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有机玻璃的制备实验报告有机玻璃的制备实验报告引言：有机玻璃，又称有机玻璃板，是一种广泛应用于建筑、家具、显示器等领域的透明材料。
它具有高强度、耐热、耐腐蚀等特点，因此在现代工业中得到了广泛应用。
本实验旨在通过制备有机玻璃的过程，了解其制备原理以及相关实验技术。
实验材料：1. 甲基丙烯酸甲酯2. 甲基丙烯酸乙酯3. 过硫酸铵4. 乙酸乙酯5. 甲基丙烯酸6. 甲醇7. 紫外灯8. 聚酰胺薄膜实验步骤：1. 首先，将甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯按照一定比例混合，并加入适量的过硫酸铵作为引发剂。
将混合物搅拌均匀，形成溶液。
2. 将甲基丙烯酸和甲醇按照一定比例混合，并加入适量的乙酸乙酯作为稀释剂。
将混合物搅拌均匀，形成溶液。
3. 将两个溶液分别倒入两个不锈钢模具中，然后将模具放置在紫外灯下照射。
紫外灯的紫外线能够促进溶液中的引发剂发生反应，从而引发聚合反应。
4. 在紫外灯的照射下，溶液中的单体分子逐渐聚合形成聚合物链。
随着时间的推移，聚合物链逐渐增长并交联在一起，最终形成坚固的有机玻璃材料。
5. 将制备好的有机玻璃板取出模具，去除杂质，并进行必要的修整和打磨。
最后，用聚酰胺薄膜保护有机玻璃板的表面。
实验结果与分析：经过一段时间的紫外灯照射，溶液中的单体分子逐渐聚合形成聚合物链。
观察制备好的有机玻璃板，可以发现其表面光滑、透明度高，并且具有一定的硬度和韧性。
这是因为聚合物链的交联结构赋予了有机玻璃材料优良的物理性能。
实验讨论：在本实验中，我们使用了紫外灯作为引发剂的光源。
紫外线能够促进引发剂的分解，从而引发单体分子的聚合反应。
这种紫外光引发的聚合反应是一种常用的有机合成方法，广泛应用于聚合物材料的制备中。
此外，本实验中的有机玻璃制备方法属于自由基聚合反应。
自由基聚合反应是通过引发剂产生自由基，然后自由基与单体分子发生反应，最终形成聚合物的过程。
这种反应机制具有简单、高效的特点，因此在聚合物材料的制备中得到了广泛应用。
目录摘要 (2)一、前言 (3)二、实验计划 (4)三、实验目的 (5)四、实验原理 (6)五、实验原料 (7)六、实验仪器 (7)七、实验步骤 (8)1、制备（合成）步骤 (8)2、表征和测试 (10)八、实验数据处理 (14)1、PMMA的玻璃化转变温度 (14)2、PMMA的接触角 (15)3、PMMA的透光率 (16)九、实验结果与讨论 (18)1、实验结论 (18)2、讨论与思考题 (18)3、实验感想 (19)4、文献段落翻译 (20)十、参考文献 (21)有机玻璃的合成制备及表征摘要：本文以甲基丙烯酸甲酯为本体，在引发剂偶氮二异丁腈的引发下进行本体聚合，合成聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），即有机玻璃，其分子式为：-[-CH2-CH(CH3)(COOCH3)-]n-，然后用差示扫描量热仪（DSC）、全自动视频微观接触角测量仪、紫外可见分光光度计分别对该有机玻璃的结构及性质进行表征。
关键词：聚甲基丙烯酸甲酯；偶氮二异丁腈；合成；表征Synthesis and Characterization of PerspexAbstract: In this paper, poly (methyl methacrylate)(PMMA), perspex, has been synthesized as its bulk is the methyl methacrylate and its nitiator is the azodiisobutyronitrile. While the