論文：有機(jī)玻璃的合成及應(yīng)用

滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生化工程系 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 專 業(yè)：高分子材料應(yīng)用技術(shù) 課 題：有機(jī)玻璃的合成及應(yīng)用 設(shè)計(jì)時(shí)間：2012.10.82012.11.25 班 級(jí)：10級(jí)高分子 姓 名： 指導(dǎo)教師：目 錄摘 要2緒 論3第一章有機(jī)玻璃的概述41.1 有機(jī)玻璃簡(jiǎn)介41.1.1 有機(jī)玻璃的概念41.1.2 有機(jī)玻璃的性能41.2 有機(jī)玻璃的特性及優(yōu)點(diǎn)71.2.1 有機(jī)玻璃的特性71.2.2 有機(jī)玻璃的優(yōu)點(diǎn)7第二章 有機(jī)玻璃的合成82.1 有機(jī)玻璃的構(gòu)成82.1.1 簡(jiǎn)介82.1.2 甲基丙烯酸甲酯物質(zhì)的理化常數(shù)82.1.3 甲基丙烯酸甲酯對(duì)環(huán)境的影響82.2 有機(jī)玻璃的合成方法92.2.1 甲基丙烯酸甲酯的本體聚合的原理92.2.2 有機(jī)玻璃的制備舉例102.2.3 有機(jī)玻璃的加工工藝11第三章 有機(jī)玻璃的應(yīng)用123.1 有機(jī)玻璃的用途123.1.1 有機(jī)玻璃的應(yīng)用領(lǐng)域123.2 有機(jī)玻璃的市場(chǎng)現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景133.2.1 世界市場(chǎng)133.2.2 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)133.2.3 供需預(yù)測(cè)143.3 有機(jī)玻璃廢料的再生利用143.3.1 有機(jī)玻璃漿液的配制143.3.2 有機(jī)玻璃漿液的用途143.3.3 有機(jī)玻璃漿液的評(píng)價(jià)分析15參考文獻(xiàn)16附1：壓延機(jī)18附2：有機(jī)玻璃加工工藝流程圖19有機(jī)玻璃的合成和應(yīng)用摘 要本文介紹了有機(jī)玻璃的性能、優(yōu)缺點(diǎn)、適用范圍、物理性能指標(biāo)以及生產(chǎn)工藝方法；另外以有機(jī)玻璃為核心，研究其構(gòu)成原理及制作方法，分析其應(yīng)用有點(diǎn)及后期的市場(chǎng)前景。該制備以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)為原料，以過(guò)硫酸銨(APS)為引發(fā)劑,同時(shí)引入甲基丙烯酸(MAA)功能性單體和丙烯酰胺活性交聯(lián)單體。該生產(chǎn)工藝能降低該種玻璃化溫度,同時(shí)引入功能性單體及活性交聯(lián)單體也提高了丙烯酸脂乳液的彈性、穩(wěn)定性和防水性。且有易于加工機(jī)械強(qiáng)度高,重量輕,高度透明性的特性,和美觀不褪色等優(yōu)點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：有機(jī)玻璃，甲基丙烯酸甲酯，合成，應(yīng)用緒 論P(yáng)oly(methyl methacrylate)是以丙烯酸及其酯類聚合所得到的聚合物統(tǒng)稱丙烯酸類樹酯，相應(yīng)的塑料統(tǒng)稱聚丙烯酸類塑料，其中以聚甲基丙烯酯甲酯應(yīng)用最廣泛。聚甲基丙烯酸甲酯縮寫代號(hào)為PMMA，俗稱有機(jī)玻璃，是迄今為止合成透明材料中質(zhì)最優(yōu)異的。