《人造琥珀实验》PPT课件.ppt

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1、人造琥珀有机玻璃（PMMA）的制备天然天然琥珀琥珀天然琥珀是天然琥珀是4000万年至万年至6000万年前的针叶万年前的针叶树木所分泌出来的树脂，经过地壳的变动树木所分泌出来的树脂，经过地壳的变动而深埋在地下，经长期掩埋渐渐失去挥发而深埋在地下，经长期掩埋渐渐失去挥发的成分，再经氧化、固结逐渐形成为天然的成分，再经氧化、固结逐渐形成为天然树脂化石，其化学成分复杂，是人类最早树脂化石，其化学成分复杂，是人类最早认识与利用的有机类矿物之一。认识与利用的有机类矿物之一。人造琥人造琥珀珀琥珀的仿制品有电木、塑料和玻璃仿琥珀。琥珀的仿制品有电木、塑料和玻璃仿琥珀。聚甲基丙烯酸甲酯缩写代号为聚甲基丙烯酸甲酯

2、缩写代号为PMMA，俗，俗称有机玻璃，是迄今为止合成透明材料中称有机玻璃，是迄今为止合成透明材料中质地最优异，价格又比较适宜的品种。常质地最优异，价格又比较适宜的品种。常用做人造琥珀的材料用做人造琥珀的材料一、实验目的一、实验目的1了解本体聚合的基本特点。了解本体聚合的基本特点。2掌握有机玻璃的制备方法。掌握有机玻璃的制备方法。二、实验原理二、实验原理1、本体聚合：是单体、本体聚合：是单体(或原料低分子物或原料低分子物)在不加在不加溶剂以及其它分散剂的条件下，由引发剂或光、溶剂以及其它分散剂的条件下，由引发剂或光、热、辐射作用下引发的其自身进行聚合的聚合热、辐射作用下引发的其自身进行聚合的聚合

3、反应。有时也可加少量着色剂、增塑剂、分子反应。有时也可加少量着色剂、增塑剂、分子量调节剂等。液态、气态、固态单体都可以进量调节剂等。液态、气态、固态单体都可以进行本体聚合。行本体聚合。本体聚合不需进行聚合物的本体聚合不需进行聚合物的纯化后处理。纯化后处理。聚合体系粘度大、传热性差，反应聚合体系粘度大、传热性差，反应进行到一定阶段时会出现自动加速进行到一定阶段时会出现自动加速现象现象必须排除反应热，否则分子量分布必须排除反应热，否则分子量分布变宽，材料的机械强度变低，严重变宽，材料的机械强度变低，严重的会引起的会引起“爆聚爆聚”而使产品报废而使产品报废除聚甲基丙烯酸甲酯外，还有聚苯除聚甲基丙烯酸

4、甲酯外，还有聚苯乙烯、聚氯乙烯和高压聚乙烯可采乙烯、聚氯乙烯和高压聚乙烯可采用本体聚合生产。用本体聚合生产。反反应应特特点点2 2、人工合成琥珀即是一个本体聚合反应，反、人工合成琥珀即是一个本体聚合反应，反应式为引发剂作用下的甲基丙烯酸甲酯的聚合应式为引发剂作用下的甲基丙烯酸甲酯的聚合反应：反应：放热反应放热反应单体单体结构单元结构单元聚合度聚合度u反应温度升高，造成局部过热反应温度升高，造成局部过热而导致单体气化或聚合物的裂解，而导致单体气化或聚合物的裂解，产生气泡或空心产生气泡或空心u聚合时会产生体积收缩，若聚聚合时会产生体积收缩，若聚合热未经有效排除，各部分反应合热未经有效排除，各部分反

5、应就会不一致，收缩也不均匀，产就会不一致，收缩也不均匀，产生表面起皱或导致裂纹生表面起皱或导致裂纹为为避免避免这这种种现现象的象的产产生，在生，在实际实际生生产产有有机玻璃机玻璃时时，常常采取，常常采取预预聚成聚成浆浆法或分步聚法或分步聚合法，并在操作合法，并在操作过过程程中注意中注意摇摇晃保晃保证证受受热热均匀均匀三、实验仪器与试剂三、实验仪器与试剂 仪器：仪器：50ml锥形瓶，保鲜膜，弹簧夹或螺旋锥形瓶，保鲜膜，弹簧夹或螺旋夹，水浴锅，温度计，小试管（夹，水浴锅，温度计，小试管（1.510cm）（预先）（预先烘干作为模具）烘干作为模具）试剂：甲基丙烯酸甲酯（试剂：甲基丙烯酸甲酯（MMA）（