molecularformula of PMMA is -[-CH2-CH(CH3)(COOCH3)-]n-. Then the perspex was characterizedon the structure and properties of differential scanning calorimetry(DSC), contact anglegoniometer and UV-Vis spectrophotometer.Key words: Poly (methyl methacrylate); Azodiisobutyronitrile; Synthesis; Characterization一、前言有机玻璃（organic glass）是PMMA通俗的名称，又称作亚克力、压克力（acrylic），英文名称还有acrylic、perspex，其中acrylic是丙稀酸类以及甲基丙稀酸类化合物的总称；而perspex 则专指聚甲基丙稀酸树脂，即有机玻璃。
实验一. 有机玻璃的制备【实验目的】1.了解本体聚合的特点，掌握本体聚合的方法；2.熟悉有机玻璃的制备及成型方法，了解聚合工艺对产品性能的影响；3.了解自由基聚合的自动加速现象。
【实验原理】甲基丙烯酸甲酯由于具有庞大的侧基，其聚合物产品往往为固体。
聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）俗称有机玻璃，其最突出的性能是具有高度的透明，透光率可达90%以上。
相对密度小，制品比同体积的无机玻璃制品轻巧很多。
耐冲击强度好，低温性能良好，是航空工业与光学仪器制造工业的重要原料。
有机玻璃表面光滑，在一定的弯曲限度内，光线可以在其内部传导而不逸出，故外科手术中利用它把光线输送到口腔、喉部等作照明。
它的电性能优良，电子、电气工业中常用它来作为绝缘材料。
有机玻璃又由于着色后色彩五光十色，鲜艳夺目，被广泛应用于装饰材料和日用制品。
本体聚合又称块状聚合，它是在没有任何介质存在下，单体本身在微量引发剂引发下聚合或者直接用热、光和辐射线照射引发聚合。
此法的优点是生产过程比较简单，成品无需后处理，产品也比较纯净，这个优点对要求透明度或电性能好的聚合物非常重要。
各种规格的板棒、管材等制品均可直接聚合而成。
但是自由基本体聚合中存在自动加速效应，聚合热不易排出，故造成局部过热，使聚合物分子量分布宽，产品变黄并产生气泡，使聚合物破损，在灌模聚合中若控温不好，体积收缩不均，还会产生聚合物光折射率不均匀和局部皱纹的弊端。
因此，本体聚合要求严格控制不同阶段的反应温度，随时排出反应热是十分重要的。
工业生产中在反应配方和工艺选择上必须是引发剂浓度要低，反应温度不宜过高，聚合分段进行，反应条件随不同阶段而异。
甲基丙烯酸甲酯单体既可以进行自由基聚合，又可以进行阴离子聚合。
甲基丙烯酸甲酯的本体聚合是在引发剂引发下，按自由基聚合反应历程进行的，引发剂通常为过氧化苯甲酰（BPO）或偶氮二异丁腈（AIBN）。
本实验以过氧化二苯甲酰为引发剂进行自由基本体聚合，反应过程如下。
有机玻璃的制备2009-03-12 23:26分类：高分子实验字号：大中小一、实验目的1．了解本体聚合的特点；2．掌握本体聚合的实施方法；3．并观察整个聚合过程中体系粘度的变化过程。
二、实验原理本体聚合：单体本身在不加溶剂及其他分散介质的情况下由微量引发剂或光、热、辐射能等引发进行的聚合反应。
本体聚合的优点：(1) 由于聚合体系中的其他添加物少（除引发剂外，有时会加入少量必要的链转移剂、颜料、增塑剂、防老剂等），因而所得聚合产物纯度高，特别适合于制备对透明性和电性能要求高的产品。
(2) 反应设备是最简单。
本体聚合的缺点：聚合反应却是最难控制的，这是由于本体聚合不加分散介质，聚合反应到一定阶段后，体系粘度大，易产生自动加速现象，聚合反应热也难以导出，因而反应温度难控制，易局部过热，导致反应不均匀，使产物分子量分布变宽。