近年來(lái)，隨著各大城市飯店、賓館及高級(jí)住宅的興建，我國(guó)建筑采光體發(fā)展迅速，用有機(jī)玻璃擠出板制成的采光體，具有整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、自重輕、透光率高、安全性能高等特殊優(yōu)點(diǎn)，與無(wú)機(jī)玻璃采光照置相比較，具有很大的優(yōu)越性。目前，美國(guó)和日本已在法律中作出強(qiáng)制性規(guī)定，中小學(xué)及幼兒園建筑用玻璃必須采用有機(jī)玻璃。隨著我國(guó)法律法規(guī)的不斷完善，預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)，我國(guó)法律也會(huì)規(guī)定中小學(xué)及幼兒園建筑玻璃也必須采用有機(jī)玻璃。同時(shí)，全國(guó)各地加快了城市建設(shè)步伐，街頭標(biāo)志、廣告燈箱和電話亭等大量出現(xiàn)，其中所用材料中有相當(dāng)一部分是有機(jī)玻璃。我國(guó)PMMA生產(chǎn)及市場(chǎng)情況我國(guó)目前有機(jī)玻璃產(chǎn)品的總生產(chǎn)能力在日產(chǎn)13萬(wàn)噸左右，生產(chǎn)廠家很多，但生產(chǎn)規(guī)模小。國(guó)內(nèi)有機(jī)玻璃生產(chǎn)加工能力很大，但產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不甚合理，只能生產(chǎn)普通品種產(chǎn)品，缺少建筑業(yè)需要的高附加值產(chǎn)品，在品種與質(zhì)量方面均不能滿足市場(chǎng)的需求，如建筑用需求量很大的擠出板均需要大量從國(guó)外進(jìn)口。有機(jī)玻璃在市場(chǎng)中如此的重要，由此推進(jìn)了有機(jī)玻璃的制作生產(chǎn)。第一章 有機(jī)玻璃的概述1.1 有機(jī)玻璃簡(jiǎn)介1.1.1 有機(jī)玻璃的概念PMMA俗稱有機(jī)玻璃、亞加力等。化學(xué)名為聚甲基丙烯酸甲酯。由于PMMA表面硬度不高、易擦毛、抗沖擊性能低、成型流動(dòng)性能差等缺點(diǎn)，PMMA的改性相繼出現(xiàn)。如甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯、丁二烯的共聚，PMMA與PC的共混等。372有機(jī)玻璃就是甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯進(jìn)行共聚而得。如果在372有機(jī)玻璃中加入少量的丁腈橡膠（約50%）即可成373有機(jī)玻璃。如圖1.1.1就是一種簡(jiǎn)單的有機(jī)玻璃。圖1-1簡(jiǎn)單的有機(jī)玻璃1.1.2 有機(jī)玻璃的性能（1）材料有機(jī)玻璃的化學(xué)名稱叫聚甲基丙烯酸甲酯，是由甲基丙烯酸酯聚合成的高分子化合物。（2）應(yīng)用有機(jī)玻璃應(yīng)用廣泛，不僅在商業(yè)、輕工、建筑、化工等方面。而且有機(jī)玻璃制作，在廣告裝潢、沙盤模型上應(yīng)用十分廣泛，如：標(biāo)牌，廣告牌，燈箱的面板和中英字母面板。選材要取決于造型設(shè)計(jì)，什么樣的造型，用什么樣的有機(jī)玻璃、色彩、品種都要反復(fù)考試，使之達(dá)到最佳效果。有了好的造型設(shè)計(jì)，還要靠精心的加工制作，才能成為一件優(yōu)美的工藝品。（3）特點(diǎn)表面光滑、色彩艷麗，比重小，強(qiáng)度較大，耐腐蝕，耐濕，耐曬，絕緣性能好，隔聲性好。（4）形狀可分管形材、棒形材、板形材三種。如圖1.1.2為棒形材有機(jī)玻璃圖1-2棒形材有機(jī)玻璃（5）種類可分四種。