人工合成高分子——有機玻璃（PMMA）的制備在實驗中探究化學通識教育核心課程化學化工學院大學化學教研室化學化工學院基礎化學實驗中心人工合成高分子——有機玻璃（PMMA）的制備小組介紹實驗目的與原理實驗儀器與試劑實驗步驟實驗問題探究與思考本實驗輪值主席：成佩潔

組員：王艷艷姜蘊文

陸佳菲何亞雯

人工合成高分子——有機玻璃（PMMA）的制備五丙班小組介紹五丙班小組介紹2．掌握有機玻璃的制備方法1．了解本體聚合的基本特點人工合成高分子——有機玻璃（PMMA）的制備實驗目的人工合成高分子——有機玻璃（PMMA）的制備實驗原理

本體聚合沒有溶劑或其他介質(zhì)，不需進行聚合物的純化后處理。其顯著特點是聚合體系粘度大、傳熱性差，反應進行到一定階段時會出現(xiàn)自動加速現(xiàn)象，因此必須排除反應熱。否則分子量分布變寬，材料的機械強度變低，嚴重的會引起“爆聚”而使產(chǎn)品報廢。本體聚合在工業(yè)上可用間歇法和連續(xù)法生產(chǎn)，除聚甲基丙烯酸甲酯外，還有聚苯乙烯、聚氯乙烯和高壓聚乙烯可采用本體聚合生產(chǎn)。

引發(fā)劑作用下的甲基丙烯酸甲酯的聚合反應是一個放熱過程，其反應式為：

反應熱的積累會導致反應物溫度升高，聚合反應加速，造成局部過熱而導致單體氣化或聚合物的裂解，使制件產(chǎn)生氣泡或空心。此外由于單體合聚合物的密度相差很大（甲基丙烯酸甲酯為0.94g/ml，聚甲基丙烯酸甲酯為1.18g/ml），因而在聚合時會產(chǎn)生體積收縮。如果聚合熱未經(jīng)有效排除，各部分反應就會不一致，收縮也不均勻，產(chǎn)生表面起皺或?qū)е铝鸭y。為避免這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，在實際生產(chǎn)有機玻璃時，常常采取預聚成漿法或分步聚合法。人工合成高分子——有機玻璃（PMMA）的制備實驗儀器與試劑儀器50ml錐形瓶

保鮮膜

彈簧夾或螺旋夾

水浴鍋

溫度計

小試管（1.5×10cm）（預先烘干作為模具）試劑甲基丙烯酸甲酯（MMA）（除去阻聚劑）過氧化苯甲酰（BPO）人工合成高分子——有機玻璃（PMMA）的制備實驗步驟一、預聚

取25g新蒸餾過的甲基丙烯酸甲酯單體放入干凈的干燥錐形瓶中，加入引發(fā)劑過氧化苯甲酰30mg。為防止預聚時水汽進入錐形瓶內(nèi)，搖勻后可在瓶口包上一層保鮮膜，再用橡皮圈扎緊。用70～80℃水浴加熱錐形瓶，進行預聚合，并間歇振蕩錐形瓶，觀察體系的粘度。當瓶內(nèi)預聚物粘度與甘油粘度相近時，立即停上加熱并用冷水使預聚物冷至室溫，以終止聚合反應。

二、灌模

將上面所得的預聚物灌入小試管中，灌模時要小心，不使預聚物溢至試管外。且不要全灌滿，稍留一段空間，以免預聚物受熱膨脹而溢出試管外。用保鮮膜將試管口封住，使預聚物與空氣隔絕。

三、聚合

?？诔希瑢⑸鲜龇夂每诘脑嚬芊湃?0℃烘箱中，繼續(xù)使單體聚合24h以上，然后再在100℃處理1h。關掉烘箱熱源，使聚合物在烘箱中逐漸冷卻至室溫。

四、脫模

將試管輕輕敲破，即可得到透明的棒狀有機玻璃。人工合成高分子——有機玻璃（PMMA）的制備實驗問題探究與思考

A組：

1.結構單元、聚合度以及高分子化合物的定義是什么？2.人類在衣、食、住、行等方面對天然高分子的簡單利用有哪些？

3.高分子（材料）科學是如何建立與發(fā)展起來的？

4.高分子化合物的特點以及與小分子化合物的主要區(qū)別有哪些？

5.如何確定高分子化合物的分子量及其分布？結構單元的定義1聚合度的定義2高分子化合物的定義3人工合成高分子——有機玻璃（PMMA）的制備1.結構單元、聚合度以及高分子化合物的定義1結構單元（StructuralUnit）

