метакрилат что это такое

Что такое полиметилакрилат и где его используют

Полиметилакрилат – полимер метилакрилата, который обладает широчайшими возможностями для применения, обусловленными его исключительными физическими свойствами. Различают полиметилакрилат получаемый блочным и суспензионным способом производства. Данные разновидности полимера имеют различия в своих свойствах в основном по степени прозрачности и твердости. Промышленность производит полимер двух типов: листовой и гранулированный, после чего эти разновидности полиметилакрилата перерабатываются в конечную продукцию. Материал имеет несколько более распространенных названий – органическое стекло (оргстекло) или плексиглас.

Полиметилакрилат, получение которого производится путем полимеризации метилового эфира метакриловой кислоты при равномерном повышении температуры в пределах 60 – 1000С, широко используется как в промышленности, так и в быту. Химическая формула полиметилакрилата СН2-С(СН3)-)n COOCH3.

Свойства полиметилакрилата

Данный полимер сохраняет твердость при температуре до 800С, дальнейшее нагревание приводит к снижению прочностных характеристик и деформации изделия. При нагревании полиметилакрилата до температуры 1250С производят его формование и вытягивание. Повышение температуры свыше 1900С приводит к расплавлению полимера, при такой температуре материал подвергают литью под давлением, и экструзии. Температура свыше 3000С приводит к деполимеризации материала. При этом выделяется метилметакрилат.

Полилетилакрилат растворим в некоторых углеводородных соединениях – бензол, ацетон, дихлорэтан и т.д. Материал не вступает в реакцию со щелочными растворами, неорганическими кислотами, водой, бензинами и маслами. При воздействии на полиметилакрилат концентрированных азотной, серной, фтористоводородной и некоторых других кислот материал незначительно изменяет свои свойства.

Широкое применение полиметилакрилат получил благодаря своим физическим свойствам:

Кроме того, материал имеет и свойства, которые снижают возможные способы его применения: низкая температура плавления, под воздействием окружающей среды и высоких температур со временем происходит помутнение материала и повышение его хрупкости.

Применение полиметилакрилата

Полиметилакрилат впервые был синтезирован в 1928 году, когда и получил свое торговое название «plexiglas». В 30-х годах прошлого века материал широко применялся в авиационной промышленности из-за своих исключительных для тех лет свойств – прозрачности, устойчивости к статическим нагрузкам, нечувствительность к воздействию воды и отсутствие острых осколков при разбивании. Из него изготавливали остекление фонаря кабины пилота и турелей вооружения самолетов.

В дальнейшем полиметилакрилат находил все большее применение в самых различных отраслях промышленности.

В настоящее время полиметилакрилат применяется как в своем первоначальном состоянии, так и в составе композитных материалов и в эмульсионном виде:

Источник

Метилметакрилат

Метилметакрилат
Общие
Систематическое наименование	Метилметакрилат
Химическая формула	C5H8O2
Физические свойства
Молярная масса	100,12 г/моль
Плотность	0,94 г/см³
Динамическая вязкость (ст. усл.)	0,6 Па·с (при 20 °C)
Термические свойства
Температура плавления	-48 °C
Температура кипения	101 °C
Химические свойства
Растворимость в воде	1,5 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	80-62-6
SMILES	CC(=C)C(=O)OC
RTECS	OZ5075000

Метилметакрилат (ММА) — Сложный метиловый эфир метакриловой кислоты; бесцветная, маслянистая жидкость с ароматическим запахом, легко испаряется и воспламеняется. Температура кипения — 100,3 °C, в водных растворах понижается до 83 °C. Плотность — 0,935 г/см³ (полимер — 1,2 г/см³ и больше).

Химическая формула метилметакрилата: CH₂=C(CH₃)COOCH₃.

Применение

Более 50 % производимого метилметакрилата используется для получения акриловых полимеров. В форме полиметилметакрилата и других смол, он применяется, главным образом, в виде листов пластика, порошков для литья и формовки, поверхностных покрытий, эмульсионных полимеров, волокон, чернил и пленок. Метилметакрилат также применяется в производстве материалов, известных под названием плексигласа или люцита. Они используются в зубных протезах, твердых контактных линзах, и клеях. N-бутилметакрилат используется в качестве мономера для смол, сольвентных покрытий, клеев и присадок к маслам, а также входит в состав эмульсий для аппретирования тканей, кожи и бумаги, применяется в производстве контактных линз.

