پلی متیل متاکریالات| ویژگی و نکات مهم

پلی متیل متاکریلات یک استر از متاکریلیک اسید است. پلاستیک PMMA  از دسته پلاستیک‌های آمورف بوده و میزان شفافیت و سختی  و مقاومت ضربه ایده آلی دارد به شکلی در بسیاری از کاربردها قابل جایگزین شدن با شیشه و آینه را دارد. انواع ورق، لوله، میله و تیوپ آکریلیک از مهم ترین قطعات ساخته شده از پلاستیک PMMA  است. ورق پلکسی از معروف ترین نام‌های تجاری است که در بازار موجود است. در واقع یکی از موفق ترین کاربردهای آکریلیک استفاده در تابلو تبلیغاتی و روشنایی بوده است.  برندهایی چون LG Chem، Lotte، lyondellbasell، sabic، lucite  از تولیدکنندگان مطرح pmma  می‌باشند.

Pmma چیست

 

پلیمرهای آکریلیکی دسته ای گسترده از پلیمرها هستند که عمدتا از آکریلیک اسید (CH2=CCO2H) و متااکریلیک اسید CH2=C[CH3]CO2H سنتر شده اند. استرهای آکریلیک اسید که به عنوان رزین پلی آکریلات نیز شناخته می‌شوند نقش مهمی در صنعت رنگ داشته و به عنوان رزین پایه رنگ استفاده گسترده ای دارند.  استر متاآکریلات که با نام متیل متاآکریلات نیز شناخته می‌شود با نام PMMA شناخته شده  و به عنوان یک پلاستیک شفاف و شکیل کاربردهای مختلفی از جمله تولید ورق دکوری، آینده، میله و تیوپ دارند.  پلیمرهای آکریلیکی  و مشتقات آنها در صنایع دیگر از جمله کمک فرآیندها و اصلاح کننده‌های ضربه صنایع پلاستیک از جمله PVC  دارند. کاربرد پلیمر آکریلیکی  محدود به پلاستیک و رنگ نمی‌شود و در کاربردهای بسیاری دیگری از جمله روغن‌ها و روان کننده‌های صنعتی مورد استفاده است.

سیانوآکریلات و آکریل آمید از دیگر پلیمرهای بر پایه آکریلیکی هستند که در کاربردهای خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ویژگی مهم پلی متیل متاکریلات

دانسیته آن در در حدوده 1.2 است.

دمای انتقال شیشه ای آن بسته به نوع گرید از 85 تا 165 درجه سانتی گراد است.

مقاومت ضربه بیشتر از شیشه و پلی استایرن و کمتر از پلی کربنات

خواص نوری خوب و مقاومت در برابر نور UV

بهداشتی بودن و سازگاری با بدن انسان

 

ورق‌های پلی متیل متاکریلات از شیشه نرم تر بوده و مقاومت کمتری در برابر خراش دارند در نتیجه برای کاربرد به عنوان شیشه سخت نیاز است تا مواد ضد خش روی آن پوشش داده شود.  از دیگر نقاط ضعف PMMA مقاومت حرارتی پایین، پایداری شیمیایی پایین و مقاومت کم  در برابر سایش است که با افزودنی‌های پلیمری و کوپلیمر شدن آن بهبود خواهد یافت.

روش‌های مختلفی برای بهبود خواص پلی متیل متاکریلات وجود داردو به طور مثال از کومونومر متااکریلیک اسید به منظور افزایش دمای انتقال شیشه ای استفاده شده و از کومونومر بوتیل آکریلات به منظور افزایش مقاومت ضربه استفاده می‌شود. همچنین استفاده از نرم کننده‌ها به منظور کاهش دمای انتقال شیشه در کاربردهای نرم نیز رایج است.

تولید پلی متیل متاکریلات

پلی متیل متاکریلات یا PMMAز پلیمر شدن رادیکالی متیل متاکریلات قابل تولید است. با این حال امروزه و در مقایس صنعتی PMMA  از پروپیلن و طی چند مرحله واکنش سنتز می‌شود.