無(wú)色透明有機(jī)玻璃是最常見、使用量最大的有機(jī)玻璃材料。圖1-3無(wú)色透明有機(jī)玻璃有色透明有機(jī)玻璃：俗稱彩板。透光柔和，用它制成的燈箱工藝品，使人感到舒適大方。有色的有機(jī)玻璃分：透明有色、半透明有色，不透明有色三種。磁有機(jī)玻璃光澤不如珠光有機(jī)玻璃鮮艷，質(zhì)脆、易斷、適于制作表盤、盒、醫(yī)療器械和人物、動(dòng)物的造型材料。透明有機(jī)玻璃：透明度高，宜制燈具。用它制成的吊燈、玲瓏剔透、晶瑩澄澈。半透明有機(jī)玻璃類似磨砂玻璃，反光柔和，用它制成的工藝品，使人感到舒適大方。無(wú)色透明有機(jī)吊燈，玲瓏剔透，晶瑩澄澈。圖1-4有色透明有機(jī)玻璃珠光有機(jī)玻璃：是在一般有機(jī)玻璃加入珠光粉或熒光粉著稱。這類有機(jī)玻璃色澤鮮艷，表面光潔度高，外形式經(jīng)模具熱壓后，即使磨平拋光，仍保持模壓花紋，形成獨(dú)特的藝術(shù)效果。用它可制作人物、動(dòng)物造型，商標(biāo)、裝飾品及宣傳展覽材料。圖1-5珠光有機(jī)玻璃壓花有機(jī)玻璃：分透明、半透明無(wú)色，質(zhì)脆，易斷，適于制作。圖1-6壓花有機(jī)玻璃如果在生產(chǎn)有機(jī)玻璃時(shí)加入各種染色劑，就可以聚合成為彩色有機(jī)玻璃；如果加入熒光劑（如硫化鋅），就可聚合成熒光有機(jī)玻璃；如果加入人造珍珠粉（如堿式碳酸鉛），則可制得珠光有機(jī)玻璃。1.2 有機(jī)玻璃的特性及優(yōu)點(diǎn)1.2.1 有機(jī)玻璃的特性（1）高度透明性。有機(jī)玻璃是目前最優(yōu)良的高分子透明材料，透光率達(dá)到92%，比玻璃的秀透光度高。稱為人造小太陽(yáng)的太陽(yáng)燈的燈管是石英做的，這是因?yàn)槭⒛芡耆高^(guò)紫外線。普通玻璃只能透過(guò)0.6%的紫外線，但有機(jī)玻璃卻能透過(guò)73%。（2）機(jī)械強(qiáng)度高。有機(jī)玻璃的相對(duì)分子量大約為200萬(wàn)，是長(zhǎng)鏈的高分子化合物，而且形成分子的鏈很柔軟，因此，有機(jī)玻璃的強(qiáng)度比較高，抗拉伸的抗沖擊的能力比普通玻璃高7-18倍。有一種經(jīng)過(guò)加熱和拉伸處理過(guò)的有機(jī)玻璃，其中的分子鏈段排列得非常有次序，使材料的韌性有顯著提高。用釘子釘進(jìn)這種有機(jī)玻璃，即使釘子穿透了，有機(jī)玻璃上也不產(chǎn)生裂紋。這種有機(jī)玻璃被子彈擊穿后同樣不會(huì)破成碎片。因此，拉伸處理的有機(jī)玻璃可用作防彈玻璃，也用作軍用飛機(jī)上的座艙蓋。（3）重量輕。有機(jī)玻璃的密度為1.18kg/dm3，同樣大小的材料，其重量只有普通玻璃的一半，金屬鋁（屬于輕金屬）的43%。（4）易于加工。有機(jī)玻璃不但能用車床進(jìn)行切割，鉆床進(jìn)行鉆孔，而且能用丙酮、氯仿等粘結(jié)成各種形狀的器具，也能用吹塑、注射、擠出壓延等塑料成型的方法加工成大到飛機(jī)座艙蓋，小到假牙和牙托等形形色色的制品。1.2.2 有機(jī)玻璃的優(yōu)點(diǎn)（1）有機(jī)玻璃比較美觀，呈鏡面效果，工藝精美，無(wú)褶皺，無(wú)接縫； （2）有機(jī)玻璃看起來(lái)色彩多種多樣、視覺(jué)沖擊力很強(qiáng)； （3）有機(jī)玻璃的透光率可達(dá)到96%，透光率極佳、光線比較柔和； （4）有機(jī)玻璃是普通玻璃產(chǎn)品的200倍以上，幾乎沒(méi)有任何斷裂的危險(xiǎn)； （5）有機(jī)玻璃的具有良好的耐久性；（6）有機(jī)玻璃可保長(zhǎng)久不退色，質(zhì)量好的板材使用年限長(zhǎng)達(dá)6-13年之久； （7）有機(jī)玻璃不會(huì)有自燃并具自熄性； （8）有機(jī)玻璃透光性非常好，相對(duì)減少光源，省電，降低使用的成本； （9）有機(jī)玻璃合理性的設(shè)計(jì)和防雨防潮，開啟式的結(jié)構(gòu)，便于清潔維修等。