Методи синтезу поліметилметакрилату та його властивості

   Для запобігання  полімеризації у процесі синтезу  та при зберігання метилметакрилат  інгибірують, частіше всього гідрохіноном (0,01-0,05% за масою) чи його монометиловим  ефіром. Вміст у метилметакрилаті  інгібітору визначають методом  колориметрії чи полярографії. Мономер перед полімеризацією звичайно звільняють від інгібітора промивкою спочатку 2-5%-м лужним розчином ( у випадку гідрохінона), а потім водою з послідовним висушуванням або ректифікацією. Для відтворюваності результатів по полімеризації необхідне ретельне  очищення мономера; яке не містить домішок метілметакрілат у відсутності повітря і дії світла досить стійкий.

 

 

Властивості: Поліметилметакрилат - жорсткий аморфний матеріал, що володіє високою прозорістю, атмосферостійкістю, хорошими физико-механическими і електроізоляційними властивостями (але непридатний унаслідок своєї полярності для використання при високих частотах). Він має високу морозостійкість (до -60 °С) і порівняно високу теплостійкість. Поліметилметакрилат добре розчиняється в карбонових кислотах, складних ефірах, у тому числі у власному мономері, кетоні, хлорованих і ароматичних вуглеводнях. Погано розчиняється в аліфатичних вуглеводнях і нижчих спиртах. За нормальних умов поліметилметакрилат стійок до кислот, лугів, дії світла і кисню, масло- і водостійкий. При нагріванні вище 105-110 °С поліметилметакрилат розм'якшується, переходить у високоеластичний достаток і легко формується. Добре поєднується з більшістю пластифікаторів. Поліметилметакрилат є нетоксичним матеріалом, при зберіганні при нормальній температурі жодних шкідливих продуктів в концентраціях, небезпечних для організму людини не виділяє. Не є вибухонебезпечним продуктом, але легкогорючий.

Основний експлуатаційний  недолік поліметилметакрилату -

 

поверхневе розтріскування під дією механічної напруги у присутності кисню. На початкових стадіях цього процесу воно виявляється як помутніння («синява») матеріалу, потім відбувається зростання тріщин аж до руйнування виробу. Основними способами боротьби з мікрорастреськиванісм («срібленням») є пластифікація і орієнтаційний витяг поліметилметакрилату. При цьому покращується і комплекс прочностних характеристик.

 

 

Область застосування оргскла:

Вживання оргстекла в оформленні інтер'єру

Органічне скло знайшло широке вживання у виробництві виробів різного типа для оформлення і поліпшення організації робочого місця, створення дизайну інтер'єру офісу. Такі властивості скла, як прозорість, формованість і можливість склеювання зробили даний пластик незамінним при виробництві предметів дизайну інтер'єру: акваріумів нестандартних форм - поєднаних з фонтаном, у вигляді колон, куль, столиків, стільців; декоративних фонтанів, аквапанелей.

Вживання оргстекла в хімічній промисловості і медицині

Виготовлення  дисплеїв різних форм. Різного роду захисні обгороджування, захисні пристосування (кожухи) для переробляючих верстатів і устаткування. Санітарне і лабораторне устаткування - підставки, корпуси фільтрів, рентгенівське устаткування і ін.).

 

Окуляри з оргскла

Контактные лінзи

Як вже відмічено, літаки і вертольоти, що відносяться  до попереднього покоління, склять одношаровими або багатошаровими (композитними) матеріалами на основі органічних і силікатних стекол.

Вироби з оргстекла отримують вакуумним формуванням, пневмоформованієм і штампуванням. Використовується також метод холодного формування. Багато сфер застосування цих полімерів перетинаються з склом, але оргстекло значно простіше обробляється і формується, а також володіє меншою вагою. Це визначає його перевагу для виготовлення різних деталей інтер'єру, покажчиків, рекламної продукції і акваріумів. Зазвичай для зв'язку використовується трудомістке оптичне скло. У цьому волокні серцевина робиться з кварцево-германатного скла. Хоча матеріал скляних волокон дешевше пластикових, їх собівартість вище із-за спеціальної обробки і технології виробів. У окремих, менш відповідальних випадках широке вживання для зв'язку має пластикове волокно.

 

З незвичайних  сфер застосування оргстекла слід зазначити:

· Виготовлення клея-розчинника для самого себе шляхом отримання мономера (метілметакрілата) перегонкою;

· У сантехніці (акрилові ванни), в торгівельному устаткуванні.

ПММА знайшов  широке вживання в офтальмології: з нього робляться жорсткі інтраокулярниє лінзи (ІОЛ), яких в даний час імплантується в світі до декількох мільйонів штук в рік.

Оранічеськие  скла як біоматеріали саме із-за таких  якостей як пластичність дозволили замінити стекла неорганічні. (Наприклад, контактні лінзи ). Робота учених протягом більш ніж 20 років привела до створення в кінці 90-х років силікон-гидрогельових лінз, які завдяки поєднанню гідрофільних властивостей і високої кислородопроніцаємості можуть безперервно використовуватися протягом 30 днів цілодобово.  Проте це не стекла, але оптичний матеріал зі своїми характеристиками

 

Основні сфери застосування поліметилметакрилату визначаються його головною якістю - високою прозорістю. Поліметилметакрилат використовується в світлотехніці, медицині, авіа- і машинобудуванні. 
Листовий поліметилметакрилат застосовується для виготовлення світильників, атрибутів реклами, дорожніх знаків, боксів для CD-дисков, прозорих корпусних деталей промислового устаткування, побутової техніки і оргтехніки.

