PMMA树脂合成助剂添加方案优化

发布时间：2020-04-03 09:20

【摘要】：通过甲基丙烯酸甲酯的自由基聚合制备聚甲基丙烯酸甲酯,聚合工艺包括溶液聚合,悬浮聚合,本体聚合等,聚合设备包括釜式、管式及釜管串联,聚合过程包括低温聚合和高温聚合。其中高温连续本体聚合法较为先进,解决了聚合过程中“自动加速现象”对工业生产聚甲基丙烯酸甲酯的影响。本文以高温连续本体聚合法为技术基础,生产聚甲基丙烯酸甲酯,俗称PMMA。高温连续本体聚合法在制备聚甲基丙烯酸甲酯过程中,高聚物通过螺杆挤出机的过程,因高温高剪切作用,导致PMMA易受热作用发生降解,解聚。此外PMMA树脂在使用过程中因受空气中的氧、臭氧和水的作用发生降解老化。本文着重解决这两方面的问题:即在高温连续本体法合成聚甲基丙烯酸甲酯聚合过程中添加光稳定剂,脱挥螺杆挤出工序添加热氧稳定剂,制得PMMA树脂粒料热氧稳定性提高约70℃,光稳定剂的添加使PMMA树脂粒料在300nm~400nm之间对紫外线吸收效果较好。实验结果表明:1.热氧稳定剂选择1010,1076,168,GS,使用范围0.1~1.0wt%,主抗氧剂和辅助抗氧剂复合使用,配比3:1;2.光稳定剂选择UV-234,5411,7401,7402,使用范围0.1~1.0wt%,可复合使用,根据不同紫外线吸收波段要求配比;3.热氧稳定剂的添加方法为:挤出工艺尾线进料溶剂添加和挤出机熔融共混添加两种方案;4.光稳定剂添加方法为:聚合工艺聚合反应釜添加,同时发现光稳定剂的添加使PMMA树脂粒料的热稳定性降低;5.热氧稳定剂和光稳定剂复合使用,协同作用可有效提高PMMA树脂的热氧稳定性和紫外线耐光性。
【图文】：

第 4 章 结果与讨论卡软化点（105℃ ）均变化不大。测试结果表明：紫外线吸收剂添加对 PMMA 树脂粒料力学性能的影响不大，光能略有变化，透光率可达到 92%，雾度变小。同时熔融共混最难解决的问题是：助剂添加与 PMMA 树脂粒料混合均匀的问题，简单共混存在混合时分散不均匀，助剂易发生团聚，通过高速机械共混和振动磨分散法能够促使合成助剂均匀分散分子聚合物基体中，，再送到螺杆挤出机中熔融共混。6．扫描电镜扫描电镜用来观察高分子晶体的形貌和结晶结构，研究高分子材料的网络，使子晶体的晶格直接成像。电镜用来观察共聚、共混、填充、增强等高分子多项体相结构。

图4-5PMMA树脂中试聚合装置工艺流程简图合成助剂添加试验：加入不同合成助剂后产品和对标产品黄色指数分析测试结果，表 4-14。表4-14 PMMA合成助剂添加试验方案对比分析统计表加入时间 助剂种类 助剂总加入量/kg 加助剂速度/kg/h 溶液中各助剂浓度/% 助剂添加量/‰15:37-16：00GS3.14 8.1915.2 18.22UV234 7.8 27.33OB-1 0.26 0.9116:30-19：00GS2.719 1.1025.2 2.02UV234 7.8 3.02OB-1 0.26 0.10GS5.2 4.58
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ320.4

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本文编号：2613185