[發明專利]甲基丙烯酸甲酯的本體聚合方法

有效

• 申請號: 201210312635.6
• 申請日: 2012-08-29
• 公開（公告）號: CN102807641A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 馬素德
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: C08F120/14
• 分類號: C08F120/14;C08F2/54;C08F2/02;C08L33/12
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李世喆

技術領域

本發明涉及化工技術領域，特別涉及一種甲基丙烯酸甲酯的本體聚合方法。

背景技術

本體聚合（bulk?polymerization/mass?polymerization）是單體或低分子原料在不加溶劑及其它分散劑的條件下，依靠引發劑分解或經過光、熱、輻射等的作用而進行的聚合反應。有時為了產物的應用性能，體系中也可加入少量著色劑、增塑劑、分子量調節劑等，但這些助劑不是本體聚合的必須組份。

對于甲基丙烯酸甲酯（Methyl?Methacrylate，MMA）的本體聚合來說，一般由單體和引發劑如偶氮二異丁腈或過氧化二苯甲酰等構成聚合體系，通過兩步或多步法工藝聚合得到產品。由于引發劑的使用，在聚合所得產品中不可避免的存留有引發劑殘基。

而在塑料光纖的制造中，目前制造塑料光纖的主要芯材料就是聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl?Methacrylate，PMMA）即甲基丙烯酸甲酯聚合后的產物，其中，塑料光纖的衰減（損耗）性能是塑料光纖最重要的性能參數，直接影響到其無中繼使用距離。在光纖材料種類（如聚甲基丙烯酸甲酯）一定的情況下，引發劑殘基的引入是造成衰減（損耗）性能下降的重要原因之一，而現有技術進行甲基丙烯酸甲酯本體聚合的過程中，會不可避免地引入引發劑殘基，從而使得以甲基丙烯酸甲酯作為芯材的塑料光纖的衰減性能較差。

發明內容

本發明提供了一種甲基丙烯酸甲酯的本體聚合方法，不會引入引發劑殘基。

為達上述目的，本發明的技術方案具體是這樣實現的：

一種甲基丙烯酸甲酯的本體聚合方法，該方法包括：

對甲基丙烯酸甲酯單體與聚甲基丙烯酸甲酯的混合物進行電子束輻照；

將輻照后的所述混合物在預設溫度下保溫反應預設時間。

優選地，所述輻照之前，該方法進一步包括：

對所述甲基丙烯酸甲酯單體進行提純。

優選地，所述將輻照后的所述混合物在預設溫度下保溫反應預設時間，包括：

從初始保溫反應溫度開始，逐步提高保溫反應溫度，直到最終保溫反應溫度；

在每個保溫反應溫度下，保溫反應預設時間。

優選地，所述對所述甲基丙烯酸甲酯單體進行提純，包括：

使用氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液清洗甲基丙烯酸甲酯單體；

將清洗后的所述甲基丙烯酸甲酯單體用去離子水洗至中性；

使用無水硫酸鈉對所述洗至中性的甲基丙烯酸甲酯單體進行脫水處理：

對所述脫水處理后的甲基丙烯酸甲酯單體進行減壓蒸餾。

優選地，所述減壓蒸餾包括：

進行兩次減壓蒸餾，每次減壓蒸餾分三段收集，僅保留中段餾分。

優選地，所述甲基丙烯酸甲酯單體與聚甲基丙烯酸甲酯的混合物中，聚甲基丙烯酸甲酯占甲基丙烯酸甲酯單體質量份數的3%~20%。

優選地，所述電子束輻照，包括：

電子束強度為0.2~1.5mA。

優選地，所述電子束輻照，包括：

輻照劑量為5~50kGy。

優選地，所述電子束輻照，包括：

輻照時間為2秒~10分鐘。

優選地，所述從初始保溫反應溫度為65℃；所述最終保溫反應溫度為110℃。

由上述技術方案可見，本發明的這種甲基丙烯酸甲酯的本體聚合方法，利用電子束輻照的能量引發MMA的本體聚合，從而進一步通過一定時間一定溫度的保溫制造出成品PMMA。采用本發明的甲基丙烯酸甲酯的本體聚合方法，得到的PMMA，由于不需要添加引發劑，因此不含引發劑殘基，PMMA純度很高，在塑料光纖等對材料純度要求較高的領域有廣泛應用。

另外，與傳統方法所得PMMA產品相比，本發明實施例所得PMMA產品具有較窄的分子量多分散性系數（見圖3），因而本發明所得PMMA產品分子規整度有所提高；并且通過差式掃描量熱儀分析可知，本發明所得PMMA產品的耐熱性也有所提高。

附圖說明

圖1為本發明實施例一的甲基丙烯酸甲酯的本體聚合方法流程圖。

圖2為本發明實施例二的甲基丙烯酸甲酯的本體聚合方法流程圖。

圖3為現有方法得到的PMMA樣品與本發明實施例得到的PMMA樣品的凝膠滲透色譜（GPC）分析曲線對比圖。

圖4為現有方法得到的PMMA樣品與本發明實施例得到的PMMA樣品的差式掃描量熱儀分析（DSC）曲線對比圖。

具體實施方式