Polymetakrylat

Polymetylmetakrylmolekyl

Vad är polymetylmetakrylat?

Polymetylmetakrylat eller metylpolymetakrylat (PMMA) är en polymer som uppträder som ett termoplastiskt material och som tillhör akrylatgruppen. Det är transparent och överför det synliga ljuset cirka 100 %, så det överskrider glas i många aspekter.

PMMA är ett lättare material än glas, det är mer resistent mot effekter och kan användas i konstruktioner som kräver ett transparent material med stor tjocklek; Sådan är fallet med stora akvarier som använder PPMA -block upp till 33 cm tjocka.

PMMA syntetiserades 1930 av den engelska kemikalierna Rowland Hill och John Crawford, som spelade in materialet med namnet på Perspex. Därefter lyckades den tyska kemisten Otto Röhm 1933.

PMMA syntetiseras genom polymerisation av metylmetakrylat (dess monomer), en molekyl med formel V vinylstruktur₅ANTINGEN₂H₈. Polymerisationen av monomeren produceras med den fria radikala metoden, producent av amorfa polymerer utan kristallin struktur.

PMMA har många användningsområden och applikationer, med flygplan, plastcement, proteser etc.

Polymetylmetakrylat

PMMA strukturformel

PMMA är en polymer bildad av polymerisationen av metylmetakrylatmonomeren:

Molekylär struktur av polymetylmetakrylatmonomeren. Källa: Jynto och Ben Mills, Public Domain, via Wikimedia Commons

Denna polymeriza vinyl med den fria radikala metoden, som med polyvinylklorid (PVC).

De polymerer som produceras med denna metod kännetecknas eftersom substituenten eller hängande grupper är slumpmässigt belägna i hela polymerkedjan.

PMMA -kedja. Källa: Ingen maskinläsbar författare tillhandahållen. Benjah-Bmm27 antas (baserat på upphovsrättsanspråk)., Offentlig domän, via Wikimedia Commons

Tänk på den övre bilden. I den -okoch -grupperna₃ De är alla på samma sida; Men i verkligheten är de växlade: inte alla pekar på samma sida. Detta, plus skillnaderna mellan genomsnittslängderna eller storlekarna på PMMA -kedjorna, får kristaller att bildas; Och därför är det amorft och kallas som "ataktisk" polymer.

Kan tjäna dig: Mercury Barometer

Närvaron av metylgruppen i metylmetakrylatet förhindrar PMMA från att bilda en kristallin struktur och att den kan rotera fritt runt C-C-bindningarna. Således betraktas PMMA som en amorf termoplast.

Polymetylmetakrylat

IUPAC -namn

Poly (2-metylproponatmetyl)

Andra namn

Poly (metylmetakrylat) (PMMA), metylmetakrylat, perspex, plexiglás, lucite och andra namn.

Kemisk formel

(C₅ANTINGEN₂H₈) n

Denna formel är den för monomer (metylmetakrylat) och n representerar antalet monomerer som finns i PMMA.

Molmassa

Molmassan beror på antalet monomerer eller underenheter som polymeren har, är den molmassan för metylmetakrylatet lika med 100.12 g/mol (i genomsnitt).

Densitet

1.18 g/cm³

Smältpunkt

160 ºC. Även om det finns rapporter om smältpunkten för 220 ºC, kanske på grund av skillnader i de studerade polymererna.

Brytningsindex (n_D)

1.4905 vid en våglängd av 589.3 nm.

Förbränning

PMMA brinner vid 460 ° C och släpper koldioxid, vatten, kolmonoxid och andra föreningar såsom formaldehyd.

Löslighet

Lösligt i tetrahydrofurano, toluen, cyklohexanon, kloroform och etylacetat, såväl som i andra organiska lösningsmedel på grund av närvaron i polymeren av metylgrupper som lätt löses. Det är emellertid olösligt i alkoholer, alifatiska kolväten och vatten.

Smältbarhet

PMMA upplever fullständig hydrolys för svavelsyra (h₂Sw₄). Det är också hydrolyserat, även om det är långsammare, av saltsyra och iarhydinsyra.

Beteende till ljus

PMMA är resistent mot solljus på grund av dess motstånd mot ultraviolett ljus. Den har en synlig ljusöverföring på 92 % och filtrerar det ultravioletta ljuset med en våglängd mindre än 300 nm.

PMMA -ark korsas av infrarött ljus med en våglängd upp till 2800 nm. Men blockerar den infraröda våglängdsljuset större än 25000 nm.

Det kan tjäna dig: pyridin: struktur, egenskaper, användningar, toxicitet, syntes

Stabilitet

Det är stabilt vid rumstemperatur och oförenlig med starka oxiderande medel.

Mekanisk styrka

PMMA är mer resistent mot effekterna än glaset, även om dess motstånd är mindre än det som presenteras av polykarbonat.

