有機(jī)玻璃的共混改性

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1、有機(jī)玻璃的共混改性 目錄 有機(jī)玻璃的介紹 有機(jī)玻璃的改性 共聚增韌的介紹 有機(jī)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(jī)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(guò) 92以上的太陽(yáng)光，紫外線達(dá) 73.5%；機(jī)械強(qiáng)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(jī)溶劑，表面硬度不夠，容易擦毛，可作要 求有一定強(qiáng)度的透明結(jié)構(gòu)件，如油杯、車(chē)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(duì)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(jī)玻璃的一些應(yīng)用 有機(jī)玻璃半球罩 有機(jī)玻璃椅子 有 機(jī) 玻 璃 桌 子 有機(jī)玻璃裝飾品 有機(jī)玻璃的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 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(diǎn) 質(zhì)地較脆，易老化，表面硬度不高，易溶于低酮、酯類(lèi) 及苯類(lèi)等有機(jī)溶劑中。 因其質(zhì)脆，抗沖強(qiáng)度低。應(yīng)用于某些場(chǎng)合是，需要對(duì)其 進(jìn)行增韌等改性以滿足工程需要。 有機(jī)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(qiáng)增韌 傳統(tǒng)的有機(jī)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(qiáng)度有著明顯的不足。這是因?yàn)?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(lái)提高其性能。接下來(lái)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(shuō)明。 丙烯酸、 丙烯酸丁酯、 甲基丙烯酸甲酯 三元共聚 (例子 ) 實(shí)驗(yàn)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(gè)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(shí)轉(zhuǎn)化率達(dá)到 90%左右 , 然后將試樣于 70 高溫?zé)崽幚砣r(shí) , 以進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)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(gè)組分對(duì) PMMA 的性能影響

5、, 每組試樣均采用三個(gè)樣條取 平均值 , 經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的結(jié)果如下 : 表 2丙烯酸含量對(duì)試樣性能的影響 各組分對(duì)材料的沖擊強(qiáng)度的影響 圖 1 的結(jié)果表明 , 改性聚甲基丙烯酸甲酯的無(wú)缺口沖擊強(qiáng)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(qiáng)度快速上升 , 隨后趨于平緩 , 超過(guò) 30 份后 , 又快速上升 ; 對(duì)于丙烯酸的加入 , 沖擊強(qiáng)度開(kāi)始也快速上升 , 超過(guò) 10 份后 , 隨 丙烯酸的加入而趨于平緩。對(duì)比兩者的增韌效果 , 在加入組份小于 10 份時(shí) , 兩者基 本相同 , 超過(guò) 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(shí) , 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(tuán) , 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(tuán) , 對(duì)鏈的影響主要 考慮其側(cè)基體積的大小和對(duì)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(qiáng)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(duì)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?yàn)楣簿鄣木酆衔矬w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(shí)驗(yàn)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(shí) , 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(qiáng)度逐漸增加 , 維卡軟 化點(diǎn)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(qiáng)度逐漸提高 , 維卡軟化點(diǎn)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(duì)耐 熱性的影響方面 , 丙烯酸較丙烯酸丁酯好。 ( 4) 在實(shí)驗(yàn)組份為 MMA80% 、 AA10%、 BA10% 時(shí) 改性有機(jī)玻璃的綜合性能較好 , 沖擊強(qiáng)度為 17. 83 KJ.m- 1, 維卡軟化點(diǎn)為 101. 7 ,透光率為 88. 3% . Thank you!