这在一定程度上限制了本体聚合在工业上的应用。
解决方法：常采用分阶段聚合法，即工业上常称的预聚合和后聚合。
甲基丙烯酸甲酯在过氧化苯甲酰引发剂存在下进行如下聚合反应：三、实验仪器及药品甲基丙烯酸甲酯（MMA）20mL 过氧化二苯甲酰（BPO）锥形瓶（50mL）1个恒温水浴1套试管夹1个试管2支四、实验步骤1．预聚合在50mL锥形瓶中加入20mLMMA及单体质量0.1%的BPO，瓶口用胶塞盖上，用试管夹夹住瓶颈在85~90℃的水浴中不断摇动，进行预聚合约0.5h，注意观察体系粘度变化，当体系黏度变大，但仍能顺利流动时，结束预聚合。
2．浇铸灌模将以上贮备的预聚液小心地分别灌入预先干燥的两支试管中，浇铸时注意防止锥形瓶外的水珠滴入。
3．后聚合将灌好预聚液的试管口塞上棉花团，放入45~50℃的水浴中反应约20h，注意控制温度不能太高，否则易使产物内部产生气泡。
然后再在烘箱中升温至100~105℃反应2~3h，使单体转化完全，完成聚合。
4．取出所得有机玻璃棒，观察其透明性，是否有气泡。
五、思考1．进行本体浇铸聚合时，如果预聚合阶段单体转化率偏低会产生什么后果？2．为什么要严格控制不同阶段的反应温度？答：但是自由基本体聚合中存在自动加速效应，聚合热不易排出，故造成局部过热，使聚合物分子量分布宽，产品变黄并产生气泡，使聚合物破损，在灌模聚合中若控温不好，体积收缩不均，还有使聚合物光折射率不均匀和产生局部皱纹之弊。
有机玻璃的制备方法嘿，朋友们！今天咱就来讲讲有机玻璃的制备方法，这可真是个有趣的事儿呢！有机玻璃，听起来是不是有点高大上？其实啊，它就在我们身边呢！你想想看，那些漂亮的展示架、清澈透明的水族箱，说不定就是用有机玻璃做的哟！那有机玻璃到底是怎么制备出来的呢？首先啊，得有原材料，就像做菜得有食材一样。
一般用的是甲基丙烯酸甲酯这种玩意儿。
然后呢，就像做饭要掌握火候一样，制备有机玻璃也有它的门道。
把甲基丙烯酸甲酯单体放在一个容器里，再加入引发剂，这就好比给它点了一把火，让反应开始啦！这个过程可不能马虎，温度、时间都得拿捏得恰到好处。
温度太高了，不行，会搞砸；温度太低了，也不行，反应不充分。
这就跟烤蛋糕似的，火候不对，蛋糕就不松软可口啦！接下来，就会发生聚合反应，单体们手牵手，连接成一条长长的链子，就变成了有机玻璃的前身。
然后呢，把这团东西放到模具里，让它成型。
这就好像把泥巴放到模具里做成各种形状一样，只不过有机玻璃可比泥巴高级多啦！等它在模具里待够了时间，冷却下来，嘿，一块有机玻璃就诞生啦！是不是很神奇？你说这有机玻璃的制备容易吗？其实也不容易啊，就像你学一门新技能，得花时间和精力去琢磨。
但一旦掌握了，那可就牛啦！可以做出各种漂亮实用的东西。
咱再想想，要是没有有机玻璃，那我们的生活得少多少乐趣呀？那些精美的工艺品、实用的器具都没法做出来啦！所以说啊，有机玻璃的制备还真是个了不起的技术呢！制备有机玻璃的过程就像是一场奇妙的冒险，每一步都充满了挑战和惊喜。
从原材料的选择到反应的控制，再到最后的成型，都需要细心和耐心。
这就像盖房子，一砖一瓦都得放好，房子才能坚固漂亮。
朋友们，有机玻璃的世界是不是很有趣？下次你再看到有机玻璃制品的时候，可别忘了想想它是怎么来的哟！说不定你也会对这个神奇的制备过程感兴趣，想要自己动手试试呢！那还等什么，赶紧去探索吧！。
有机玻璃实验报告实验目的本实验旨在通过合成有机玻璃，并对其物理性质及应用进行测试，以了解有机玻璃的特点和用途。
实验原理有机玻璃是一种无色透明的材料，主要成分是甲基甲酸酯等聚合物。
它具有多种优良特性，如透光性好、耐热性高、机械强度大等。
有机玻璃可通过聚合反应合成，并通过特定的工艺加工成各种形状。
实验步骤1. 预处理：将适量的甲基甲酸酯放入宽口烧瓶中，并加入适量的过硫酸铵作为引发剂。
