Acrylique

Nom commun de polyméthacrylate de méthyle (PMMA)

Poly (méthacrylate de méthyle) (PMMA) poly (méthyl-2-methylpropenoate) est un thermoplastique transparent. Chimiquement, c'est le polymère synthétique de méthacrylate de méthyle. Il est vendu sous les noms commerciaux de nombreux, y compris Policril, plexiglas, Gavrieli, Vitroflex, Limacryl, R-Cast, Per-Clax, Perspex, Plazcryl, Acrylex, Acrylite, Acrylplast, Altuglas, Polycast, Oroglass, Optix et Lucite et est communément appelée verre acrylique, tout simplement acrylique, le plexiglas ou en plexiglas. Acrylique, ou de fibres acryliques, peut également se référer à des polymères ou copolymères contenant des polyacrylonitrile. Le matériau a été développé en 1928 dans des laboratoires différents et a été mis sur le marché en 1933 par Rohm and Haas Company.

PMMA est souvent utilisé comme une alternative au verre, et en concurrence avec le polycarbonate (PC). Il est souvent préféré à cause de ses propriétés modérée, une manipulation facile et le traitement, et un faible coût, mais se comporte de manière fragile lorsqu'il est chargé, en particulier en vertu d'une force d'impact. Pour produire 1 kg de PMMA, environ 2 kg de pétrole est nécessaire. PMMA s'enflamme à 460 ° C et des brûlures, la formation de dioxyde de carbone, l'eau, de monoxyde de carbone et des composés de faible poids moléculaire, dont le formaldéhyde.

Histoire

Le premier acide acrylique a été créé en 1843. l'acide méthacrylique, dérivé de l'acide acrylique, a été formulée en 1865. La réaction entre l'acide méthacrylique et les résultats d'alcool méthylique dans le méthacrylate de méthyle ester. Les chimistes allemands Fittig et Paul a découvert en 1877 le processus de polymérisation qui transforme le méthacrylate de méthyle en polyméthacrylate de méthyle. En 1933, le chimiste allemand Otto Röhm breveté et enregistré le nom de marque PLEXIGLAS. En 1936, la première production commercialement viable de verre de sécurité acrylique a commencé. Au cours de la Seconde Guerre mondiale en verre acrylique a été utilisée pour périscopes sous-marins, et les pare-brise, auvents et tourelles pour les avions.

Synthèse

PMMA est couramment produites par polymérisation en émulsion, polymérisation en solution et en masse. Généralement initiation radicalaire est utilisé (y compris les méthodes de polymérisation vivante), mais polymérisation anionique du PMMA peut également être effectuée.

Traitement

Thermoplastique PMMA est généralement traitée à 240-250 ° C. Tous les procédés de moulage commun peut être utilisé, y compris le moulage par injection, moulage par compression et extrusion. La meilleure qualité plaques de PMMA sont produites par coulée de cellules, mais dans ce cas, les étapes de polymérisation et de moulage se produire simultanément. La résistance du matériau est plus élevé que les pâtes de moulage en raison de sa masse moléculaire extrêmement élevé. durcissement du caoutchouc a été utilisée pour augmenter la force de PMMA en raison de son comportement fragile en réponse aux charges appliquées.

PMMA peuvent être joints en utilisant du ciment cyanoacrylate (soi-disant «Superglue»), avec la chaleur (fusion), ou en utilisant des solvants tels que le di-ou trichlorométhane à dissoudre le plastique au niveau du joint, qui fusionne ensuite et fixe, formant une soudure presque invisible .

Les rayures peuvent être facilement enlevées par polissage ou par chauffage de la surface du matériau.

Découpe laser peut être utilisé pour former des motifs complexes à partir de plaques de PMMA. PMMA se vaporise à des composés gazeux (y compris ses monomères) sur la découpe au laser, donc une réduction très propre est faite, et le découpage se fait très facilement. À cet égard PMMA a un avantage sur les concurrents polymères comme le polystyrène et en polycarbonate, qui exigent des puissances laser supérieur et de donner des découpes au laser plus salissant et carbonisés.

Propriétés

Ossature de méthacrylate de méthyle, monomère qui constitue PMMAPMMA:

a une densité de 1,150-1,190 kg/m3. C'est moins que la moitié de la densité du verre, et semblable à celle d'autres plastiques.
a une bonne résistance aux chocs supérieure à celle du verre ou du polystyrène, mais nettement inférieur à celui des polymères en polycarbonate ou en génie. Dans la majorité des applications, il ne se brisera pas mais rompt dans de grandes pièces terne.
est plus souple et plus facilement que le verre rayé. revêtements anti-rayures (qui peut également avoir d'autres fonctions) sont souvent ajoutés à des feuilles de PMMA.
transmet jusqu'à 92% de la lumière visible (3 mm d'épaisseur), et donne un reflet d'environ 4% par rapport à chacune de ses faces à cause de son indice de réfraction de 1,4893 à 1,4899.
ultraviolet filtres (UV) à des longueurs d'onde inférieures à environ 300 nm. Certains fabricants [3] ajouter des revêtements ou des additifs au PMMA pour améliorer l'absorption dans la gamme 300-400 nm.
permet à la lumière infrarouge de longueur d'onde de 2800 nm à passer. IR de longueurs d'onde, jusqu'à 25.000 nm, sont essentiellement bloqué. Les formulations spéciales de couleur PMMA existent pour permettre aux longueurs d'onde infrarouges spécifiques à passer tout en bloquant la lumière visible (pour la télécommande ou les applications de capteurs de chaleur, par exemple).
a une excellente stabilité de l'environnement par rapport à d'autres matières plastiques comme le polycarbonate, et est donc souvent le matériau de choix pour les applications à l'extérieur.
a une faible résistance aux solvants, comme il se gonfle et se dissout facilement. Il a également une faible résistance à de nombreux autres produits chimiques en raison de ses groupes ester facilement hydrolysés.

Modification des propriétés

Pure poly (méthacrylate de méthyle) homopolymère est rarement vendu comme un produit fini, car il n'est pas optimisé pour la plupart des applications. Plutôt, la modification des formulations avec des quantités variables d'autres comonomères, des additifs et des charges sont créés pour des utilisations où les propriétés spécifiques sont nécessaires. Par exemple,

Une petite quantité de comonomères acryliques sont utilisés couramment dans les classes PMMA destinés à traitement thermique, car cela stabilise le polymère à la dépolymérisation ("décompression") au cours du traitement.
Comonomères tels que l'acrylate de butyle sont souvent ajoutés pour améliorer la résistance aux chocs.
Comonomères tels que l'acide méthacrylique peuvent être ajoutés pour augmenter la température de transition vitreuse du polymère pour une utilisation plus haute température tels que dans les applications d'éclairage.
Les plastifiants peuvent être ajoutés pour améliorer les propriétés de traitement, baisser la température de transition vitreuse, ou d'améliorer les propriétés d'impact.
Colorants peuvent être ajoutés à donner de la couleur pour les applications décoratives, ou pour protéger (ou filtre) de lumière UV.
Les charges peuvent être ajoutés à améliorer le rapport coût-EFFICACITE.
[Modifier] polymère connexes (acrylate de méthyle) poly
Le polymère d'acrylate de méthyle, PMA ou de poly (acrylate de méthyle), est similaire à (méthacrylate de méthyle) poly, sauf pour l'absence de groupes méthyle sur la chaîne de carbone du squelette. PMA est une matière caoutchouteuse molle blanche qui est plus doux que le PMMA parce que ses longues chaînes de polymères sont plus minces et plus lisse et peut plus facilement glisser les uns les autres.