第二章 有機(jī)玻璃的合成2.1 有機(jī)玻璃的構(gòu)成2.1.1 簡(jiǎn)介甲基丙烯酸甲酯，無(wú)色液體，易揮發(fā)，易燃。熔點(diǎn)為-48，沸點(diǎn)100-101，24（4.3kPa），相對(duì)密度0.9440（20/4），折射率1.4142，閃點(diǎn)10，蒸氣壓（25.5）5.33kPa。溶于乙醇、乙醚、丙酮等多種有機(jī)溶劑，微溶于乙二醇和水。在光、熱、電離輻射和催化劑存在下易聚合。2.1.2 甲基丙烯酸甲酯物質(zhì)的理化常數(shù)國(guó)標(biāo)編號(hào)：32149 CAS號(hào)：80-62-6 中文名稱：甲基丙烯酸甲酯 EINECS號(hào)： 201-297-11 分子式：C5H8O2；CH2C(CH3)COOCH3 外觀與性狀：無(wú)色易揮發(fā)液體，并具有強(qiáng)辣味 分子量：100.12 蒸汽壓：5.33kPa/25 閃點(diǎn)：10 爆炸極限1.7%-8.8%體積 熔點(diǎn)：-50 沸點(diǎn)：101 溶解性：微溶于水，溶于乙醇等 穩(wěn)定性：穩(wěn)定 用途：是有機(jī)玻璃單體。用于制造其他樹脂、塑料、涂料、粘合劑、潤(rùn)滑劑、木材和軟木的浸潤(rùn)劑、電機(jī)線圈的浸透劑、紙張上光劑、印染助劑和絕緣灌注材料。 危險(xiǎn)標(biāo)記：7(易燃液體) 主要用途：用作有機(jī)玻璃的單體，也用于制造其它樹脂、塑料、涂料、粘合劑、潤(rùn)滑劑。2.1.3 甲基丙烯酸甲酯對(duì)環(huán)境的影響1、健康危害 侵入途徑：吸入、食入。 健康危害：人對(duì)本品氣味感覺(jué)閾濃度為85mg/m3 ，刺激作用閾濃度(暴露1分鐘)為285mg/m3。中毒表現(xiàn)為乏力、惡心、反復(fù)嘔吐、頭痛、頭暈、胸悶、伴有短暫的意識(shí)消失、中性白細(xì)胞增多癥。慢性中毒：神經(jīng)系統(tǒng)受損的綜合癥狀占主要地位，個(gè)別可發(fā)生中毒性腦病。可引起輕度皮炎和結(jié)膜炎。接觸時(shí)間長(zhǎng)可致麻醉作用。 2、毒理學(xué)資料及環(huán)境行為 毒性：為麻醉劑，麻醉濃度和致死濃度幾乎相同，有弱的刺激作用。 急性毒性：LD507872mg/kg(大鼠經(jīng)口)；LC503750ppm(大鼠吸入)；人吸入725ppm，最小致死濃度；人吸入62ppm2090分鐘，粘膜刺激；人吸入12.525ppm2090分鐘，頭暈，惡心，意識(shí)障礙。 亞急性和慢性毒性：狗吸入46800ppm1.5小時(shí)/日8日，絕對(duì)致死濃度，肝、腎有損害。 致突變性：微粒體致突變：鼠傷寒沙門氏菌34mmol/L。 生殖毒性：大鼠吸入最低中毒濃度(TCL0)：109g/kg(孕615天用藥)，致胚胎毒性，對(duì)肌肉骨骼系統(tǒng)有影響。 危險(xiǎn)特性：遇明火、高熱或與氧化劑接觸，有引起燃燒爆炸的危險(xiǎn)。若遇高熱，可能發(fā)生聚合反應(yīng)，出現(xiàn)大量放熱現(xiàn)象，引起容器破裂和爆炸事故。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇明火會(huì)引著回燃。 燃燒(分解)產(chǎn)物：一氧化碳、二氧化碳。2.2 有機(jī)玻璃的合成方法2.2.1 甲基丙烯酸甲酯的本體聚合的原理本體聚合是烯類單體在沒(méi)有介質(zhì)的情況下，單體本身在引發(fā)劑或催化劑等作用下進(jìn)行的聚合，而自由基聚合可以通過(guò)本體聚合實(shí)現(xiàn)。