Il polimetilmetacrilato (PMMA) ovvero il polimetil-2-metilpropanoato 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:
Monomeri di partenza
Il monomero di partenza per ottenere il polimetilmetacrilato 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:
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:
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:
e il prodotto è 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:
il prodotto di reazione, un estere è il metilpropionato che è fatto reagire con metanale ad alta temperatura in presenza di catalizzatore come idrossido di cesio su silicio per dare il metil, 2-metilpropenoato:
La reazione di polimerizzazione del metil, 2-metilpropenoato avviene per via radicalica usando un perossido o un azocomposto quale catalizzatore:
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 ed è realizzata in massa, in soluzione, in sospensione e in emulsione.
Usi
Il PMMA è 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