構成高分子鏈并決定高分子結構以一定方式連接起來的原子組合成為結構單元。如聚氯乙烯

人工合成高分子——有機玻璃（PMMA）的制備1.結構單元、聚合度以及高分子化合物的定義1

聚合度(DegreeofPolymerization)：

衡量聚合物分子大小的指標。指聚合物分子鏈中連續(xù)出現(xiàn)的重復單元(或稱鏈節(jié))的次數(shù)。用n表示。

1.結構單元、聚合度以及高分子化合物的定義1人工合成高分子——有機玻璃（PMMA）的制備高分子化合物（MacroMolecularCompound）

所謂高分子化合物，是指那些由眾多原子或原子團主要以共價鍵結合而成的相對分子量在一萬以上的化合物。舉例：纖維素、蛋白質(zhì)、蠶絲、橡膠、淀粉等天然高分子化合物，以及以高聚物為基礎的合成材料，如各種塑料，合成橡膠，合成纖維、涂料與粘接劑等。

1.結構單元、聚合度以及高分子化合物的定義1人工合成高分子——有機玻璃（PMMA）的制備【衣】尼龍腈綸滌綸維尼綸丙綸

【食】人造肉人造糧食人造蛋白質(zhì)合成糖

1.天然高分子在衣食住行等方面的簡單利用2天然高分子人工合成高分子——有機玻璃（PMMA）的制備【住】室外裝飾室內(nèi)擺設各種建筑材料天然高分子【行】飛機機艙壁板船艦的內(nèi)部設施1.天然高分子在衣食住行等方面的簡單利用2人工合成高分子——有機玻璃（PMMA）的制備確立階段完善發(fā)展多方向發(fā)展高分子科學最初的研究工作是關于羊毛、蠶絲等天然高分子的化學組成、結構和形態(tài)。高分子科學的完善發(fā)展以傳統(tǒng)化學合成方法的完善、新合成方法的發(fā)展和理論的完善發(fā)展為標志。新型聚合物不斷涌現(xiàn)，合成方法和技術也在不斷創(chuàng)新。高分子科學與其他學科相互滲透、相互結合。1.高分子（材料）科學是如何建立與發(fā)展的3人工合成高分子——有機玻璃（PMMA）的制備具有老化現(xiàn)象易于加工，且加工溫度低具有緩沖減震作用相對于金屬和玻璃而言比較輕不會腐爛，也不會生銹具有高彈性、粘彈性特點1.高分子化合物特點及與小分子化合物的區(qū)別4人工合成高分子——有機玻璃（PMMA）的制備人工合成高分子——有機玻璃（PMMA）的制備1.高分子化合物特點及與小分子化合物的區(qū)別4常見的分子,我們稱它們?yōu)樾》肿?一般由幾個或幾十個原子組成，分子量也在幾十到幾百之間。如水分子的分子量為18、二氧化硫的分子量是44。高分子則不同，它的分子量至少要大于1萬。高分子物質(zhì)的分子一般由幾千、幾萬甚至幾十萬個原子組成，它的分子量也就是幾萬、幾十萬、甚至以億來計算。凝膠色譜法（gelchromatography）

流動相為有機溶劑，固定相是化學惰性的多孔物質(zhì)(如凝膠)的色譜法。又稱分子排阻色譜法。

1.如何確定高分子化合物的分子量及其分布5人工合成高分子——有機玻璃（PMMA）的制備凝膠過濾色譜一般用于分離水溶性的大分子，如多糖類化合物。凝膠的代表是葡萄糖系列，洗脫溶劑主要是水。凝膠滲透色譜主要用于有機溶劑中可溶的高聚物(聚苯乙烯、聚氯已烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等)相對分