本體聚合的特點(diǎn)是產(chǎn)物純凈，尤其可以得到透明制品，所需設(shè)備簡(jiǎn)單。甲基丙烯酸甲酯（MMA）通過(guò)本體聚合方法可以制得有機(jī)玻璃。聚甲基丙烯酸甲酯由于有龐大的側(cè)基存在，為無(wú)定形固體，其最突出的性能具有高度的透明性，其比重小，故制品比同體積無(wú)機(jī)玻璃制品輕巧得多。同時(shí)又具有一定的耐沖擊強(qiáng)度與良好的低溫性能，是航空工業(yè)與光學(xué)儀器制造工業(yè)的重要原料。聚甲基丙烯酸甲酯表面光滑，在一定的彎曲限度內(nèi)，光線可在其內(nèi)部傳導(dǎo)而不逸出，故外科手術(shù)中利用它把光線輸送到口腔喉部作照明。聚甲基丙烯酸甲酯的電性能優(yōu)良，是很好的絕緣材料。甲基丙烯酸甲酯在過(guò)氧化苯甲酰引發(fā)劑存在下進(jìn)行如下聚合反應(yīng)：圖2-1甲基丙烯酸甲酯在過(guò)氧化苯甲酰引發(fā)劑存在下的聚合反應(yīng)由于甲基丙烯酸甲酯單體比重只有0.94g/cm3，而聚合物比重為1.17 g/cm3，故有較大的體積收縮。2.2.2 有機(jī)玻璃的制備舉例（1）粘貼法將有機(jī)玻璃切割成一定形狀后，在平面上粘貼而成。（2）熱壓法將有機(jī)玻璃薄板加熱后，在模具中中熱壓型。這種造型法制成的工藝品具有形體豐滿，曲線流暢，立體感強(qiáng)的特點(diǎn)，有浮雕的效果。熱壓?？捎媚静摹⒂湍嗨苄?，然后用鑄鉛、石膏材料作陰陽(yáng)模，有機(jī)玻璃加熱后即可壓成型。（3）鑲嵌法將不同色彩的有機(jī)玻璃塊切割成抽象的幾何圖形，在底板上鑲嵌拼接而成。這種方法要求拼接嚴(yán)密，棱角分明，能收到色彩強(qiáng)烈，但又渾然一體的效果。（4）立磨法將棒形有機(jī)玻璃或厚板形有機(jī)玻璃粘接后，直接在砂輪上磨制、拋光成型。用此法制作的工藝品與某種雕塑相似，由豐富多彩的表面形狀，構(gòu)成別具一格的藝術(shù)形象。（5）斷磨法將板形有機(jī)玻璃重疊粘貼在一起，然后直接削磨斷面成型。此法制成的工藝品能得到色澤多變，渾樸自然的效果。（6）熱煨法將有機(jī)玻璃加工到一定形狀，將有機(jī)玻璃加熱，直接用手迅速窩制、捏制成型。此法要求事先對(duì)構(gòu)圖胸有成竹，動(dòng)作敏捷，一氣呵成。用此法制成的工藝品具有線條奔放，形象簡(jiǎn)潔等優(yōu)點(diǎn)。2.2.3 有機(jī)玻璃的加工工藝1、儀器儀器名稱規(guī)格數(shù)量三角瓶50ml1只電爐1KW1只變壓器1KV1只溫度計(jì)1001只量筒50ml，100ml各1只試管10mm70mm1只燒杯1000ml，400ml各1只制模玻璃100mm100mm1塊另備：橡皮條，玻璃紙，描圖紙，膠水，試管夾，玻璃棒若干2、試劑：試劑名稱規(guī)格用量甲基丙烯酸甲酯（MMA）新鮮蒸餾，BP=100.530ml過(guò)氧化二苯酰（BPO）重結(jié)晶0.05g鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）分析純2ml3、制作步驟（1）制模將一定規(guī)模的2塊玻璃板洗凈后烘干。用透明玻璃紙將橡皮條包好，使之不外漏。將包好的橡皮條放在兩塊玻璃被之間的三邊，用沾有膠水的描圖紙把玻璃板三邊封嚴(yán)，留出一邊做灌漿用，制好的模板放入烘箱，于50烘干。（2）預(yù)制灌漿在洗凈烘干的三角瓶中加入30mlMMA、0.05gBPO及2mlDBP，待BPO完全溶解后，將三角瓶放入水浴中，逐步加熱至9092，保溫（注意：聚合過(guò)程中，不斷用玻璃棒攪拌，使之均勻散熱并感知漿液的粘度），當(dāng)漿液的粘度如甘油時(shí)，立即取出三角瓶，在盛冷水的燒杯中冷卻至40左右，立即將漿液注入模中，另取一條描圖紙封住模子的最后一邊。