背景及概述[1][2]
聚甲基丙烯酸(PMMA)為透明易碎的固體。溶于水，易溶于甲醇、乙醇、乙二醇乙醚、二甲基甲酰胺，不溶于丙酮和乙醚。由丙酮和氰化氫的加成中間產(chǎn)物2-甲基-羥基丙腈水解或由2-氰代丙醇與硫酸作用，再經(jīng)水解制得甲基丙烯酸，甲基丙烯酸在引發(fā)劑過(guò)硫酸銨或雙氧水和調(diào)節(jié)劑的存在下，進(jìn)行聚合制得。目前，PMAA的制備方法主要丙酮氰醇法(HCN)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)水解法。
丙酮氰醇法(HCN)是國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)聚甲基丙烯酸的主要方法，在丙酮與氰氫酸反應(yīng)生產(chǎn)丙酮氰醇后，丙酮氰醇與濃硫酸反應(yīng)，生成甲基丙烯酰胺硫酸鹽，水解得甲基丙烯酸，在引發(fā)劑存在下聚合制得。該生產(chǎn)工藝繁瑣、成本高，聚合時(shí)對(duì)pH值要求高，聚合速率較低；聚甲基丙烯酸甲酯水解法是將PMMA在酸堿催化、加熱條件下水解制備聚甲基丙烯酸或聚甲基丙烯酸鹽。
該方法水解速度慢，水解產(chǎn)物往往是PMMA/PMAA共聚物，同時(shí)也存在酸堿中和污染嚴(yán)重等問(wèn)題，在實(shí)際的生產(chǎn)中很少采用。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)俗稱有機(jī)玻璃，是一種熱塑性樹脂，目前已廣泛應(yīng)用在生活用品、家用電器、建筑、皮革、涂料等多個(gè)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)PMMA 消費(fèi)量年均增長(zhǎng)保持在6％以上，到2010年，國(guó)內(nèi)PMMA消費(fèi)量將達(dá)20萬(wàn)～22萬(wàn)噸，在PMMA得到廣泛使用的同時(shí)，也產(chǎn)生了大量廢料，約占使用量的1 ％左右，如何將PMMA廢棄物合理利用是目前需要解決的難題。
應(yīng)用[1][3]
聚甲基丙烯酸在紡織工業(yè)中用作纖維紡織過(guò)程中的保護(hù)膠著劑；用作低壓鍋爐阻垢劑，其阻垢性能與聚丙烯酸相似，耐溫性能優(yōu)于聚丙烯酸。由于其原料價(jià)格較貴，故其產(chǎn)品價(jià)格比聚丙烯酸高，除非在特殊要求的情況下，一般較少采用聚甲基丙烯酸作循環(huán)冷卻水的阻垢劑。
其應(yīng)用舉例如下：一種超高溫循環(huán)水阻垢劑及其制備方法，按照重量份數(shù)配比稱取多氨多醚基亞甲基膦酸、環(huán)己醇六磷酸酯、氯乙酸、雙酚A溶液、蒸餾水、PBTCA、抗氧劑、BTA、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸和羥胺類阻聚劑，用于鋼廠中的高爐、聯(lián)鑄、感應(yīng)圈等高溫循環(huán)水設(shè)備；高溫不易分解，穩(wěn)定性強(qiáng)，在100℃范圍內(nèi)隨溫度升高阻垢能力升高，阻垢效果好；降低了循環(huán)水的排污量，大大節(jié)省了循環(huán)水用量，阻垢率達(dá)98-100%。
制備[2]
方法1：采用水溶液聚合方法合成，原料甲基丙烯酸使用時(shí)蒸餾除去阻聚劑，過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑，巰基乙酸為分子量調(diào)節(jié)劑。
將計(jì)量的去離子水加到裝有電動(dòng)攪拌器、回流冷凝器、溫度計(jì)和滴液漏斗的聚合反應(yīng)器中，將巰基乙酸加入到反應(yīng)器中與水混合均勻，開動(dòng)攪拌并升高反應(yīng)溫度。將引發(fā)劑用計(jì)量的水配成適當(dāng)?shù)南∪芤褐糜诰酆戏磻?yīng)器上的滴液漏斗中，再將計(jì)量的甲基丙烯酸(MA)與計(jì)量的水配成一定比例的水溶液置于聚合反應(yīng)器上的另一滴液漏斗中。
當(dāng)反應(yīng)溫度升至80℃左右時(shí)開始滴加引發(fā)劑溶液和甲基丙烯酸溶液，控制滴加速度使反應(yīng)維持3～4h并使反應(yīng)溫度控制在85～90℃之間。聚合反應(yīng)完畢，冷卻反應(yīng)物，取樣測(cè)定產(chǎn)物的黏度、固含量，檢查產(chǎn)物的阻垢率，合格后桶入庫(kù)。
方法2：一種近臨界水中聚甲基丙烯酸甲酯無(wú)催化水解制備聚甲基丙烯酸的方法。方法的步驟如下：
1) 在高壓反應(yīng)釜中加入去離子水和聚甲基丙烯酸甲酯，去離子水與聚甲基丙烯酸甲酯的質(zhì)量比為1∶1~40∶1，開攪拌，常壓下升溫至沸騰，打開排氣閥2~5分鐘；
2) 升溫至210~300℃，水解3~50小時(shí)；
3) 水解液冷卻、卸壓，再在常壓下蒸去水份、真空干燥后得到聚甲基丙烯酸固體產(chǎn)物。
上述方法在水解過(guò)程中不需加入任何催化劑，過(guò)程簡(jiǎn)單、綠色，水解產(chǎn)物在紡織工業(yè)中可用作纖維紡織過(guò)程的保護(hù)用膠黏劑，與其它樹脂共混也可制備離子交換樹脂。
主要參考資料
[1] 精細(xì)化工辭典
[2] 呂秀陽(yáng)；劉體鋒；張建飛.近臨界水中聚甲基丙烯酸甲酯無(wú)催化水解制備聚甲基丙烯酸的方法 CN200910157131.X，申請(qǐng)日20091222
[3] 金可心；凌云；凌天陽(yáng).一種超高溫循環(huán)水阻垢劑及其制備方法. CN201510368599.9，申請(qǐng)日20150630