单体质量对MMA聚合过程及其聚合物性能的影响研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2025.03.009

中国塑料 ›› 2025, Vol. 39 ›› Issue (3): 48-52.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.03.009

单体质量对MMA聚合过程及其聚合物性能的影响研究

宋月潇¹(), 周贵阳¹(), 张雄伟¹, 周丽霞¹, 陈耀¹, 杨郑¹, 邓杭军¹, 李子昊², 蔡晨曦², 尹红²

^1.浙江新和成特种材料有限公司，浙江绍兴 312369
^2.浙江大学化学工程与生物工程学院，杭州 310058

收稿日期:2024-05-28 出版日期:2025-03-26 发布日期:2025-03-24
通讯作者: 周贵阳（1975—），男，高级工程师，从事特种工程塑料研究，zgy@cnhu.com
E-mail:s.yuexiao@cnhu.com;zgy@cnhu.com
作者简介:宋月潇(1991—)，男，高级工程师，从事高分子材料研究，s.yuexiao@cnhu.com

Effect of MMA quality on polymerization and polymer properties

SONG Yuexiao¹(), ZHOU Guiyang¹(), ZHANG Xiongwei¹, ZHOU Lixia¹, CHEN Yao¹, YANG Zheng¹, DENG Hangjun¹, LI Zihao², CAI Chenxi², YIN Hong²

^1.Zhejiang NHU Special Materials Co，Ltd，Shaoxing 312369，China
^2.College of Chemical and Biological Engineering，Zhejiang University，Hangzhou 310058，China

Received:2024-05-28 Online:2025-03-26 Published:2025-03-24
Contact: ZHOU Guiyang E-mail:s.yuexiao@cnhu.com;zgy@cnhu.com

摘要/Abstract

摘要：

选用偶氮二异丁腈作为引发剂，通过甲基丙烯酸甲酯（MMA）本体均聚反应制备聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），考察MMA色度、水分和阻聚剂含量对聚合及PMMA性能的影响。结果表明，为达到光学级PMMA的要求，MMA色度应控制在6以下；水分对聚合无直接影响，但考虑PMMA的成型加工过程，并避免PMMA水解，建议水分控制在500 mg/kg以下；阻聚剂含量低于10 mg/kg时对聚合及PMMA性能的影响较小，可直接用于聚合。

关键词: 甲基丙烯酸甲酯, 聚甲基丙烯酸甲酯, 本体聚合

Abstract:

In this paper， homopolymerization was carried out to prepare polymethyl methacrylate （PMMA） by using methyl methacrylate （MMA） as a monomer and azobisisobutyronitrile as an initiator. The effects of the chroma of MMA， water， and inhibitor contents on the polymerization process and properties of PMMA were investigated. The results indicated that the chroma of MMA should be controlled at below 6 in order to meet a requirement of optical grade for PMMA. There was no direct influence of water content on polymerization. Considering the forming process of PMMA and avoiding the hydrolysis of PMMA， it was recommended to control water content below 500 mg/kg. When the inhibitor content was less than 10 mg/kg， there was little effect on the polymerization and properties of PMMA， and MMA could be directly used as a monomer for its polymerization.

Key words: methyl methacrylate, polymethyl methacrylate, bulk polymerization

中图分类号:

TQ325.7

宋月潇, 周贵阳, 张雄伟, 周丽霞, 陈耀, 杨郑, 邓杭军, 李子昊, 蔡晨曦, 尹红. 单体质量对MMA聚合过程及其聚合物性能的影响研究[J]. 中国塑料, 2025, 39(3): 48-52.

SONG Yuexiao, ZHOU Guiyang, ZHANG Xiongwei, ZHOU Lixia, CHEN Yao, YANG Zheng, DENG Hangjun, LI Zihao, CAI Chenxi, YIN Hong. Effect of MMA quality on polymerization and polymer properties[J]. China Plastics, 2025, 39(3): 48-52.

图/表 8

项目		值
色度		6
酸度/mg·kg^-1		18
水分/mg·kg^-1		262
MMA/%（质量分数）		99.96
杂质含量/mg·kg^-1	甲基丙烯酸乙酯	6
	2⁃羟基异丁酸甲酯	4
	MMA二聚体	90
	TBX（阻聚剂）	64

表1 MMA测试结果

Tab.1 Results of MMA test

图1 MMA色度对有机玻璃板透光率的影响

Fig.1 Effect of MMA chroma on transmittance of PMMA sheets

图2 水分对MMA聚合的影响

Fig.2 Effect of water content on MMA polymerization

MMA		PMMA			PMMA板
水分/mg·kg^-1	转化率/%	M_n	PDI	T_g/℃	透光率/%
160	89.02	371 240	4.18	122.4	93.1
240	89.21	337 704	4.94	123.5	93.0
500	88.62	358 219	4.86	122.0	93.2
1 000	89.33	376 954	4.66	123.4	93.1

表2 水分对PMMA性能的影响

Tab.2 Effect of water content on PMMA properties

图3 PMMA的DSC曲线

Fig.3 DSC curves of PMMA

图4 有机玻璃板热处理前后的红外光谱图

Fig.4 IR spectra of PMMA sheets before and after heat treatment

图5 阻聚剂对MMA聚合的影响

Fig.5 Effect of polymerization inhibitor on MMA polymerization

MMA			PMMA			PMMA板
阻聚剂/mg·kg^-1	t/min	转化率/%	M_n	PDI	T_g/°C	透光率/%
0	140	43.79	249 768	4.01	123.4	93.4
0	180	78.38	313 694	4.65	123.4	93.4
10	150	44.52	229 686	4.38	124.8	93.2
10	240	76.10	304 167	4.68	124.8	93.2
25	210	45.91	216 508	4.93	124.2	92.8
25	300	74.88	265 849	5.25	124.2	92.8

表3 阻聚剂对PMMA性能的影响

Tab.3 Effect of polymerization inhibitor on PMMA properties

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