（3）低溫聚合、高溫聚合將注有漿液的模子放入50烘箱內(nèi)低溫聚合，當(dāng)成柔軟透明固體時(shí)，升溫至100以下，繼續(xù)聚合2h，使之完全反應(yīng)，然后再冷卻至室溫。（4）脫模取出模子，將其浸入水中浸泡少頃，撐開玻璃板，即得有機(jī)玻璃平板。（5）爆聚可取一部分預(yù)聚漿液倒入小試管中制成有機(jī)玻璃棒材，也可取一部分預(yù)聚漿液倒入試管中仍在90下加熱聚合，觀察自動(dòng)加速作用下引起的爆聚現(xiàn)象。第三章 有機(jī)玻璃的應(yīng)用3.1 有機(jī)玻璃的用途 3.1.1 有機(jī)玻璃的應(yīng)用領(lǐng)域由于有機(jī)玻璃具有高度透明性、機(jī)械強(qiáng)度高、重量輕、易于加工等性能，使它的用途極為廣泛。除了在飛機(jī)上用作座艙蓋、風(fēng)擋和弦窗外，也用作吉普車的風(fēng)擋的車窗、大型建筑的天窗（可以防破碎）、電視和雷達(dá)的屏幕、儀器和設(shè)備的防護(hù)罩、電訊儀表的外殼、望遠(yuǎn)鏡和照相機(jī)上的光學(xué)鏡片。用有機(jī)玻璃制造的日用品琳瑯滿目，如用珠光有機(jī)玻璃制成的紐扣，各種玩具、燈具也都因?yàn)橛辛瞬噬袡C(jī)玻璃的裝飾作用，而顯得格外的美觀。在建筑方面，有機(jī)主要應(yīng)用于采光體、屋頂、棚頂、樓梯和室內(nèi)墻壁護(hù)板等方面。近年來(lái)，有機(jī)玻璃在高速公路和高級(jí)道路的照明燈罩和汽車燈具方面的應(yīng)用也相當(dāng)快。隨著大城市飯店、賓館和高級(jí)住宅的興建，采光體發(fā)展迅速，采用有機(jī)玻璃擠出板制成的采光體具有整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、自重輕、透光率高和安全性能好等特點(diǎn)，與無(wú)機(jī)玻璃采光裝置相比，具有很大的優(yōu)越性。在衛(wèi)生潔具方面，有機(jī)玻璃可制作浴缸、洗臉盆、化妝臺(tái)等產(chǎn)品。由于有機(jī)玻璃浴缸具有外觀豪華、有深度感、容易清洗、強(qiáng)度高、質(zhì)量輕和使用舒適等特點(diǎn)，近年來(lái)得到了廣泛的應(yīng)用。3.2 有機(jī)玻璃的市場(chǎng)現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景3.2.1 世界市場(chǎng)2007年世界MMA生產(chǎn)能力341.6萬(wàn)ta，產(chǎn)量約304.5萬(wàn)t，裝置開工率89%。MMA生產(chǎn)主要集中在美國(guó)、西歐和日本三個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的20多家工廠，生產(chǎn)能力合計(jì)約228萬(wàn)ta，占世界總生產(chǎn)能力70%。在世界其它地區(qū)，現(xiàn)有和在建的較大規(guī)模MMA生產(chǎn)裝置大部分也屬于歐、美、日生產(chǎn)公司的合資企業(yè)、子公司或許可生產(chǎn)。世界MMA的生產(chǎn)以丙酮氰醇法為主，約占總產(chǎn)能的80%。其余大部分采用異丁烯法。美國(guó)和西歐的MMA生產(chǎn)裝置主要采用丙酮氰醇法，而日本MMA生產(chǎn)主要采用異丁烯法。另外，東亞、東南亞一些新建裝置也采用了日本的異丁烯直接氧化法技術(shù)。近幾年，世界新增MMA產(chǎn)能主要集中在亞洲地區(qū)。2005年，上海璐彩特(Lucite)公司在上?；^(qū)9萬(wàn)taMMA和6萬(wàn)taPMMA裝置投產(chǎn)；新加坡SMM公司擴(kuò)增3萬(wàn)ta；中國(guó)惠州惠菱化成有限公司7萬(wàn)taMMA裝置2006年底建成投產(chǎn)；泰國(guó)MMA公司新增2萬(wàn)ta；韓國(guó)LGMMA公司麗水MMA裝置增加8萬(wàn)ta產(chǎn)能。