Polymelmetacrilato

Molécula de polimetilmetacrilato

O que é polimetilmetacrilato?

Polimetilmetacrilato ou polimetacrilato de metila (PMMA) é um polímero que se comporta como um material termoplástico e pertence ao grupo acrilato. É transparente e transmite a luz visível cerca de 100 %, por isso excede o vidro em muitos aspectos.

O PMMA é um material mais leve que o vidro, é mais resistente a impactos e pode ser usado em construções que requerem um material transparente de grande espessura; É o caso de grandes aquários que usam blocos de PPMA com até 33 cm de espessura.

O PMMA foi sintetizado em 1930 pelo inglês Chemicals Rowland Hill e John Crawford, que gravaram o material com o nome de Perspex. Posteriormente, em 1933, o químico alemão Otto Röhm administrou.

O PMMA é sintetizado pela polimerização do metacrilato de metila (seu monômero), uma molécula com estrutura de vinil da fórmula V₅QUALQUER₂H₈. A polimerização do monômero é produzida pelo método de radical livre, produtor de polímeros amorfos sem uma estrutura cristalina.

O PMMA tem numerosos usos e aplicações, usando aeronaves, cimento plástico, dentaduras, etc.

Estrutura do polimetilmetacrilato

Fórmula estrutural PMMA

O PMMA é um polímero formado pela polimerização do monômero de metila metacrilato:

Estrutura molecular do monômero polimetilmetacrilato. Fonte: Jynto e Ben Mills, domínio público, via Wikimedia Commons

Este polimeriza vinil pelo método de radical livre, como no cloreto de polivinil (PVC).

Os polímeros produzidos por esse método são caracterizados porque os grupos substituintes ou pendentes estão localizados aleatoriamente em toda a cadeia de polímeros.

Cadeia PMMA. Fonte: nenhum autor legível por máquina fornecido. Benjah-BMM27 assumiu (com base em reivindicações de direitos autorais)., Domínio público, via Wikimedia Commons

Considere a imagem superior. Nele, os grupos -ococh₃ Eles estão todos do mesmo lado; Mas, na realidade, eles são alternados: nem todos apontam para o mesmo lado. Isso, além das diferenças entre os comprimentos médios ou tamanhos das cadeias PMMA, faz com que os cristais sejam formados; E, portanto, é amorfo e é chamado de polímero "atático".

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A presença do grupo metil no metacrilato de metila impede o PMMA de formar uma estrutura cristalina e que pode girar livremente ao redor das ligações C-C. Assim, o PMMA é considerado um termoplástico amorfo.

Propriedades do polimetilmetacrilato

Nome da IUPAC

Poli (2-metilpropeonato metil)

Outros nomes

Poli (metacrilato de metila) (PMMA), metacrilato de metila, Perspex, Plexiglás, Lucite e outros nomes.

Fórmula química

(C₅QUALQUER₂H₈) n

Esta fórmula é a do monômero (metacrilato de metila) e n representa o número de monômeros presentes no PMMA.

Massa molar

A massa molar depende do número de monômeros ou subunidades que o polímero possui, sendo a massa molar do metilo metacrilato igual a 100.12 g/mol (em média).

Densidade

1.18 g/cm³

Ponto de fusão

160 ºC. Embora haja relatos do ponto de fusão de 220 ºC, talvez devido a diferenças nos polímeros estudados.

Índice de refração (n_D)

1.4905 em um comprimento de onda de 589.3 nm.

Combustão

O PMMA queima a 460 ° C liberando dióxido de carbono, água, monóxido de carbono e outros compostos, como formaldeído.

Solubilidade

Solúvel em tetra -hidrofurano, tolueno, ciclohexanona, clorofórmio e acetato de etila, bem como em outros solventes orgânicos devido à presença no polímero de grupos metila que são facilmente resolvidos. No entanto, é insolúvel em álcoois, hidrocarbonetos alifáticos e água.

Digestibilidade

O PMMA experimenta hidrólise completa para ácido sulfúrico (H₂SW₄). Também é hidrolisado, embora mais lentamente, por ácido clorídrico e ácido iiarídico.

Comportamento à luz

O PMMA é resistente à luz solar devido à sua resistência à luz ultravioleta. Possui uma transmissão de luz visível de 92 % e filtra a luz ultravioleta com um comprimento de onda menor que 300 nm.

