的透明度。而大量水分存在時，則產(chǎn)生形成霧狀物，影響制品的透明度。而大量水分存在時，則產(chǎn)生嚴(yán)重乳化現(xiàn)象，甚至使聚合物喪失使用性能，

25、因此聚合成型過嚴(yán)重乳化現(xiàn)象，甚至使聚合物喪失使用性能，因此聚合成型過程中應(yīng)嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量。程中應(yīng)嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量。 除平板外，有機(jī)玻璃圓棒、圓管等也常用上述方法進(jìn)行生產(chǎn)。除平板外，有機(jī)玻璃圓棒、圓管等也常用上述方法進(jìn)行生產(chǎn)。另外，為減少體積收縮，對形狀復(fù)雜或壁厚較大的制品，多采另外，為減少體積收縮，對形狀復(fù)雜或壁厚較大的制品，多采用加壓灌注聚合方法。用加壓灌注聚合方法。PMMA三輥壓光擠出厚度檢測保護(hù)膜包覆牽引切邊裁斷PMMA板材圖4-4 擠出成型PMMA板材生產(chǎn)工藝流程 5. 聚甲基丙烯酸甲酯的熔融成型工藝聚甲基丙烯酸甲酯的熔融成型工藝的擠出成型通常采用長徑比較大的螺桿式擠出機(jī)，的擠出成型

26、通常采用長徑比較大的螺桿式擠出機(jī)，螺桿的螺槽較深，以充分塑化，一般要求較低擠出速度。具體參螺桿的螺槽較深，以充分塑化，一般要求較低擠出速度。具體參數(shù)視制品質(zhì)量而定。數(shù)視制品質(zhì)量而定。PMMA熔體黏度較高，流動性較差，成型后制品易產(chǎn)生較大殘余內(nèi)應(yīng)力。如需要可用紅外線燈或在鼓風(fēng)電熱干燥箱中將制品加熱到7585，保溫34h后緩慢冷卻至室溫，即可消除內(nèi)應(yīng)力。 5. 聚甲基丙烯酸甲酯的熱成型和機(jī)械加工聚甲基丙烯酸甲酯的熱成型和機(jī)械加工 具有良好的熱塑工性能，其熱成型方法主要有：具有良好的熱塑工性能，其熱成型方法主要有：壓塑、吹塑及真空成型等。壓塑、吹塑及真空成型等。 可以來用車、刨、銑、削、鉆、鋸、磨等

27、方法可以來用車、刨、銑、削、鉆、鋸、磨等方法加工加工 由于其導(dǎo)熱性差，加工過程中產(chǎn)生的摩擦熱不易散發(fā)，由于其導(dǎo)熱性差，加工過程中產(chǎn)生的摩擦熱不易散發(fā)，所以對粗糙度和精度要求高的制品，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)牡毒?，所以對粗糙度和精度要求高的制品，?yīng)選擇適當(dāng)?shù)牡毒撸庸r要注意走刀均勻，且采取冷卻措施并隨時除去屑渣。加工時要注意走刀均勻，且采取冷卻措施并隨時除去屑渣。 由于的導(dǎo)熱性很差，所以在加工過程中由于的導(dǎo)熱性很差，所以在加工過程中(不論是機(jī)不論是機(jī)械加工還是熱塑加工過程械加工還是熱塑加工過程)非常容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，這是其在使用非常容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，這是其在使用過程中發(fā)生開裂和出現(xiàn)銀紋的主要原因。退火是消除制

28、品內(nèi)應(yīng)過程中發(fā)生開裂和出現(xiàn)銀紋的主要原因。退火是消除制品內(nèi)應(yīng)力的有效方法。力的有效方法。 退火效果可用兩種方法檢驗。一種是用偏光應(yīng)力儀檢驗，如退火效果可用兩種方法檢驗。一種是用偏光應(yīng)力儀檢驗，如果在偏振光下制品內(nèi)部存在明暗相間的一條條色帶，表明退火果在偏振光下制品內(nèi)部存在明暗相間的一條條色帶，表明退火效果不佳；如果制品中只有單一顏色則表明退火效果優(yōu)良。另效果不佳；如果制品中只有單一顏色則表明退火效果優(yōu)良。另一種檢驗方法是用溶劑法，制品在丙酮中浸一種檢驗方法是用溶劑法，制品在丙酮中浸2min，放置，放置2h后檢后檢驗，如出現(xiàn)銀紋表示退火效果不佳；不出現(xiàn)銀紋則表示退火效驗，如出現(xiàn)銀紋表示退火效果不

29、佳；不出現(xiàn)銀紋則表示退火效果良好。果良好。 5.5 聚甲基丙烯酸甲酯的應(yīng)用聚甲基丙烯酸甲酯的應(yīng)用 由于由于PMMA優(yōu)良的耐候性及光學(xué)透明性，其應(yīng)用領(lǐng)域極為廣優(yōu)良的耐候性及光學(xué)透明性，其應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛。主要包括以下幾個方面：泛。主要包括以下幾個方面： 用于宇航器械、飛機(jī)、汽車、船舶的防彈玻璃及窗玻璃，儀用于宇航器械、飛機(jī)、汽車、船舶的防彈玻璃及窗玻璃，儀表零件、信號顯示燈罩、坐艙蓋、指示燈罩、表面覆蓋板，汽表零件、信號顯示燈罩、坐艙蓋、指示燈罩、表面覆蓋板，汽車及摩托車的擋風(fēng)玻璃等。車及摩托車的擋風(fēng)玻璃等。汽車及摩托車的擋風(fēng)玻璃儀表、儀表盤 室內(nèi)外照明及非室內(nèi)外照明及非照明信號顯示、天照明信號顯示、天花板照明設(shè)備，高花板照明設(shè)備，高級裝飾品級裝飾品(如雕塑品如雕塑品等等)、家具、隔板材、家具、隔板材料等，太陽能集熱料等，太陽能集熱器的外罩、宅內(nèi)紫器的外罩、宅內(nèi)紫外燈操作的日光浴外燈操作的