20052007年間，亞洲新增產(chǎn)能合計(jì)為29萬(wàn)ta。國(guó)外MMA主要消費(fèi)于生產(chǎn)丙烯酸樹脂和塑料(有機(jī)玻璃澆鑄、擠出片材和模塑料)，在美國(guó)、西歐和日本分別占各自國(guó)家和地區(qū)消費(fèi)比例的48.1%、58.8%和49.9%。其次是表面涂料，在美國(guó)和西歐分別占22.5%和24.4%。MMA在歐美日發(fā)達(dá)國(guó)家屬市場(chǎng)成熟產(chǎn)品，高性能PMMA樹脂的不斷開發(fā)成功，為其市場(chǎng)應(yīng)用注入了新的活力。3.2.2 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)國(guó)內(nèi)早期的MMA生產(chǎn)是由有機(jī)玻璃廢料經(jīng)裂解而制取的。20世紀(jì)50年代末期，先后在蘇州安利化工廠和上海制筆化工廠各建了一套1000ta和6000ta裝置，工藝均采用丙酮氰醇路線。20世紀(jì)70年代又陸續(xù)建設(shè)了一批中小型裝置。20世紀(jì)80年代末期開始從國(guó)外引進(jìn)技術(shù)，建設(shè)較大規(guī)模的MMA生產(chǎn)裝置，黑龍扛安達(dá)龍新化工有限公司和撫順有機(jī)玻璃廠先后從意大利Vedfil公司和捷克PLZ公司引進(jìn)2萬(wàn)ta和1.3萬(wàn)ta的裝置。經(jīng)過(guò)多年應(yīng)用開發(fā)，國(guó)內(nèi)MMA應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)展。MMA已從20世紀(jì)70年代幾乎全部作為單體聚合加工成PMMA澆鑄板的單一品種狀況轉(zhuǎn)向應(yīng)用于非樹脂產(chǎn)品的加工領(lǐng)域，如PVC抗沖改性劑ACR和MBS、表面涂料、粘合劑、紡織漿料、醫(yī)用高分子材料、皮革助劑和一些多元復(fù)合塑料合金等領(lǐng)域，并開發(fā)了耐溫、耐磨、抗靜電、高抗沖PMMA，特大、特厚、中空、異型等有機(jī)玻璃及光導(dǎo)纖維用的PMMA內(nèi)芯材料等。3.2.3 供需預(yù)測(cè)除日本之外的亞洲其他地區(qū)將成為MMA未來(lái)生產(chǎn)與消費(fèi)的主要地區(qū)，大部分新建裝置將集中在這一地區(qū)。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年將是MMA產(chǎn)能高速增長(zhǎng)時(shí)期，由于亞洲地區(qū)MMA下游產(chǎn)品年消費(fèi)增長(zhǎng)率一直保持兩位數(shù)增長(zhǎng)，因此許多企業(yè)計(jì)劃在亞洲新建或擴(kuò)建MMA生產(chǎn)裝置。預(yù)計(jì)2011年世界MMA生產(chǎn)能力將達(dá)到420.7萬(wàn)ta，較2006年新增88.3萬(wàn)ta.其中亞洲其他地區(qū)將新增產(chǎn)能66.6萬(wàn)ta，其總產(chǎn)能達(dá)到155萬(wàn)ta。在亞洲其他地區(qū)中，我國(guó)大陸、韓國(guó)、新加坡和泰國(guó)是MMA產(chǎn)能主要增長(zhǎng)地區(qū)。20112016年期間，預(yù)計(jì)世界MMA生產(chǎn)能力將進(jìn)一步增加至492.6萬(wàn)ta，中東地區(qū)也將開始MMA生產(chǎn)，沙特國(guó)際石化公司(Sipchem)與璐彩特的合資公司在朱拜勒建設(shè)的25萬(wàn)ta MMA裝置預(yù)計(jì)2012年建成。 