Опасность

Метилметакрилат может оказывать угнетающее действие на центральную нервную систему, печень, почки ; вызывать аллергические реакции глаз, кожи, носа, горла; вызывает сильную головную боль, тошноту, дерматит у рабочих, контактировавших с данным мономером.

Чрезвычайно легко диффундирует через стенки пластмассовых канистр, сосудов, загрязняя воздух.

Полиметилметакрилат, или органическое стекло, образуется в результате реакции полимеризации ММА.

Полезное

Смотреть что такое «Метилметакрилат» в других словарях:

метилметакрилат — метилметакрилат … Орфографический словарь-справочник

метилметакрилат — сущ., кол во синонимов: 1 • метакрилат (5) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

метилметакрилат — СН2=С(СН3)СООСН3, бесцветная жидкость, tкип 101°C. Применяется главным образом для получения оптически прозрачного полимера полиметилметакрилата (см. также Стекло органическое). * * * МЕТИЛМЕТАКРИЛАТ МЕТИЛМЕТАКРИЛАТ, CH2=C(CH3) COOCH3,… … Энциклопедический словарь

метилметакрилат — metilmetakrilatas statusas T sritis chemija formulė CH₂=C(CH₃)COOCH₃ atitikmenys: angl. methyl methacrylate rus. метилметакрилат; метиловой эфир метакриловой кислоты ryšiai: sinonimas – 1 (metoksikarbonil) 1 metiletilenas … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Метилметакрилат — метиловый эфир метакриловой кислоты CH2 = С (СН3) СООСН3, бесцветная жидкость; tкип 101 °С, плотность 0,936 г/см3 (20 °С); растворимость в воде при 30 °С 1,5% (по массе), неограниченно растворим в спирте и этиловом эфире … Большая советская энциклопедия

МЕТИЛМЕТАКРИЛАТ — (метиловый эфир метакриловой к ты) СН 2=С(СН 3 )СООСН 3, мол. м. 100,12; бесцв. прозрачная жидкость; т. пл. 48,2°С, т. кип. 101 °С, 63°С/200 мм рт. ст.; d420 0,9430; … Химическая энциклопедия

МЕТИЛМЕТАКРИЛАТ — метиловый эфир метакриловой кислоты, CH2=C(CH3)COOCH3 бесцветная жидкость с характерным запахом; tкип 100,6 °С. Легко полиме ризуется, образуя твёрдый оптически прозрачный полиметилметакрилат(см. также Стекло органическое) … Большой энциклопедический политехнический словарь

МЕТИЛМЕТАКРИЛАТ — СН2=С(СН3)СООСН3, бесцв. жидкость, tкип 101 °С. Применяется гл. обр. для получения оптически прозрачного полимера полиметилметакрилата (см. также Стекло органическое) … Естествознание. Энциклопедический словарь

Источник

Характеристика метакрилата

Физические и химические свойства метакрилата и полиметакрилата, способы получения. Суспензионный метод полимеризации. Свойства растворителей, получение полибутилметакрилата в лабораторных условиях, определение вязкости полимера. Результаты исследования.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Обзор литературы

метакрилат полимер получение лабораторный

1.1 Характеристика метакрилата

Метакрилаты имеют общую химическую формулу:

1) Свойства метакрилата:

2) Физические свойства метакрилата:

3) Химические свойства метакрилата:

4) Получение метакрилата:

В лаборатории метакрилаты получают этерификацией метакриловой кислоты или переэтерификацией ее низших эфиров (для получения высших эфиров) соответствующими спиртами в присутствии сильных кислотных катализаторов.

В промышленностисти метакрилаты получают в одну или две стадии из ацетонциангидрина [4]:

Перспективен еще не освоенный промышленностью способ синтеза метакрилата, заключающийся в окислении изобутилена смесью HNO₃ и N₂О₄ до метакриловой кислоты, которую затем переводят в эфир обработкой соответствующим спиртом [5].

1.2 Свойства полиметакрилатов

Химическая формула полиметакрлата:

Механические свойства полиметакрилата определяются природой и размером радикала R. С увеличением длины радикала от С₁ до С₁₀ уменьшаются прочность, плотность и твердость, возрастает эластичность.

