Polimetilmetacrilato

Il polimetil-2-metilpropanoato, più noto come polimetilmetacrilato (PMMA) è uno dei polimeri più noti e largamente usati. E’ un polimero termoplastico, spesso usato al posto del vetro, in quanto, di norma è molto trasparente al punto che possiede caratteristiche di comportamento assimilabili alla fibra ottica, per qualità di trasparenza che ha vari nomi commerciali: Acrivill, Altuglas, Deglas, Limacryl, Lucite, Oroglas, Perclax, Perspex, Plexiglass, Vitroflex, Trespex e Setacryl.

Il monomero di partenza è il metilestere dell’acido 2-metilpropenoico ovvero il metil, 2-metilpropenoato noto anche come metilmetacrilato:

monomero

Il monomero di partenza può essere ottenuto tramite due processi:

Il processo che utilizza l’acetone come prodotto di partenza è il più diffuso e si basa su una sequenza di passaggi; la prima reazione avviene tra acetone e cianuro di idrogeno con produzione di 2-idrossi-2-metilpropanonitrile:

acetone

Tale composto a circa 160°C in presenza di acido solforico concentrato si disidrata e il gruppo nitrile -C≣N idrolizza ad ammide. Il processo che avviene gradualmente prevede sia una disidratazione che un’idrolisi e può essere schematizzato come:

ammide

L’ammide reagisce con il metanolo in ambiente acido alla temperatura di circa 100 °C e il il gruppo ammidico viene idrolizzato e esterificato per dare il metil, 2-metilpropenoato:

ottenimeto monomero

e il prodotto viene rimosso per distillazione.

Un’alternativa per ottenere il monomero di partenza è costituita dalla reazione tra etene, monossido di carbonio e metanolo in fase liquida alla pressione di circa 10 atm e alla temperatura di 80 °C:

etene

il prodotto di reazione, un estere è il metilpropionato che viene fatto reagire con metanale ad alta temperatura in presenza di catalizzatore come idrossido di cesio su silicio per dare il metil, 2-metilpropenoato:

prodotto

La reazione di polimerizzazione del metil, 2-metilpropenoato si ritiene avvenga per via radicalica usando un perossido o un azocomposto quale catalizzatore:

polimerizzazione

La quantità di iniziatore utilizzato influenza sia la velocità della reazione di polimerizzazione che il peso molecolare del polimero risultante. La reazione avviene per poliaddizione e può essere realizzata in massa, in soluzione, in sospensione e in emulsione.

Il PMMA viene usato nella fabbricazione di tettoie, vetrate, pannelli decorativi, piani per mobili, lastre per autoveicoli, cupole protettive, insegne pubblicitarie, lenti infrangibili nonché  nell’industria automobilistica, nell’edilizia, nella produzione di vernici, smalti, inchiostri

 

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Author: Chimicamo

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