Гранульований поліметилметакрилат переробляють екструзією в профільовані вироби і  труби, а литвом під тиском - в  лінзи 

 

призми, окуляри  і інші елементи оптики. Також з  поліметилметакрилату ллють рассєївателі фар, ліхтарів, інших освітлювальних приладів, шкали і індикатори для всілякого устаткування, прозоре канцелярське приладдя, елементи приладів для переливання крові в медичній техніці і елементи резонаторів в лазерній техніці.

Оптичні диски для лазерних відеопрогравачів також виготовляються з поліметилметакрилату.

У вигляді «бісеру» поліметилметакрилат використовують як обробний лак в шкіряній промисловості, а сополімери метілметакрілата з акриловими мономерами - у виробництві лаків і емалей.

Маси, що містять  суміш бісерного поліметилметакрилату з метилметакрилатом і іншими компонентами, застосовують в стоматології.

На особливу увагу поліметилметакрилат заслуговує як матеріал для светопроводящего каналу полімерних оптичних волокон.

Багато виробів з поліметилметакрилату виготовляють пневмо- або вакуум-формованієм у високоеластичному достатку, а також зваркою і склеюванням.

Співполімери метілметакрілата з метіл- або бутілакрілатом добре переробляються звичайними методами переробки термопластов.

Переробка відходів поліметилметакрилату утруднена.

Найбільше застосування знайшли полімери метил-, етил- та бутилметакрилатів та сополімери їх з метакриловою кислотою, а також  друг з другом у виготовленні безосколкового скла, які використовуються у авіаційній, автомобільній промисловості та ін. областях техніки та побуту. Полімери та співполімери метилметакрилату широко застосовують у медицині для виготовлення протезів (хірургія, стоматологія) та контактних лінз для очей (на основі гідрофільних полі метилметакрилатів). Полімери н-бутил і ізо-бутилметакрилатів і їх співполімери використовують для виготовлення клею та лаків,  а також як зв’язуюче при виготовленні слоїстих пластиків. Емульсії полібутилметакрилату використовують для аппретирування у текстильному та кожевенному виробництві. Метилметакрилат вищіх жирних спиртів використовують як співмономери для «внутрішньої» пластифікації жорстких пластиків, наприклад, полівініліденхлорида. Циклогексилметакрилат, усадка якого при полімеризації у 2 рази менше, ніж метилметакрилату, застосовують у приладобудуванні для виготовленні лінз. На основі полібензилметакрилату виготовляють моделі складних конструкцій і деталей машин для вивчення розподілу і математичної оцінки внутрішніх напруг методом фото пружність.

Промислове виробництво пластмас на основі метилметакрилату у Німеччині та США наприкінці 20-х років нашого століття.

 

 

 

Список літератури:

1. http://wikipedia.org. ru

2. http://www.chemfacts.ru

3. Марек О., Томка М., Акриловые полимеры, пер. с чеш., М.-Л., 1966;

4. Ніколаєв А. Ф., Синтетичні полімери та пластичні маси на їх основі, 2 вид., М.-Л., 1966; Хувінк Р., Ставерман А. [сост.], Хімія та технологія полімерів, пер. З нім., т. 2, М.-Л., 1965

5. Дебський В., Полі метилметакрилат, пер. з польск., М., 1972; Енциклопедія полімерів, т. 2, М., 1974, с. 203-209, 504-510;

 

6. http://www.polymerbranch.com/literature/view/306.html

7. Справочник юного химика (Н.Б. Казеннова, изд. 1997г.);

8. Учебник по химии 11 класс (Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман, изд.2001г.).

9. Энциклопедия полимеров, т. 2, М., 1974, с. 504-10; Гудимов М. М., Перов Б. В., Органическое стекло, М., 1981; Органические стекла и метакрилат-ные формовочные полимеры. Каталог, Черкассы, 1987. Е. Г. Сентюрин

 10. Берднікова М. П., Кісин Ю.В., Чирков Н. М., Високомол. спол., 5, № 1, 63   (1963);

11. Гетьманчук Ю. П.  Полімерна хімія: Підручник.- К.: Київський  університет, 1999.

12. Братичак М.М., Сік орський Р.-Т. Основи синтезу і реакційної здатності високомолекулярних сполук: Навч. Посібник.-Львів: «Львівська політехніка», 2003.

13. Технологія пластичних  мас/ Під ред. В. В. Коршака.  – М.: Хімія, 1977.

14. Братичак М. М.  Енциклопедія полімерів. Т. 1-3. – М.: Радянська енциклопедія. 1977.

 

15. Семчиков Ю. Д.  Високомолекулярні сполуки: Підруч. Для вузів – М.: Академія, 2003.

16. Николаев А. Ф.  Технология пластических масс. Л., «Химия», 1977

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.