Polymelmetakrylat

Polymetylmetakrylatmolekyl

Hva er polymetylmetakrylat?

Polymetylmetakrylat eller metylpolymetakrylat (PMMA) er en polymer som oppfører seg som et termoplastisk materiale og som tilhører akrylater -gruppen. Det er gjennomsiktig og overfører det synlige lyset omtrent 100 %, så det overstiger glass i mange aspekter.

PMMA er et lettere materiale enn glass, det er mer motstandsdyktig mot påvirkninger og kan brukes i konstruksjoner som krever et gjennomsiktig materiale med stor tykkelse; Slik er tilfellet med store akvarier som bruker PPMA -blokker opptil 33 cm tykk.

PMMA ble syntetisert i 1930 av den engelske kjemikaliet Rowland Hill og John Crawford, som registrerte materialet med navnet Perspex. Deretter klarte den tyske kjemikeren Otto Röhm i 1933.

PMMA syntetiseres ved polymerisasjon av metylmetakrylat (dets monomer), et molekyl med formel V vinylstruktur₅ENTEN₂H₈. Polymerisasjonen av monomeren produseres av den frie radikale metoden, produsent av amorfe polymerer uten krystallinsk struktur.

PMMA har mange bruksområder og applikasjoner, ved bruk av fly, plastsement, proteser osv.

Struktur av polymetylmetakrylat

PMMA strukturell formel

PMMA er en polymer dannet ved polymerisasjon av metylmetakrylatmonomeren:

Molekylstruktur av polymetylmetakrylatmonomeren. Kilde: Jynto og Ben Mills, Public Domain, via Wikimedia Commons

Denne polymeriza -vinylen etter den frie radikale metoden, som med polyvinylklorid (PVC).

Polymerene produsert ved denne metoden er karakterisert fordi substituenten eller anhengsgruppene er tilfeldig lokalisert i hele polymerkjeden.

PMMA -kjede. Kilde: Ingen maskinlesbar forfatter gitt. Benjah-BMM27 antatt (basert på krav om opphavsrett))., Offentlig domene, via Wikimedia Commons

Tenk på det øvre bildet. I det, -okokgruppene₃ De er alle på samme side; Men i virkeligheten blir de vekslet: ikke alle peker på samme side. Dette, pluss forskjellene mellom gjennomsnittlige lengder eller størrelser på PMMA -kjedene, fører til at krystaller dannes; Og derfor er det amorf og kalles "ataktisk" polymer.

Kan tjene deg: Merkurbarometer

Tilstedeværelsen av metylgruppen i metylmetakrylat forhindrer PMMA i å danne en krystallinsk struktur og at den kan rotere fritt rundt C-C-bindingene. Dermed regnes PMMA som en amorf termoplastisk.

Egenskaper til polymetylmetakrylat

IUPAC -navn

Poly (2-metylpropeonatmetyl)

Andre navn

Poly (metylmetakrylat) (PMMA), metylmetakrylat, perspex, plexiglás, lucite og andre navn.

Kjemisk formel

(C₅ENTEN₂H₈) n

Denne formelen er monomeren (metylmetakrylat) og n representerer antall monomerer som er til stede i PMMA.

Molmasse

Molmassen avhenger av antall monomerer eller underenheter som polymeren har, og er molmassen til metylmetakrylatet lik 100.12 g/mol (i gjennomsnitt).

Tetthet

1.18 g/cm³

Smeltepunkt

160 ºC. Selv om det er rapporter om smeltepunktet på 220 ºC, kanskje på grunn av forskjeller i polymerene som er studert.

Brytningsindeks (n_D)

1.4905 ved en bølgelengde på 589.3 nm.

Forbrenning

PMMA brenner ved 460 ° C som frigjør karbondioksid, vann, karbonmonoksid og andre forbindelser som formaldehyd.

Løselighet

Løselig i tetrahydrofurano, toluen, cykloheksanon, kloroform og etylacetat, så vel som i andre organiske løsningsmidler på grunn av tilstedeværelsen i polymeren av metylgrupper som lett løses. Imidlertid er det uoppløselig i alkoholer, alifatiske hydrokarboner og vann.

Fordøyelighet

PMMA opplever fullstendig hydrolyse for svovelsyre (h₂SW₄). Det hydrolyseres også, selv om de saktere, med saltsyre og iarhydinsyre.

Oppførsel til lys

PMMA er motstandsdyktig mot sollys på grunn av sin motstand mot ultrafiolett lys. Den har en synlig lysoverføring på 92 % og filtrerer det ultrafiolette lyset med en bølgelengde mindre enn 300 nm.

PMMA -ark krysses av infrarødt lys fra en bølgelengde opp til 2800 nm. Men blokkerer det infrarøde bølgelengdelyset større enn 25000 nm.

Det kan tjene deg: pyridin: struktur, egenskaper, bruk, toksisitet, syntese

Stabilitet

Det er stabilt ved romtemperatur og uforenlig med sterke oksidasjonsmidler.

Mekanisk styrke

PMMA er mer motstandsdyktig mot virkningene enn glasset, selv om motstanden er mindre enn den som er presentert av polykarbonat.