Få PMMA

PMMA syntetiseras från propylen, omättad kolväte erhållet genom oljedestillation. Propylen reagerar med bensen och producerar isopropilbensen eller cumeno. Därefter oxideras denna förening till cumeno hydroperoxid.

Sedan behandlas cummeno hydroperoxid med syra för produktion av en aceton, som blir metylmetakrylat, PMMA -monomer.

Polymerisation görs varm genom att placera en blandning av monomeren i en behållare och en initiator av den fria radikala polymerisationsreaktionen, vanligtvis peroxid, såsom kaliumperoxidisulfat. Reaktionen exemplifieras med följande ekvation:

Polymerisationsekvation av metylmetakrylatmetakrylat. Källa: CJP24, CC0, via Wikimedia Commons

Dessutom tillsätts en emulgator till exempel natrium och vattenstadat, vilket producerar den fasta PMMA.

Användning / PMMA -applikationer

PMMA finns i många aktiviteter av mannen som sträcker sig från byggandet av hem och transportfordon, till konstnärliga uttryck, såsom målning.

Arkitektur

Polymelmetalkrilat används som en transparent barriär inom akvarier, med tillräcklig tjocklek för att motstå enormt vattentryck

På grund av transparens mot synligt ljus och dess motstånd mot ultraviolett ljus används PMMA vid konstruktion av fönster, dörrar, marker, paneler etc. Dessutom styr PMMA det synliga ljuset för att få naturlig belysning i hem och andra konstruktioner.

PMMA tillhandahåller också god termisk isolering som möjliggör användning i konstruktionen av växthus. Polymeren har egenskapen att användas med en tjocklek på upp till 33 cm, utan att förlora sin ljusöverföringskapacitet till skillnad från glas.

Detta gör att PMMA kan användas vid byggandet av stora akvarier, som på grund av de stora vattenvolymerna de innehåller, upplever stort tryck på sina väggar.

Kan tjäna dig: syror: egenskaper och exempel

Transportmedel

PMMA används i fönstren och bilbelysningen. I flygplan används det i Windows, Panels och Marques. Under tiden används i ubåtar och batisco för utomlands observationer.

Tillsatsmedel för smörjmedel

Smörjoljor och hydrauliska vätskor blir viscos när de upplever en temperaturminskning. PMMA -beroende underlättar lämpliga maskiner till en temperatur av -100 ºC, eftersom det förlänger sin flytande.

Medicinsk användning

PMMA används i utarbetandet av konventionella korrigerande linser och hårda kontaktlinser, inte mjuka kontaktlinser. Polymeren används för att göra intraokulära linser för att ersätta linsen, en naturlig okulär lins som skadas i tillståndet som kallas grå starr.

PMMA -cement används i ortopedisk kirurgi för att ställa in implantat och benombyggnad. Bencementets funktion är inte limmad, men fyller det fria utrymmet mellan ben och insatt protes, vilket möjliggör en bättre funktion.

PMMA används också i form av mikrosfärer för att fylla mjukvävnaden som ligger bakom huden, en procedur som används i estetisk kirurgi för att minska ärr och rynkor.

Anställning i tandvård

PMMA används för tillverkning av tänder, såväl som efterpage -tandproteser och stora varaktighetsdelar.

Konst

Med Plexiglaás (samma PMMA) utförs otaliga konstverk, till exempel denna skulptur belägen i Nederländerna och kallas Het Blauwe Hart

PMMA används i utarbetandet av akrylmålningar, närvarande i målningarna. Det används också vid utarbetandet av ramarna i färgmålningarna. Och som om det inte räckte används polymeren i utarbetandet av gitarrer, pianon och andra musikinstrument.

elektronik

På grund av dess höga ljusöverföring används PMMA på TV, LCD -skärmar, bärbara datorer, telefonskärmar och elektronisk utrustning. Det används också i solpaneler på grund av dess motstånd mot ultraviolett ljus och dess synliga ljusöverföring.

Referenser

1. Graham solomons t.W., Craig b. Fryhle. (2011). Organisk kemi. (10^th Utgåva.). Wiley Plus.
2. Carey f. (2008). Organisk kemi. (Sjätte upplagan). MC Graw Hill.
3. Morrison och Boyd. (1987). Organisk kemi. (Femte upplagan). Addison-Wesley Iberoamericana.
4. Wikipedia. (2021). Polymetylmetakrylat). Hämtad från: i.Wikipedia.org
5. Polymer Science Learning Center. (2021). Polymetylmetakrylat). Återhämtat sig från: PSLC.Ws
6. Redaktörerna för Enyclopaedia Britannica. (2021). Polymetylmetakrylat. Återhämtat sig från: Britannica.com
7. Specialchem. (2021). PMMA eller akryl: Guide för att stödja din framtida "transparenta" utveckling. Återhämtat sig från: Omnexus.Specialchem.com