PMMA工艺对比、改性及应用！

在PMMA聚合技术中，悬浮聚合和溶液聚合技术成熟，属于传统的生产技术，被绝大多数生产企业采用。但是，高端亚克力品种， 如用于液晶导光板、光学用途等，由于对透光率、热稳定性、产品纯净度要求严格，国外厂商普遍采用连续本体聚合工艺技术。该技术对设备和工艺的要求苛刻，存在传质、传热和聚合转化率控制等技术难点。

优点：

因为在聚合反应中使用了溶剂，因此具有不容易在反应器中产生异常反应、反应操作简便、装置能够简单化的特征。体系粘度低，便于混合和传热，温度容易控制。可避免局部过热，产品分子量分布较窄。

缺点：

单体浓度较低，聚合速率较慢，设备生产能力较低。聚合物分子量可能因溶剂链转移而降低。因为使用了大量的溶剂，因此脱挥时需要更大能耗，溶剂分离回收费用高，另外，与用其他生产方法生产出的产品相比，PMMA粒子中的残留溶剂量较多，难以除净。

优点：

体系粘度低，传热和温度容易控制。

产品分子量及分布稳定，分子量比溶液聚合的高。

杂质含量少，后处理工序简单，生产成本低。

缺点：

该种生产工艺因为是以高温、高速的方式聚合，因此其耐热性（荷重软化温度）高的品种在成形时的热安定性相对较差，容易热分解，所以存在产品成形条件较为苛刻的问题。产品中分散剂和残余单体含量高，需除净以生产透明和绝缘性能好的产品，并产生大量污水，增加处理成本。

优点：

产品纯净，不需复杂的分离、提纯。

生产工艺简单，流程短，使用生产设备少，投资较少。

反应器有效反应容积大，生产能力大，易于连续化，生产成本低。

缺点：

工艺相对复杂。

综上所述，三种生产PMMA的工艺各有优缺点，应根据具体需求和条件选择适合的生产方法。

从安全、环保、节能和产品质量等诸多方面均衡考虑，采用先进的连续本体聚合法，可以解决本体聚合技术的传质、传热和聚合转化率控制等问题。由于采用本体聚合法，聚合单体为原料MMA和MA，聚合过程中不使用溶剂和水，又解决了其他聚合技术带来的产品纯净度问题。能耗低，无污染，但工艺相对复杂。

聚合工艺改性的一种是指在PMMA浇铸过程中通过拉伸定向获得定向有机玻璃。其法是将PMMA浇铸型板材经加热至 105- 110℃时，在专门的拉伸设备上进行双向拉伸，达到 50-70%的拉伸度后停止拉伸，冷却定型。

另一种聚合改性方法是采用丙烯酸甲酯的 α 位甲基取代物作为单体进行聚合，常用的 α 位取代基为卤素如Cl、 F、 Br或氰基(-- CN) 聚合得到聚 α-卤代丙烯酸甲酯及聚α-氰基丙烯酸甲酯。α- 卤代丙烯酸甲酯可通过本体及溶液聚合方式制备，聚合产物透光率高，密度大 (1.40 1.49 g/cm3），表面硬度、耐划痕性、机械强度均高于PMMA, 同时提高了耐热性及耐有机溶剂腐蚀性，缺点是耐候性差。聚α-氰基丙烯酸甲酯可采用自由基或阴离子引发本体或乳液聚合，产物耐热性比PMMA有显著提高，热变形温 度 157℃ (PMMA 为60~102℃), 维卡软化点为 168℃: (PMMA 为113℃), 加工温度高，成形时易分解，故不宜按一般热塑性塑料的成形方法加工，常采用浇铸成形。 

在聚甲基丙烯酸甲酯预聚体中加入鱼鳞粉或碱式碳酸铅，在搅拌均匀后灌入模具中振动聚合，得到珠光有机玻 璃；也可以将PMMA聚合物与 PC共混，因两组分树脂相互呈现层状获得珠光色泽。 

珠光有机玻璃的一般性能同普通有机玻璃基本一致，但更具有鲜艳夺目的珠光色泽。

1) 甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸甲酯共聚物 

流动性好、成膜性好，但机械强度和性能不如PMMA。 

2) 甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸乙酯共聚物 

其软化温度为180℃, 可在70- 80℃长期使用，常温下有拉伸性、粘接性、柔性和弹性，可以注塑、流延成膜。 

3) 甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯共聚物 

共聚物的耐水性、介电性和熔体流动性都好。 

4) 甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸共聚物 

其热变形温度大于PMMA, 可达 120- 140℃, 其他力学性能均好。 

5) 甲基丙烯酸甲酯与二甲基丙烯酸－缩乙二醇酯交联或与二甲基丙烯酸二缩乙二醇酯共聚物 

其浇铸板材的抗银纹性、拉伸强度高于PMMA, 但其成形温度、拉伸定向温度也提高了，且吸水率增大。

6) 甲基丙烯酸甲酯与 α-甲基苯乙烯共聚物 (MMA/α-MS) 共聚物

折射率比PMMA更大，使用温度比耐热PMMA还高11- 22℃, 流动性较差，但还可以注塑、挤出和热成形。 

7) 甲基丙烯酸甲酯与丁二烯共聚物 

共聚物呈半透明、低吸水性、表面硬度较高，抗冲击韧度比PMMA高5倍。 

8) 甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯共聚物 (MMA/S) 

其热变形温度比耐热PMMA还高10-20℃，属耐热透明材料，着色力强，熔体流动性较好。

2、PMMA的应用

定向有机玻璃广泛用于飞机、汽车、轮船的风挡、窗玻璃、复合安全玻璃以及其他防护、防爆、护屏、防弹等场合；聚α- 卤代丙烯酸甲酯及聚α一氧基丙烯酸甲酯主要用 于超音速飞机上的窗玻璃或一般有机玻璃耐热性及机械强度 不能满足要求的场合。 

珠光有机玻璃是一种高级装饰材料，可作机械、仪表、 建筑、轻化等工业及文教宣传等方面的装饰材料， PMMA/PC 共混珠光塑料因不含有毒性的铜类无机物，适于作食品和化妆品容器及汽车内部装饰、家用电器装饰等。 

1）甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸甲酯共聚物主要用作电视机电子束管的“有机膜＂；

2）甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸乙酯共聚物用作电绝缘材料；

3）本体聚合的甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯共聚物用于制造安全玻璃夹层，悬浮聚合的共聚物可作牙托粉（一种自凝材料）、假牙、假眼球，还可用作保护电机线圈绕组、变压器结构材料；

4）甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸共聚物用作高速飞行透明材料和作耐热有机玻璃；

5）甲基丙烯酸甲酯与二甲基丙烯酸－缩乙二醇酯交联或与二甲基丙烯酸二 缩乙二醇酯共聚物也是主要用作高速飞行透明材料和作耐热有机玻璃；

6）甲基丙烯酸甲酣与α-甲基苯乙烯共聚物 (MMA/ α-MS) 用于有一定透明度、耐热和强度的零件，如透明管道、窥镜、油杯、光学镜片、设备标牌、汽车车灯、仪器零件等；

7）甲基丙烯酸甲酯与丁二烯共聚物用于高抗冲有机玻璃制品，如汽艇外装马达盖、机器外壳、框架、容器等；

8）甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯共聚物 (MMA/S) 用作制笔、钟表、汽 车、飞机、轮船的仪器仪表部件、医药、文教、日用品、光 学镜片、防毒面具、视镜、台灯、车灯、广告牌、风挡玻璃 及装饰件等。