Полиметакрилаты растворимы в собственных мономерах, в хлорированных и ароматических углеводородах, сложных эфирах; устойчивы к действию воды, разбавленных растворов кислот и щелочей [7].

1.3 Суспензионный метод полимеризации

Суспензионная полимеризация. Известны два метода полимеризации диспергированных в воде мономеров: суспензионная (капельная) и эмульсионная (латексная).

Основное преимущество проведения полимеризации в эмульсии (как и в суспензии) заключается в возможности использования дисперсионной среды для регулирования отвода тепла, выделяющегося при полимеризации. Однако механизмы протекания полимеризационных процессов в эмульсии и суспензии существенно различны, поэтому образуются продукты с разными свойствами. Неодинаков и характер получаемых водных дисперсий полимеров [9].

При суспензионной полимеризации мономер суспендируется в воде в виде капелек и поддерживается в таком состоянии благодаря интенсивному перемешиванию и стабилизации водорастворимыми высокополимерами (поливиниловым спиртом, полиоксиэтиленом, полиакриловой или полиметакриловой кислотой), защитными коллоидами (белковыми продуктами) или твердыми эмульгаторами (гидрофильными порошками). Защитный коллоид не должен совмещаться с мономером и полимером и переходить в масляную фазу. Инициирование и рост цепи происходят в каплях мономера, поэтому используют инициаторы, растворимые в мономере, а не в воде: перекись бензоила и др. За счет хорошего теплообмена при таком оформлении процесса удается довести превращение мономера до очень высокой степени. Однако при суспензионной полимеризации трудно регулировать размер частиц образующейся полимерной дисперсии, который зависит от концентрации защитного коллоида, его природы, интенсивности перемешивания и других параметров процесса. Размеры частиц таких дисперсий велики: обычно в пределах 20-150 мк. Суспензионную полимеризацию трудно проводить как непрерывный процесс [10].

2. Экспериментальная часть

2.1 Характеристики исходного сырья

1) Вода дистиллированная

Удельная электропроводность дистиллированной воды, как правило, менее 5 мкСм/см. При необходимости использования более чистой воды используют деионизированную воду. Удельная электропроводность деионизованной воды может быть менее 0,05 мкСм/см.

pH дистиллированной воды составляет 5,4- 6,6.

Будучи очень чистой, в отсутствие посторонних механических включений может быть перегрета выше точки кипения, или переохлаждена ниже точки замерзания без осуществления фазового перехода. Фазовый переход интенсивно происходит при введении механических примесей или встряхивании [11].

2) Перекись бензоила

Бензоилпероксид представляет собой бесцветные кристаллы с орторомбической решёткой. Растворяется в простых и сложных эфирах, хуже растворяется в керосине, не растворяется в диэтиленгликоле и кремнеорганических жидкостях. Пероксид бензоила подвергается термическому распаду с образованием радикалов.

3) Поливиниловый спирт (ПВС)

Поливиниловый спирт является превосходным эмульгирующим, адгезионным и пленкообразующим полимером. Он обладает высокой прочностью на разрыв и гибкостью. Эти свойства зависят от влажности воздуха, так как полимер адсорбирует влагу. Вода действует на полимер как пластификатор. При большой влажности у ПВС уменьшается прочность на разрыв, но увеличивается эластичность. Температура плавления находится в области 230 °C (в среде азота), а температура стеклования 85 °C для полностью гидролизованной формы. На воздухе при 220 °C ПВС необратимо разлагается с выделением СO, CO₂, уксусной кислоты и изменением цвета полимера с белого на темно-коричневый. Температура стеклования и температура плавления зависят от молекулярной массы полимера и его тактичности. Так, для синдиотактического ПВС температура плавления лежит в области 280 °C, а температура стеклования для сополимера ПВС-ПВА с содержанием звеньев ПВА 50-моль% находится ниже 20 °C. ПВС не имеет характерной эндотермической области отвечающей за плавление кристаллической фазы, однако его термическое разложение идентично ПВС полученному классическим способом.

Поливиниловый спирт стабилен в отношении масел, жиров и органических растворителей.

