1.1 Полиметилметакрилат

Промышленное производство пластмасс на основе метилметакрилатов было начато в Германии и США в конце 20-годов нашего века.

Полиметилметакрила [--СН2--С(СООСН3)(СН3)--] -- аморфный прозрачный термопласт, имеющий важное промышленное значение. Его молекулярная масса может достигать нескольких миллионов.

Свойства.

Полиметилметакрилат растворяется в собственном мономере и других сложных эфирах, ароматических и галогензамещенных углеводородах, кетонах, муравьиной и ледяной уксусной кислотах, образуя очень вязкие растворы. Он не растворим в воде, спиртах, алифатических углеводородах и простых эфирах. Устойчив к действию разбавленных щелочей и кислот. Полиметилметакрилат физиологически безвреден и стоек к биологическим средам.

Полиметилметакрилат, получаемый радикальной полимеризацией в массе (так называемое органическое стекло), -- бесцветный прозрачный полимер, обладающий высокой проницаемостью для лучей видимого и УФ-света, высокой атмосферостойкостью, хорошими физико-механическим и электроизоляционными свойствами.

При нагревании выше 120°С полиметилметакрилат размягчается, переходит в высокоэластичное состояние и легко формуется. Свыше 200⁰С начинается заметная деполимеризация полиметилметакрилата, которая с достаточно высокой скоростью протекает при температурах свыше 300°С. В промышленности деполимеризацией из отходов полиметилметакрилата получают мономер.

Стереорегулярные полиметилметакрилаты -- кристаллизующиеся полимеры с более высокой плотностью и повышенной стойкостью к действию растворителей, чем атактические.

Кристалличность полиметилметакрилата дополнительно повышают термообработкой или набуханием полимера.

Получение.

В промышленности полиметилметакрилат получают преимущественно свободнорадикальной полимеризацией метилметакрилатов при умеренных температурах, инициаторами которых являются органические и неорганические перекиси и некоторые окислительно-восстановительные системы. Полимеризацию метилметакрилатов можно осуществлять в массе (блоке), суспензии, эмульсии или растворе. В промышленности наибольшее распространение получили блочный и суспензионный методы. При блочной полимеризации конфигурация полимеризационной формы предопределяет конфигурацию получаемого полиметилметакрилата. Суспензионную (бисерную) полимеризацию метилметакрилата осуществляют в водной среде в реакторах, снабженных лопастными или турбинными мешалками. Получаемый полимер имеет вид прозрачных шариков, размеры которых от 1-1 03 до нескольких мм, что зависит от интенсивности перемешивания, природы и количества стабилизатора суспензии. Средняя молекулярная масса (80000--120000) суспензионного полиметилметакрилата ниже, чем у блочного. Полученные продукты различаются по температурам размягчения и вязкостям расплава.

Применение и переработка. В промышленности полиметилметакрилат поставляется главным образом в виде листового органического стекла, в качестве конструкционного материала, кроме того его применяют в лазерной технике.

Суспензионный полиметилметакрилат, получаемый в виде порошка, предварительно гранулируется на экструзионных машинах. Гранулированный полиметилметакрилат перерабатывают прессованием, литьем под давлением или экструзией. Суспензионные полимеры используют в автомобильной промышленности (задние фонари, подфарники, световые отражатели), в приборостроении (линзы, призмы, шкалы), для изготовления изделий широкого потребления (посуда, пуговицы и другие) и канцелярских принадлежностей. Экструдированные из суспензионных полимеров и сополимеров листы используются для изготовления светотехнических изделий (рассеивателей света для светильников), вывесок. Суспензионный полиметилметакрилат с размером частиц 0,05--0,15 мм или высушенный эмульсионный применяют для изготовления самоотверждающихся пластмасс. Эти пластмассы используются в производстве зубных протезов, для изготовления штампов, литейных моделей, абразивного инструмента.

Акриловые дисперсии и полимеры, полученные в растворе, используются как лаки для кузовов автомобилей, для отделки тканей, волокон, бумаги, кожи. В качестве клея для склеивания органического стекла используют мономерно-полимерную смесь или 20--30%-ные растворы.

За рубежом блочный полиметилметакрилат производится под названиями: плексиглас (США, ФРГ, Франция), перспекс (Великобритания), кларекс (Япония), леофлекс (Швейцария) и др.; суспензионный -- люсайт (США), диакон (Великобритания), ведрил (Италия); сополимер метилметакрилата с акрилонитрилом -- плексидур (ФРГ), имплекс (США).