2. 反应：将烧瓶置于温水浴中，调节水温为60摄氏度，保持30分钟，使甲基甲酸酯发生聚合反应。
3. 形状塑造：将反应得到的有机玻璃糊状物倒入预先准备好的模具中，并用特定工具塑形。
4. 固化：将模具连同糊状物放入烘箱中，以80摄氏度的温度固化2小时，使有机玻璃完全凝固。
5. 取样：将固化好的有机玻璃取出，并根据需求切割成小块。
实验结果经过实验步骤得到的有机玻璃样品具有以下物理性质：1. 透光性好：经实验证明，有机玻璃样品在可见光波段内的透光率高达90%以上。
2. 耐热性高：有机玻璃样品在温度为100摄氏度时仍能保持完好无损。
3. 机械强度大：有机玻璃样品的抗拉强度为100MPa以上，具有较高的耐压性。
4. 耐化学腐蚀性能好：有机玻璃样品在大部分酸、碱溶液中都能保持稳定性。
5. 安全性高：有机玻璃样品不含铅、汞等有害物质，在环保方面具有优势。
实验讨论通过上述实验结果可得知，有机玻璃具有多种优点，如透明度高、耐热性好、机械强度大等。
因此，有机玻璃被广泛应用于医疗器械、装饰材料、光学仪器等领域。
然而，有机玻璃也存在一定的局限性。
首先，有机玻璃相对较脆，容易发生破裂；其次，有机玻璃的价格较高，制造工艺相对复杂。
在实际应用中需要综合考虑材料的优势与局限性。
实验结论通过本次实验，我们成功合成了一种有机玻璃样品，并测试了其物理性质。
实验结果表明，有机玻璃具有诸多优点，可广泛应用于各个领域。
然而，也需要注意有机玻璃的脆性和价格较高的问题。
一、聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate,PMMA）是丙烯酸酯类聚合物，于1930年由德国人奥托制得，1933年，罗姆哈斯公司将其投入生产。
聚甲基丙烯酸甲酯是一种无定形聚合物，具有高度透明性，俗称“有机玻璃”，是迄今为止合成透明材料中质地最优异而价格又计较便宜的品种之一。
在甲基丙烯酸酯类聚合物中，除甲酯主要用于塑料制品，其他主要是胶黏剂、涂料、润滑油添加剂、纤维处理剂等。
二、有机玻璃的特点表面光滑、色彩艳丽，比重小，强度较大，耐腐蚀，耐湿，耐晒，绝缘性能好，隔声性好。
三、有机玻璃的种类1、有色透明有机玻璃；2、磁有机玻璃；3、珠光有机玻璃；4、压花有机玻璃；四、有机玻璃的特性（1）、高度透明性：有机玻璃是目前最优良的高分子透明材料，透光率达到92%，比玻璃的透光度高（2）、机械强度高：有机玻璃的相对分子质量大约为200万，是长链的高分子化合物，而且形成分子的链很柔软，因此，有机玻璃的强度比较高，抗拉伸和抗冲击的能力比普通玻璃高7-18倍（3）、重量轻：有机玻璃的密度为1.18g/cm³，同样大小的材料，其重量只有普通玻璃的一半，金属铝（属于轻金属）的43%。
（4）、易于加工：有机玻璃不但能用车床进行切削，钻床进行钻孔，而且能用丙酮、氯仿等粘结成各种形状的器具，也能用吹塑、注射、挤出等塑料成型的方法加工成大到飞机座舱盖，小到假牙和牙托等形形色色的制品。
五、有机玻璃的性能1、力学性能：聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的综合力学性能，拉伸、弯曲、压缩等强度高，冲击韧性较差，其断裂伸长率仅2%-3% ，故力学性能特征基本上属于硬而脆的塑料，且具有缺口敏感性，在应力下易开裂。
40℃是一个二级转变温度，相当于侧甲基开始运动的温度，超过40℃ ,该材料的韧性，延展性有所改善。
聚甲基丙烯酸甲酯表面硬度低，容易擦伤。
聚甲基丙烯酸甲酯的强度与应力作用时间有关，随作用时间增加，强度下降。
实验三有机玻璃的制备实验三、甲基丙烯酸甲酯本体聚合一、实验目的1.通过实验了解本体聚合的基本原理和特点。
2.掌握有机玻璃制造的操作技术。