2.2 Свойства растворителей

Бесцветная подвижная летучая жидкость с резким запахом. Смешивается в неограниченных пределах с углеводородами, многими спиртами и эфирами, не смешивается с водой. Показатель преломления света 1,4969 при 20 °C. Горюч, сгорает коптящим пламенем.

Это прозрачная маслянистая жидкость с характерным запахом керосина, уайт-спирит используется в качестве растворителя жирных алкидов, некоторых каучуков и полибутилметакрилата.

Простейший представитель кетонов. Бесцветная легкоподвижная летучая жидкость с резким характерным запахом. Он полностью смешивается с водой и большинством органических растворителей. Ацетон хорошо растворяет многие органические вещества, а также ряд солей [13].

2.3 Посуда и аппаратура

Проведение синтеза полибутилметакрилата проводилось на установке для суспензионной полимеризации, которая представлена на рисунке 1 [14].

1) Стеклянная пропеллерная мешалка

Пропеллерные мешалки предназначены для быстрого перемешивания жидкостей с вязкостью до 4000 спз, приготовления однородных водных растворов реагентов, создания маловязких эмульсий, растворения или химической реакции в жидкой среде, гомогенизации легко подвижных жидкостей [15].

2) Обратный холодильник

Водяная баня представляет собой нагреваемое тело (например, сосуд с веществом, такой как колба, пробирка, или иное тело), помещённое в более крупную ёмкость с водой. Вода нагревается, и от неё нагревается тело. Вода не может нагреться выше своей температуры кипения (при данном атмосферном давлении), тем самым достигается автоматическое ограничение максимальной температуры нагрева тела. В тех случаях, когда требуется меньшая температура, применяются электрические водяные бани (термостаты) с автоматическим регулированием нагрева. Разновидностью водяной бани является роторный нагреватель, обеспечивающий за счёт вращения колбы более высокие интенсивность испарения и равномерность нагрева [16].

4) Колба трехгорлая

Трехгорлые колбы (реакторы) широко используются в органическом синтезе, а также для целого ряда других химических работ.

Обратные, или восходящие, холодильники используются при проведении реакции при температуре кипения реакционной смеси, но без отгонки жидкости; они обеспечивают конденсацию паров и стекание конденсата обратно в реактор по стенкам холодильника.

Жидкостные термометры основаны на принципе изменения объёма жидкости, которая залита в термометр (обычно это спирт или ртуть), при изменении температуры окружающей среды.

2.4 Методика эксперимента

Для получения полибутилметакрилата суспензионной полимеризацией в лабораторных условиях взвешивают бутилметакрилат и растворяют в нем перекись бензоила. Затем поливиниловый спирт растворяют в дистиллированной воде. Сливают оба раствора в пробирку с тубусом, снабженную механической мешалкой и обратным холодильником. Перемешивание ведут с такой скоростью, чтобы капли мономера распределялись равномерно по всему объему жидкости.

Содержимое пробирки нагревают на водяной бане до 80°С и поддерживают эту температуру в течении 6 часов.

Конец реакции устанавливают по увеличению плотности полимера, которая постепенно становится больше плотности среды.

Полученные гранулы отфильтровывают на воронке Бюхнера, промывают холодной водой и высушивают на воздухе.

2.5 Методика определения вязкости полимера

Вискозиметрический метод наиболее простой и доступный метод определения молекулярной массы полимеров в широкой области значений молекулярных масс. Этот метод является косвенным и требует определения констант в уравнении, выражающем зависимость вязкости от молекулярных весов.

Для определения вязкости раствора полимера измеряют время истечения, равных объемов растворителя и раствора через капилляр вискозиметра при заданной постоянной температуре. Концентрацию раствора (С) обычно выражают в граммах на 100 мл растворителя; для измерения вязкости используют растворы с концентрацией менее 1 г/100 мл.

Относительная вязкость з_отн представляет собой отношение времени истечения раствора к времени истечения растворителя:

Удельной вязкостью з_уд называют отношение разности вязкостей раствора и растворителя к вязкости растворителя:

Приведенной вязкостью (з_пр) называют отношение удельной вязкости раствора полимера к его концентрации:

Характеристической вязкостью [з] называют предельное значение отношение при концентрации раствора, стремящемся к нулю. Характеристическую вязкость определяют путем графической экстраполяции значений полученных для нескольких концентраций, к нулевой концентрации.