Skaffe PMMA

PMMA er syntetisert fra propylen, umettet hydrokarbon oppnådd ved oljestillasjon. Propylen reagerer med benzen, og produserer isopropilbenzen eller cumeno. Deretter oksideres denne forbindelsen til cumeno hydroperoksyd.

Deretter behandles cummeno hydroperoksyd med syre for produksjon av en aceton, som blir metylmetakrylat, PMMA -monomer.

Polymerisasjon gjøres varmt ved å plassere en blanding av monomeren i en beholder, og en initiator for den frie radikale polymerisasjonsreaksjonen, vanligvis peroksyd, så som kaliumperoksidisulfat. Reaksjonen er eksemplifisert med følgende ligning:

Polymerisasjonsligning av metylmetakrylatmetakrylat. Kilde: CJP24, CC0, via Wikimedia Commons

I tillegg tilsettes en emulgator.

Bruker / PMMA -applikasjoner

PMMA er til stede i en rekke aktiviteter av mannen som spenner fra bygging av hjem og transportkjøretøyer, til kunstneriske uttrykk, for eksempel å male.

Arkitektur

Polymelmetalkrilat brukes som en gjennomsiktig barriere i akvarier, med tilstrekkelig tykkelse til å motstå enormt vanntrykk

På grunn av åpenhet mot synlig lys og dets motstand mot ultrafiolett lys, brukes PMMA i konstruksjonen av vinduer, dører, marques, paneler osv. I tillegg guider PMMA det synlige lyset for å få naturlig belysning i hjem og andre konstruksjoner.

PMMA gir også god termisk isolasjon som tillater bruk i konstruksjonen av drivhus. Polymeren har egenskapen til å bli brukt med en tykkelse på opptil 33 cm, uten å miste sin lette transmisjonskapasitet i motsetning til glass.

Dette gjør at PMMA kan brukes i konstruksjonen av store akvarier, som på grunn av de store vannvolumene de inneholder, opplever stort press på veggene.

Kan tjene deg: syrer: egenskaper og eksempler

Transportmidler

PMMA brukes i vinduene og billysene. I fly brukes det i vinduer, paneler og marques. I mellomtiden brukes i ubåter og Batisco til observasjon i utlandet.

Tilsetningsstoff for smøremidler

Smørende oljer og hydrauliske væsker blir visko når de opplever en temperaturnedgang. PMMA -avhengighet letter riktige maskiner til en temperatur på -100 ºC, da den forlenger den.

Medisinsk bruk

PMMA brukes til utdyping av konvensjonelle korrigerende linser og harde kontaktlinser, ikke myke kontaktlinser. Polymeren brukes til å lage intraokulære linser for å erstatte linsen, en naturlig okulær linse skadet i tilstanden kjent som grå stær.

PMMA -sement brukes i ortopedisk kirurgi for å sette implantater og benoppussing. Funksjonen til beinsement er ikke limt, men fyller det fritt rom mellom bein og satt inn protese, noe som gir en bedre funksjon.

PMMA brukes også i form av mikrofærer for å fylle bløtvevet som ligger til grunn for huden, en prosedyre som brukes i estetisk kirurgi for å redusere arr og rynker.

Sysselsetting i tannbehandling

PMMA brukes til tennproduksjon, i tillegg til utsettelse av proteser og store varighetsstykker.

Kunst

Med Plexiglaás (den samme PMMA) blir utallige kunstverk utført, for eksempel denne skulpturen som ligger i Nederland og kalt Het Blauwe Hart

PMMA brukes i utdyping av akrylmalerier, til stede i maleriene. Det brukes også i utdypingen av rammene på maleriene. Og som om det ikke var nok, brukes polymeren i utdyping av gitarer, pianoer og andre musikkinstrumenter.

Elektronikk

På grunn av sin høye lysoverføring brukes PMMA på TV, LCD -skjermer, bærbare datamaskiner, telefonskjermer og elektronisk utstyr. Det brukes også i solcellepaneler på grunn av dens motstand mot ultrafiolett lys og dens synlige lysoverføring.

Referanser

1. Graham Solomons t.W., Craig f. Yngel. (2011). Organisk kjemi. (10^th Utgave.). Wiley Plus.
2. Carey f. (2008). Organisk kjemi. (Sjette utgave). Mc Graw Hill.
3. Morrison og Boyd. (1987). Organisk kjemi. (Femte utgave). Addison-Wesley Iberoamericana.
4. Wikipedia. (2021). Poly (metylmetakrylat). Hentet fra: i.Wikipedia.org
5. Polymer Science Learning Center. (2021). Poly (metylmetakrylat). Gjenopprettet fra: PSLC.Ws
6. Redaktørene av Enyclopaedia Britannica. (2021). Polymetylmetakrylat. Gjenopprettet fra: Britannica.com
7. SpecialChem. (2021). PMMA eller akryl: Guide for å støtte din fremtidige 'gjennomsiktige' utvikling. Gjenopprettet fra: Omnexus.SpecialChem.com