Polymelmetacrylaat

Polymethylmetacrylaatmolecuul

Wat is polymethylmetacrylaat?

Polymethylmetacrylaat of methylpolymetacrylaat (PMMA) is een polymeer dat zich gedraagt ​​als een thermoplastisch materiaal en dat tot de acrylaatgroep behoort. Het is transparant en verzendt het zichtbare licht ongeveer 100 %, dus het overschrijdt glas in veel aspecten.

PMMA is een lichter materiaal dan glas, het is beter bestand tegen effecten en kan worden gebruikt in constructies die een transparant materiaal van grote dikte vereisen; Dat is het geval van grote aquaria die PPMA -blokken tot 33 cm dik gebruiken.

De PMMA werd in 1930 gesynthetiseerd door de Engelse chemicaliën Rowland Hill en John Crawford, die het materiaal opnamen met de naam Perspex. Vervolgens beheerde de Duitse chemicus Otto Röhm in 1933.

De PMMA wordt gesynthetiseerd door de polymerisatie van het methylmethacrylaat (zijn monomeer), een molecuul met formule V vinylstructuur₅OF₂H₈. De polymerisatie van het monomeer wordt geproduceerd door de vrije radicale methode, producent van amorfe polymeren zonder kristallijne structuur.

De PMMA heeft talloze toepassingen en toepassingen, met behulp van vliegtuigen, plastic cement, kunstgebitten, enz.

Structuur van polymethylmetacrylaat

PMMA structurele formule

De PMMA is een polymeer gevormd door de polymerisatie van het methylmethacrylaatmonomeer:

Moleculaire structuur van het polymethylmetacrylaatmonomeer. Bron: Jynto en Ben Mills, Public Domain, via Wikimedia Commons

Dit polymeriza -vinyl volgens de vrije radicale methode, zoals bij polyvinylchloride (PVC).

De polymeren die door deze methode worden geproduceerd, worden gekenmerkt omdat de substituent- of hanggroepen willekeurig zich in de polymerenketen bevinden.

PMMA -keten. Bron: Geen machine-leesbare auteur verstrekt. Benjah-bmm27 veronderstelt (op basis van copyrightclaims)., Public Domain, via Wikimedia Commons

Overweeg het bovenste beeld. Daarin zijn de -ococh -groepen₃ Ze staan ​​allemaal aan dezelfde kant; Maar in werkelijkheid zijn ze afgewisseld: niet iedereen wijst naar dezelfde kant. Dit, plus de verschillen tussen de gemiddelde lengtes of maten van de PMMA -ketens, zorgt ervoor dat kristallen worden gevormd; En daarom is het amorf en wordt het genoemd als "atactisch" polymeer.

Kan u van dienst zijn: Mercury Barometer

De aanwezigheid van de methylgroep in het methylmethacrylaat voorkomt dat de PMMA een kristallijne structuur vormt en dat deze vrij rond de C-C-bindingen kan roteren. De PMMA wordt dus als een amorf thermoplastisch beschouwd.

Eigenschappen van polymethylmetacrylaat

IUPAC -naam

Poly (2-methylpropeonaat methyl)

Andere namen

Poly (methylmetacrylaat) (PMMA), methylmethacrylaat, perspex, plexiglás, lucite en andere namen.

Chemische formule

(C₅OF₂H₈) N

Deze formule is die van de monomeer (methylmethacrylaat) en N vertegenwoordigt het aantal monomeren dat aanwezig is in de PMMA.

Molaire massa

De molaire massa hangt af van het aantal monomeren of subeenheden dat het polymeer bezit, is de molmassa van het methylmethacrylaat gelijk aan 100.12 g/mol (gemiddeld).

Dikte

1.18 g/cm³

Smeltpunt

160 ºC. Hoewel er meldingen zijn over het smeltpunt van 220 ºC, misschien vanwege verschillen in de bestudeerde polymeren.

Brekingsindex (n_D))

1.4905 bij een golflengte van 589.3 nm.

Verbranding

De PMMA brandt bij 460 ° C die koolstofdioxide, water, koolmonoxide en andere verbindingen zoals formaldehyde vrijgeeft.

Oplosbaarheid

Oplosbaar in tetrahydrofurano, tolueen, cyclohexanon, chloroform en ethylacetaat, evenals in andere organische oplosmiddelen vanwege de aanwezigheid in het polymeer van methylgroepen die gemakkelijk zijn opgelost. Het is echter onoplosbaar bij alcoholen, alifatische koolwaterstoffen en water.

Verteerbaarheid

De PMMA ervaart volledige hydrolyse voor zwavelzuur (h₂SW₄)). Het wordt ook gehydrolyseerd, hoewel langzamer, door zoutzuur en iarhydinezuur.

Gedrag aan het licht

De PMMA is bestand tegen zonlicht vanwege zijn weerstand tegen ultraviolet licht. Het heeft een zichtbare lichttransmissie van 92 % en filtert het ultraviolet licht met een golflengte van minder dan 300 nm.

PMMA -vellen worden gekruist door infraroodlicht van een golflengte tot 2800 nm. Maar blokkeert het infraroodgolflengte -licht groter dan 25000 nm.

Het kan u van dienst zijn: pyridine: structuur, eigenschappen, gebruik, toxiciteit, synthese

Stabiliteit

Het is stabiel bij kamertemperatuur en onverenigbaar met sterke oxiderende middelen.

Mechanische kracht

De PMMA is beter bestand tegen de effecten dan het glas, hoewel de weerstand minder is dan die gepresenteerd door polycarbonaat.