 

متیل متاکریلات یا MMA

متیل متاکریلات یه مایع بی رنگ با بوی آکریلیک یا رایحه میوه ای است که برای تولید پلیمری PMMA  مورد استفاده قرار می‌گیرد. مونومر متیل متاکریلات با بسیاری از مونومرهای دیگر قابل کوپلیمر شدن به منظور افزایش خواص و تولید محصولات جدید است. پلی متیل متاکریلات بعد از پلیمر شدن به روش اکستروژن یا کست (ریختگری) قابل تولید است. متیل متاکریلات در تولید چسب، رنگ، پوشش، پلاستیک و همچنین تولید قطعات مختلف در صنعت پزشکی کاربرد گسترده ای دارد. مونومر MMA  با آب تا حدی قابل اختلاط بوده و در حلال‌های آلی حل می‌شود.

از دیگر کاربردهای متیل متاکریلات تولید MBS  یا پلی متیل متاکریلات استایرن است که هم به صورت خالص در تولید قطعات مختلف و هم به صورت افزودنی در صنایع پی وی سی کاربرد دارد.

روش‌های تولید قطعه از پلی متیل متاکریلات

پلی متیل متاکریلات سازگاری خوبی با بافت انسان دارد و در بسیاری از کاربردهای پزشکی و زیبایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.  از آکریلیک برای تولید لنز تماسی، چسباندن ایمپلت و بازسازی استخوان، به عنوان پرکننده در کاربردهای زیبایی و... استفاده می‌شود. در دندان پزشکی نیز به علت سازگاری بالای PMMA  از این پلیمر به منظور ساخت پروتز، دندان مصنوعی و وسایل ارتودنسی استفاده می‌شود. آکریلیک کاربردهای بسیار دیگری در هنر  و صنعت مد دارد. تولید کفش با زیره سخت و شفاف از کاربردهای این پلاستیک شگفت انگیز است. پلی متیل متاآکریلات در سال‌های گذشته برای تولید بدنه شفاف انواع ابزارآلات موسیقی استفاده شده است.

یکی از کاربردهایی که در سال‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته است استفاده از پودر آکریلیک برای پوشش ناخن است که به نام مواد کاشت ناخن شناخته می‌شود.

فرایندهای متداول برای تولید قطعه از PMMA  عمدتا تزریق پلاستیک، اکستروژن و روش کستینگ می‌باشد. پلی متیل متاکریلات جریان پذیری ضعیفی داشته و به همین دلیل به فشار تزریق بالایی نیاز دارد. همچنین اکستروژن‌هایی با نسبت L/D  20 تا 30 برای تولید انواع تیپوپ و راد آکریلیک مورد استفاده قرار می‌گیرند. پلی متیل متاکریلات برای چاپ سه بعدی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. دمای ذوب آن در فرآیند تولید در محدوده 200 تا 250 درجه سانتی گراد است.

 

آلیاژ پلی متیل متاکریلات با پلی کربنات

پلی کربنات و PMMA  دو پلیمری هستند که از میزان شفافیت و سختی بالایی برخوردار بوده و می‌توانند با شیشه جایگزین شوند.  آلیاژ PC/PMMA  می‌تواند آمیزه ای از خواص دو پلاستیک باشد به میزان شفافیت بالایی نسبت به پلی کربنات و مقاومت ضربه بالاتری نسبت به PMMA  داشته باشد.

 

بازیافت پلی متیل کریلات

پلاستیک PMMA  از دسته پلاستیک‌های مهندسی و گران قیمت است در نتیجه بازیافت آن از اهمیت بالایی برخوردار است. پلی متیل متاکریلات از جمله پلیمرهایی است که بازیافت شیمیایی آن و تبدیل آن به مونومر سازنده امکان پذیر می‌باشد.

 

پلی متیل متاکریلات در صنایع آرایشی و بهداشتی

پلی متیل متاکریلات بهداشتی توسط برندهایی چون Luxon،   sekisui plastics، daito kasei kogyo، kobo products  تولید می‌شود. پلی متیل کریلات بهداشتی به عنوان تشکیل دهنده فیلم یا film-forming agent  در محصولات آرایشی از جمله محصولات مراقبت پوست استفاده می‌شود. پلی متیل متاکریلات در محصولاتی چون سایه و ریمیل، کاشت ناخن، استفاده در محصولات مراقبت پوست برای ایجاد حس پوست مخملی و ... استفاده می‌شود. پلی متیل متاکریلات بهداشتی دارای تاییده FDA  بوده و برای سلامت انسان مضر نیست. باید توجه داشت که اندازه ذرات پلی متیل متاکریلات برای کاربردهای مختلف، متفاوت است.