莫宏伟，胡跃鑫，李海英，雷良才

（辽宁石油化工大学 化学化工与环境学部，辽宁 抚顺 113001）

聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）具有较好的透明度和优异的综合性能，可以采用浇铸、注塑、挤出等工艺加工成型，广泛应用于汽车、医学、通讯及建筑等领域。2016 年全球PMMA 的产能约为2.7 Mt，国内PMMA 产能在350 kt 左右，实际产量约200 kt，表观消费量约400 kt，进口依赖度近50%。目前国内PMMA 主要终端消费领域基本为中低端市场，在防射线玻璃、光学纤维、光伏电池材料等方面的应用才刚刚起步［1-5］。随着先进制造业热潮的到来，新材料的研发、生产与应用必将迎来高速发展，高性能PMMA 将成为最具成长性的高分子材料之一，因此，研究开发PMMA 生产的新技术和新工艺十分必要［6-9］。Polymer Plus 是Aspen Plus 模拟软件中的一个模块，可针对不同单体、不同聚合机理的聚合工艺进行全过程模拟［10-11］。PMMA 的生产工艺以悬浮聚合、本体聚合与溶液聚合为主。由于悬浮聚合所得产品的相对分子质量低、产品透明性较差［12］，而本体聚合易发生暴聚等问题，故本工作采用溶液聚合生产PMMA 产品。

本工作以甲基丙烯酸甲酯（MMA）为单体、乙酸乙酯（EA）为溶剂、偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂，通过溶液聚合生产PMMA，利用Polymer Plus 模拟了年开车8 000 h、预计年产15 kt PMMA的生产工艺，分析了产物相对分子质量的影响因素，并进行了优化。

1 工艺模拟

1.1 MMA 聚合反应动力学模型

溶液聚合相比其他聚合方式，最大的优点就是传质、传热效果好，且无废水废气生成。在溶液聚合体系中，引发剂AIBN 首先分解为初级自由基，初级自由基与MMA 单体加成生成单体自由基，再以链增长的方式进行聚合，最终形成PMMA 大分子。……