Het verkrijgen van de PMMA

De PMMA wordt gesynthetiseerd uit propyleen, onverzadigde koolwaterstof verkregen door oliedistillatie. Propyleen reageert met benzeen en produceert het isopropilbenzeen of cumeno. Vervolgens wordt deze verbinding geoxideerd tot cumeno -hydroperoxide.

Vervolgens wordt cummeno hydroperoxide behandeld met zuur voor de productie van een aceton, dat het methylmethacrylaat wordt, PMMA -monomeer.

Polymerisatie wordt heet gedaan door een mengsel van het monomeer in een container te plaatsen, en een initiator van de vrije radicale polymerisatiereactie, meestal peroxide, zoals kaliumperoxidisulfaat. De reactie wordt geïllustreerd met de volgende vergelijking:

Polymerisatievergelijking van methylmethacrylaatmethacrylaat. Bron: CJP24, CC0, via Wikimedia Commons

Bovendien wordt een emulgator toegevoegd, bijvoorbeeld het natrium- en waterstearaat, waardoor de vaste PMMA wordt geproduceerd.

Gebruik / PMMA -toepassingen

De PMMA is aanwezig in talloze activiteiten van de man, variërend van de bouw van huizen en transportvoertuigen, tot artistieke uitdrukkingen, zoals schilderen.

Architectuur

Polymelmetalcrilaat wordt gebruikt als een transparante barrière in aquaria, met voldoende dikte om een ​​enorme waterdruk te weerstaan

Vanwege transparantie tegen zichtbaar licht en zijn weerstand tegen ultraviolet licht, wordt PMMA gebruikt bij de constructie van ramen, deuren, merken, panelen, enz. Bovendien begeleidt de PMMA het zichtbare licht om natuurlijke verlichting te verkrijgen in huizen en andere constructies.

De PMMA biedt ook een goede thermische isolatie die het gebruik ervan in de constructie van kassen mogelijk maakt. Het polymeer heeft de eigenschap om te worden gebruikt met een dikte van maximaal 33 cm, zonder zijn lichttransmissiecapaciteit te verliezen in tegenstelling tot glas.

Hierdoor kan de PMMA worden gebruikt bij de constructie van grote aquaria, die vanwege de grote hoeveelheden water die ze bevatten, grote druk op hun muren ervaren.

Kan u van dienst zijn: zuren: kenmerken en voorbeelden

Transportmiddelen

De PMMA wordt gebruikt in de ramen en autolichten. In vliegtuigen wordt het gebruikt in ramen, panelen en merken. Ondertussen wordt in onderzeeërs en Batisco gebruikt voor observatie in het buitenland.

Additief voor smeermiddelen

Smeeroliën en hydraulische vloeistoffen worden viscos wanneer ze een temperatuurdaling ervaren. PMMA -verslaving vergemakkelijkt de juiste machines tot een temperatuur van -100 ºC, omdat deze de vloeibaarheid verlengt.

Medisch gebruik

De PMMA wordt gebruikt bij de uitwerking van conventionele corrigerende lenzen en harde contactlenzen, geen zachte contactlenzen. Het polymeer wordt gebruikt om intraoculaire lenzen te maken om de lens te vervangen, een natuurlijke oculaire lens beschadigd in de toestand die bekend staat als staar.

PMMA -cement wordt gebruikt in orthopedische chirurgie om implantaten en bottenremodellering in te stellen. De functie van botcement is niet gelijmd, maar vult de vrije ruimte tussen bot en ingevoegde prothese, waardoor een beter functioneren mogelijk is.

PMMA wordt ook gebruikt in de vorm van micro -bollen om het zachte weefsel te vullen dat ten grondslag ligt aan de huid, een procedure die wordt gebruikt in esthetische chirurgie om littekens en rimpels te verminderen.

Werkgelegenheid in de tandheelkunde

De PMMA wordt gebruikt voor de productie van tanden, evenals postburingen en stukken van grote duur.

Kunst

Met de Plexiglaás (dezelfde PMMA) ontelbare kunstwerken worden uitgevoerd, zoals dit beeldhouwwerk in Nederland en het Het Blauwe Hart genoemd

De PMMA wordt gebruikt bij de uitwerking van acrylschilderijen, aanwezig in de schilderijen. Het wordt ook gebruikt bij de uitwerking van de frames van de verfschilderijen. En alsof het niet genoeg is, wordt het polymeer gebruikt bij de uitwerking van gitaren, piano's en andere muziekinstrumenten.

elektronica

Vanwege de hoge lichttransmissie wordt de PMMA gebruikt op televisie, LCD -schermen, laptops, telefoonschermen en elektronische apparatuur. Het wordt ook gebruikt in zonnepanelen vanwege zijn weerstand tegen ultraviolet licht en zijn zichtbare lichttransmissie.

Referenties

1. Graham Solomons T.W., Craig B. Friteuse. (2011). Organische chemie. (10^e Editie.)). Wiley Plus.
2. Carey F. (2008). Organische chemie. (Zesde editie). MC Graw Hill.
3. Morrison en Boyd. (1987). Organische chemie. (Vijfde editie). Addison-Wesley IberoAmericana.
4. Wikipedia. (2021). Polymethylmethacrylaat). Opgehaald uit: in.Wikipedia.borg
5. Polymer Science Learning Center. (2021). Polymethylmethacrylaat). Hersteld van: PSLC.WS
6. De redacteuren van Enyclopaedia Britannica. (2021). Polymethylmethacrylaat. Hersteld van: Britannica.com
7. Speciaal. (2021). PMMA of acryl: gids om uw toekomstige 'transparante' ontwikkelingen te ondersteunen. Hersteld van: omnexus.Speciaal.com