Измерения выполняют при определенной температуре с помощью капиллярного вискозиметра. Сначала измеряют время истечения чистого растворителя от верхней до нижней метки измерительного шарика (t₀). Время истечения измеряют не менее трех раз. Затем заливают растворитель из вискозиметра, помещают в него исходный раствор полимера и измеряют его время истечения. Последующие измерения вязкости проводят с разбавленными растворами, добавляя определенное количество чистого растворителя. Всего выполняют не менее трех разбавлений и измерений t для разбавленных растворов. В конце работы снова измеряют время t_0.

3. Результаты и их обсуждение

В соответствии с методикой проведения эксперимента, приведенной в пункте 2.3, проводили синтез полибутилметакрила методом суспензионной полимеризации. На рисунке 2 представлен внешний вид синтезируемого полимера. Полученные данные занесли в таблицу 2.

Источник

Что такое метилметакрилат, свойства и область применения

Полимер метилметакрилата характеризуется уникальными физическими характеристиками, благодаря чему он нашел широкую сферу использования. Существует два вида производства данного материала – суспензионный и блочный, которые влияют на твердость и прозрачность вещества. Среди других названий этого полимера – плексиглас и органическое стекло. Изготавливается он из метакриловой кислоты методом полимеризации.

Основные свойства материала и где он используется

Метилметакрилат ММА способен сохранять свою твердость при нагреве до плюс 800 градусов по Цельсию. Материал является инертным к воздействию щелочных растворов, масел, бензина, воды, кислот неорганического типа.

Широкая применимость и востребованность полимера метилметакрилата обусловлена его физическими свойствами. Во-первых – это 90-процентная оптическая проницаемость. Во-вторых – гибкость, благодаря чему при механических повреждениях не образуются острые сколы. Также поверхность данного материала легко поддается шлифовке.

В-третьих – вещество отличается стойкостью к воздействию кислорода, оно не окисляется, следовательно, может использоваться не только внутри помещений, но и на открытом воздухе. Свойства метилметакрилата обеспечивают взаимодействие с красителями, что позволяет придавать поверхностям абсолютно любой цвет.

Данный материал может использоваться в своем изначальном виде, в формате эмульсий, а также композитных материалов. Он применяется в производстве оптических кабелей, осветительных приборов, декоративных элементов, корпусов бытовой техники. Используется метилметакрилат и в авиации – для остекления самолетов, при изготовлении зубных протезов, капельниц. Незаменим материал в строительной отрасли – с его помощью строят парники, теплицы и т.д.

Метилметакрилатные полы

Самая популярная для метакрилата область применения – это наливные полы. Компания «Наливные полы» предлагает промышленные полы из данного материала, изготовленные по собственной технологии. Уникальные свойства этого полимера позволяют создавать напольные покрытия без швов и стыков в широкой цветовой гамме.

Метилметакрилат полы от компании «Наливные полы» можно использовать на объектах гражданского и промышленного строительства. После полимеризации получается покрытие, которое по прочности превосходит бетон, оставаясь при этом стойким к ударам и сохраняя пластичность. Материал способен в течение длительного времени справлять с абразивными и механическими нагрузками.

Одним из главных достоинств метилметакрилатного пола от «Наливные полы» является способность к восстановлению – в случае повреждения напольное покрытие можно быстро и локально отремонтировать, вернув первоначальный вид. В среднем такой пол способен прослужить до 25 лет.

Компания «Наливные полы» предлагает:

Использовать метилметакрилат пол «Политекс ММА» можно на предприятиях перерабатывающей и легкой промышленности, в цехах, на парковках, развлекательных и спортивных комплексах. Разработанный нами состав можно применять и на открытом пространстве – он отличается морозостойкостью и водостойкостью. С его помощью можно покрывать перроны, пандусы, паркинги, остановочные комплексы и т.п.

Преимущества заказа метакрилатного пола в «Наливные полы»

Мы являеся прямым производителем метилметакрилата, поэтому купить его можно по цене лучшей на рынке с гарантией качества. На всю продукцию компании имеются соответствующие сертификаты и другая сопроводительная документация. Заказывая у нас услуги по обустройству наливного пола, вы не только сэкономите, но и получите качественное покрытие от профессионалов.

Источник