Свойства, применение, получение полиметилме-такрилата
Формула пластмассы:
( CH2 C COOCH3)n
CH3
История:
С древнейших времён человеку было известно стекло - твёрдый прозрачный термостойкий материал. К сожалению, оно очень хрупкое – все хорошо знают, как легко бьётся стеклянная посуда. И только в 20 веке развитие химии полимеров позволило получить пластмассу, по свойствам похожую на неорганическое стекло, - полиметилметакрилат (ПММА).
Внешний вид:
Относительно твёрдый, прозрачный материал.
Получение:
Это высокомолекулярное соединение образуется в результате радикальной полимеризации мономера – метилового эфира метакриловой кислоты.
Формула получения:
nH2C= C COOCH3 ( CH2 C COOCH3)n
CH3 CH3
В макромолекулах ПММА к атому углерода присоединено два заместителя – полярная сложноэфирная и метильная группы. Силы притяжения между молекулами полимера чрезвычайно велики, и потому ПММА – один из самых жёстких пластиков: его можно пилить и обрабатывать на токарном станке.
Физические свойства:
Этот бесцветный прозрачный полимер при температуре более 110 оС размягчается и переходит в вязкотекучее состояние. Горит жёлтым с синей каймой у краёв пламенем, с характерным потрескиванием, распространяя специфический запах сложных эфиров. Поэтому ПММА легко перерабатывается в различные изделия формированием и литьём под давлением. ПММА – один из наиболее термостойких полимеров: он начинает разлагаться только при температуре свыше 330 оС.
Лёгкие прозрачные листы, изготовляемые из ПММА, а также ряда других полимеров (полистирола, поликарбоната) химики – технологи назвали органическим стеклом (сокращённо – оргстекло или плексиглас). Главное достоинство этого материала – его высокая прочность. Она превосходит прочность обычного (силикатного) стекла в десятки раз: предметам из органического стекла не страшны удары. В отличие от обычного стекла, оргстекло хорошо пропускает ультрафиолетовые лучи, необходимые растениям, и именно его предпочтительнее использовать для остекления теплиц. Однако такое стекло уступает обычному в твёрдости (острые предметы оставляют на нём царапины) и химической стойкости.
При реакциях на продукты разложения обесцвечивает растворы KMnO4 и Br2.
Набухает при действии ацетона. Растворяется в бензоле, дихлорэтане, тетрахлорметане.
Применение:
Благодаря уникальным свойствам оргстекло прочно обосновалось в промышленности и в быту, потеснив в некоторых областях силикатное стекло. Оно применяется в военной технике, авиации, различных измерительных приборах, часовых механизмах. Этот материал оказался удобным и для изготовления светильников, реклам, дорожных знаков и безосколочного стекла «триплекс». А поскольку оргстекло практически безвредно для человеческого организма, оно нашло применение в качестве материала для зубных протезов и контактных линз.
Так вот и сбылась многовековая мечта ремесленников-стекольщиков и химиков-технологов: получено лёгкое, прочное, небьющееся стекло – стекло из органических соединений.
Использованная литература:
1.Справочник юного химика (Н.Б. Казеннова, изд. 1997г.);
2.Учебник по химии 11 класс (Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман, изд.2001г.).