因此，有機(jī)玻璃在未來(lái)的市場(chǎng)前景非常樂(lè)觀，不久的將來(lái)將會(huì)占據(jù)市場(chǎng)。3.3 有機(jī)玻璃廢料的再生利用有機(jī)玻璃是一種由甲基丙烯酸甲酯加入引發(fā)劑、增塑劑聚合而成的有機(jī)化學(xué)材料。它具有易溶于有機(jī)溶劑的特性。針對(duì)這種特性, 有再生利用的價(jià)值。3.3.1 有機(jī)玻璃漿液的配制將有機(jī)玻璃廢料清洗干凈, 置于空氣中自然干燥, 把大塊廢料用粉碎設(shè)備粉碎成碎末狀, 然后加入到適量的丙酮溶液中,經(jīng)混合鍋攪拌后讓其自行溶解, 所得液體即為有機(jī)玻璃漿液。這種漿液濃度高時(shí)粘性大, 加入增塑劑在空氣中固化成膜后,具有較強(qiáng)的柔韌性和氣密性。3.3.2 有機(jī)玻璃漿液的用途在有機(jī)玻璃漿液中, 加入10%15%( 重量比) 的磷苯二甲酸二丁酯增塑劑, 即可配制成防水劑。這種防水材料可用于房屋維修, 例如, 鑄鐵排水管長(zhǎng)期銹蝕后形成砂眼容易滲漏, 在維修前, 將滲漏部位打磨清理干凈, 用刷子先刷涂一層這種防水材料, 待第一層干燥后再刷第二層, 根據(jù)需要決定是否需要刷第三層, 效果相當(dāng)不錯(cuò)。另外, 這種防水材料還可用于建筑物外墻粉刷層、窗臺(tái)、架眼等處。為施工方便, 可用滾涂方法施工。3.3.3 有機(jī)玻璃漿液的評(píng)價(jià)分析有機(jī)玻璃是一種耐腐蝕、耐老化、成品昂貴的有機(jī)化工材料?；厥绽眠@種廢料一可節(jié)約工程維修費(fèi)用，二是施工工藝簡(jiǎn)單, 操作方便, 易于保證工程質(zhì)量， 三是作為防水材料在維修工程中防治滲漏效果好; 四是有利于環(huán)境保護(hù)。參考文獻(xiàn)1之庚等工程塑料手冊(cè) 材料卷 2004機(jī)械工業(yè)出版社 2趙德仁等高聚物合成工藝學(xué) 華東理工大學(xué)化學(xué)工業(yè)出版社3王祖玉等塑料制品生產(chǎn)工藝化學(xué)工業(yè)出版社4楊家良有機(jī)玻璃 上海科學(xué)技術(shù)出版社5于寶明有機(jī)玻璃造型藝術(shù)天津科學(xué)技術(shù)出版社6上海南市區(qū)廢舊物資公司、新光塑料復(fù)制廠有機(jī)玻璃廢料的復(fù)制利用上海人民出版社致 謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在鞏振虎老師的悉心指導(dǎo)下完成的，不論在選題、資料搜集還是在論文寫作方面，鞏老師都給予了我很大的幫助。鞏老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、一絲不茍，對(duì)學(xué)生既嚴(yán)格要求，又耐心指導(dǎo)、循循善誘，在繁忙的工作之余還經(jīng)常關(guān)心我的論文進(jìn)行情況，并且對(duì)我在設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題耐心指導(dǎo)，巧妙地激發(fā)我的求知欲來(lái)促使我對(duì)問(wèn)題進(jìn)行更深入的研究，使我的獨(dú)立探索解決問(wèn)題的能力有了很大的提高，鞏老師用心良苦，讓我深深體會(huì)到為人師表的偉大與無(wú)私。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我還得到了多位同學(xué)和老師的幫助，對(duì)我成功完成本次設(shè)計(jì)帶來(lái)了很大的幫助。在此論文完成之即，請(qǐng)接受我真誠(chéng)的感謝！衷心的感謝在百忙之中評(píng)閱論文和參加答辯的各位老師！ 2012年11月8日 18