As folhas PMMA são cruzadas pela luz infravermelha de um comprimento de onda de até 2800 nm. Mas bloqueia a luz do comprimento de onda infravermelho maior que 25000 nm.

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Estabilidade

É estável à temperatura ambiente e incompatível com fortes agentes oxidantes.

Força mecânica

O PMMA é mais resistente aos impactos do que o vidro, embora sua resistência seja menor do que a apresentada por policarbonato.

Obtendo o PMMA

O PMMA é sintetizado a partir de propileno, hidrocarboneto insaturado obtido por destilação de petróleo. O propileno está reagindo com o benzeno, produzindo o isopropilbenzeno ou cumeno. Posteriormente, este composto é oxidado para o hidroperóxido de cumeno.

Em seguida, o hidroperóxido de Cummeno é tratado com ácido para a produção de uma acetona, que se torna o metacrilato de metila, o monômero PMMA.

A polimerização é feita quente, colocando uma mistura do monômero em um recipiente e um iniciador da reação de polimerização de radicais livres, geralmente peróxido, como peroxidisulfato de potássio. A reação é exemplificada com a seguinte equação:

Equação de polimerização de metacrilato de metila metacrilato. Fonte: CJP24, CC0, via Wikimedia Commons

Além disso, um emulsificante é adicionado, por exemplo, o estearato de sódio e água, produzindo o PMMA sólido.

Usos / PMMA Aplicativos

O PMMA está presente em inúmeras atividades do homem que variam da construção de casas e veículos de transporte, a expressões artísticas, como pintura.

Arquitetura

O polimelmetalcrilato é usado como uma barreira transparente nos aquários, com espessura suficiente para resistir à enorme pressão da água

Devido à transparência à luz visível e à sua resistência à luz ultravioleta, o PMMA é usado na construção de janelas, portas, marcas, painéis, etc. Além disso, o PMMA orienta a luz visível para obter iluminação natural em residências e outras construções.

O PMMA também fornece um bom isolamento térmico que permite seu uso na construção de estufas. O polímero tem a propriedade de ser usado com uma espessura de até 33 cm, sem perder sua capacidade de transmissão de luz, diferentemente do vidro.

Isso permite que o PMMA seja usado na construção de grandes aquários, que, devido aos grandes volumes de água que eles contêm, experimente grande pressão em suas paredes.

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Meios de transporte

O PMMA é usado nas janelas e luzes do carro. Nos aviões, é usado em janelas, painéis e marcas. Enquanto isso, em submarinos e Batisco é usado para observação no exterior.

Aditivo para lubrificantes

Os óleos lubrificantes e fluidos hidráulicos se tornam viscos quando sofrem uma diminuição de temperatura. O vício em PMMA facilita as máquinas adequadas a uma temperatura de -100 ºC, pois prolonga sua fluidez.

Usos médicos

O PMMA é usado na elaboração de lentes corretivas convencionais e lentes de contato rígidas, não lentes de contato suaves. O polímero é usado para fazer lentes intra -oculares para substituir a lente, uma lente ocular natural danificada na condição conhecida como catarata.

O cimento PMMA é usado em cirurgia ortopédica para definir implantes e remodelação óssea. A função do cimento ósseo não é colada, mas preenche o espaço livre entre os ossos e a prótese inserida, permitindo um melhor funcionamento.

O PMMA também é usado na forma de micro esferas para encher o tecido mole subjacente à pele, um procedimento usado em cirurgia estética para reduzir cicatrizes e rugas.

Emprego em odontologia

O PMMA é usado para fabricação de dentes, bem como dentaduras de pós -página e peças de grande duração.

Arte

Com os Plexiglaás (o mesmo PMMA), são realizadas inúmeras obras de artes, como esta escultura localizadas na Holanda e chamadas Het Blauwe Hart

O PMMA é usado na elaboração de pinturas acrílicas, presentes nas pinturas. Também é usado na elaboração dos quadros das pinturas de tinta. E como se não fosse suficiente, o polímero é usado na elaboração de guitarras, pianos e outros instrumentos musicais.

eletrônicos

Devido à sua alta transmissão de luz, o PMMA é usado na televisão, telas LCD, laptops, telas telefônicas e equipamentos eletrônicos. Também é usado em painéis solares devido à sua resistência à luz ultravioleta e à sua transmissão de luz visível.

Referências

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