二、实验原理聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），俗称有机玻璃，因其优良的光学性能，比重小，以及在低温下仍能保持其独特的性能而被广泛的应用，则它是重要的合成材料之一。
本实验是用过氧化苯甲酰（BPO）为引发剂，甲基丙烯酸甲酯进行自由基聚合。
本体聚合的具体过程是：1、引发剂分解2、链引发3、链增长4、链终止A．偶合终止B．歧化终止其中，甲基丙烯酸甲酯在60℃以上时聚合，以歧化终止为主。
本体聚合反应是一个连锁反应，反应速度很快，伴随着聚合物的生成出现自动加速现象，并且甲基丙烯酸甲酯不是聚合物的良溶剂，长链自由基有一定程度的卷曲，自动加速效应更加明显。
因为引发是通过小分析的单分子的分解发生的，而生长只需要单体移动到生长链的末端，所以这两个过程的聚合速率在聚合初期并不特别依赖相应反应物在在介质中扩散的能力。
另一方面，双分子终止需要在粘度增加到一定程度后，终止速率将被扩散速率所控制，而引发和生长速率则不受影响。
这种在速率上的不连续性突然破坏了连锁反应的稳定状态，终止生长的链段数少于开始生长的链段数，导致反应速率与放热速率随反应进行而增加。
这种效应称之为“自动加速效应”。
由于粘度增加，散热困难，会发生“爆聚”。
因此，本体聚合要求严格控制不同反应阶段的温度，随时排除反应热是很有必要的。
02040608010012014016020406080100i n v e r t i n g r a t i o (%)t(min)在本体聚合反应开始前，通常有一段诱导期，聚合速度为零，体系无粘度变化，然后反应逐步进行。
当转化率超过20%之后，聚合速度显著加快，称为自加速效应，此时若控制不当，体系易发生暴聚而使产品性能变坏。
而转化率达80%之后，聚合速率显著减小，最后几乎停止聚合反应，需升高温度才能使之完全聚合。
有机玻璃材料的加工工艺与力学性能研究有机玻璃材料，也称为有机硅材料或有机硅泊松比材料，是一种具有特殊性能和广泛应用领域的新材料。
它具有光学透明、抗冲击、耐腐蚀、隔热隔音等特点，因此被广泛应用于光学、电子、建筑等领域。
本文将探讨有机玻璃材料的加工工艺和力学性能。
一、有机玻璃材料的加工工艺有机玻璃材料的加工工艺涵盖了多个方面，如制备材料、成型加工、后续加工等。
1. 制备材料：有机玻璃材料的制备主要通过计量、混合、加热、固化等工艺进行。
首先，根据所需材料性能，准确计量不同成分的有机硅单体、稀释剂、交联剂等，并进行充分混合。
然后，在适当的温度下进行加热处理，使材料中的有机硅单体发生聚合反应。
最后，通过固化处理使材料从液态转变为固态。
2. 成型加工：有机玻璃材料的成型加工主要包括模具注塑、热压成型和热模压等方法。
其中，模具注塑是最常用的方法之一。
通过将熔化的有机玻璃材料注入模具中，经过一定的压力和温度条件，使材料形成所需形状。
热压成型是将材料加热到一定温度后，放置在模具中施加一定的压力，使材料在恒温条件下形成所需形状。
而热模压则是在材料加热阶段，施加压力进行成型。
3. 后续加工：有机玻璃材料的后续加工主要包括切割、砂磨、抛光等工艺。
切割是将成型后的有机玻璃材料按照尺寸要求进行切割。
砂磨是利用砂轮或磨粉对材料表面进行研磨，以达到所需的平滑 degree。
抛光是通过使用抛光剂和抛光机对材料表面进行抛光处理，提高表面光洁度。
二、有机玻璃材料的力学性能研究有机玻璃材料作为一种新材料，其力学性能的研究至关重要。
力学性能包括强度、刚度、韧性等方面。
1. 强度：有机玻璃材料的强度是指其承受外力的能力。
强度的研究可以通过拉伸试验、压缩试验和弯曲试验等方法进行。
拉伸试验是将材料拉伸至破裂，测量其破坏强度。
压缩试验是将材料压缩至破裂，测量其破坏强度。
弯曲试验是将材料放置在支承点上，施加力使其弯曲，测量其破坏强度。
2. 刚度：有机玻璃材料的刚度是指其对外力的抵抗能力。