6、除去阻聚）（除去阻聚剂），过氧化苯甲酰（剂），过氧化苯甲酰（BPO），一个昆虫或一片叶），一个昆虫或一片叶子（清洗干燥）子（清洗干燥）四、实验步骤四、实验步骤取试剂取试剂预聚预聚灌模灌模聚合聚合脱模脱模取试剂取取25g新蒸馏过的新蒸馏过的甲基丙烯酸甲酯单体放甲基丙烯酸甲酯单体放入干净的干燥锥形瓶中，入干净的干燥锥形瓶中，加入引发剂过氧化苯甲加入引发剂过氧化苯甲酰酰30mg。为防止预聚时为防止预聚时水汽进入锥形瓶内，水汽进入锥形瓶内，摇匀后可在瓶口包摇匀后可在瓶口包上一层保鲜膜，再上一层保鲜膜，再用橡皮圈扎紧。用橡皮圈扎紧。预聚用用7080水浴水浴加热锥形瓶，进行预加热锥形瓶，进行预聚合，聚合，

7、并间歇振荡锥并间歇振荡锥形瓶，观察体系的粘形瓶，观察体系的粘度度 当瓶内预聚物粘当瓶内预聚物粘度与甘油粘度相近时，度与甘油粘度相近时，立即停上加热并用冷立即停上加热并用冷水使预聚物冷至室温，水使预聚物冷至室温，以终止聚合反应以终止聚合反应 灌模动植物标本预先整动植物标本预先整理干燥脱水，然后放入理干燥脱水，然后放入单体中浸透，赶走所含单体中浸透，赶走所含的空气，放入小试管中，的空气，放入小试管中，将所得的预聚物灌入小将所得的预聚物灌入小试管中试管中灌模时要小心，不使灌模时要小心，不使预聚物溢至试管外。且不预聚物溢至试管外。且不要全灌满，稍留一段空间，要全灌满，稍留一段空间，以免预聚物受热膨胀而

8、溢以免预聚物受热膨胀而溢出试管外。用保鲜膜将试出试管外。用保鲜膜将试管口封住，使预聚物与空管口封住，使预聚物与空气隔绝。气隔绝。聚合模口朝上，将上述模口朝上，将上述封好口的试管放入封好口的试管放入40烘箱中，烘箱中，继续使单体聚继续使单体聚合合24h以上，然后再在以上，然后再在100处理处理1h。关掉烘箱热源，使关掉烘箱热源，使聚合物在烘箱中逐渐冷聚合物在烘箱中逐渐冷却至室温。却至室温。脱模 聚合将试管轻轻敲破，聚合将试管轻轻敲破，即可得到透明的棒状有机玻即可得到透明的棒状有机玻璃璃五、注意事项五、注意事项甲基丙烯酸甲酯易燃烧，操作时要注意甲基丙烯酸甲酯易燃烧，操作时要注意空气流通，禁止明火空

9、气流通，禁止明火1、甲基丙烯酸甲酯、各种仪器不能混入水甲基丙烯酸甲酯、各种仪器不能混入水分，否则产品表面或内部会出现雾状物分，否则产品表面或内部会出现雾状物2、在引发阶段，可以通过摇瓶把热量分散出去。在引发阶段，可以通过摇瓶把热量分散出去。但料液变稠后必须降到但料液变稠后必须降到42左右，平稳而缓慢左右，平稳而缓慢地进行聚合反应，是反应热能及时散发出来地进行聚合反应，是反应热能及时散发出来3、预聚时要应间歇振荡，预聚时要应间歇振荡，以减少氧气在单以减少氧气在单体中的溶解体中的溶解4、灌摸要尽快，因为聚合反应不会完全灌摸要尽快，因为聚合反应不会完全停止，要防止料液固化停止，要防止料液固化5、人工制造的琥珀透明度人工制造的琥珀透明度很好、光洁如玉很好、光洁如玉琥珀透明但很温润，不像玻璃、水晶、琥珀透明但很温润，不像玻璃、水晶、钻石那样无遮拦地具有通透性。钻石那样无遮拦地具有通透性。谢谢！谢谢！