Polymethyl Methacrylate (PMMA) là một loại nhựa acrylic nhiệt dẻo, được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nhờ độ bền kéo, độ bền uốn và độ trong suốt cao. Đây là một vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng ngoài trời, với khả năng chống lại tia cực tím và thời tiết cao, cũng như độ cứng bề mặt và kháng hóa chất tốt. Bài viết này sẽ cung cấp thông tin chi tiết về công dụng và tính chất của PMMA.
Tổng quan về Polymethyl Methacrylate
- Polymethyl Methacrylate là gì?
- Polymethyl methacrylate được phát hiện vào đầu những năm 1930 bởi các nhà hóa học người Anh Rowland Hill và John Crawford tại Imperial Chemical Industries (ICI) ở Anh. PMMA, một este của axit metacrylic (CH2 = C[CH3]CO2H), thuộc họ nhựa acrylic, dẻo trong suốt và cứng. Nó là một thay thế hiệu quả về chi phí cho polycarbonate khi các đặc tính mong muốn là độ bền kéo, độ bền uốn, độ trong suốt. PMMA cho thấy khả năng chống lại tia cực tím và thời tiết cao.
- Công thức hóa học của Polymethyl methacrylate
- Điều chế sản xuất
- Polymethyl methacrylate được sản xuất bằng cách trùng hợp gốc tự do của metyl metacrylat ở dạng khối (khi nó ở dạng tấm).
- Điều kiện xử lý PMMA
- PMMA thích hợp để xử lý bằng cách ép phun, ép đùn, ép đùn (chỉ với acrylic biến tính va đập), tạo hình và đúc nhiệt.
- Không cần sấy trước nếu sử dụng xi lanh có lỗ thông hơi nhưng nếu sử dụng xi lanh thông thường thì PMMA phải được xử lý khô và nên sấy sơ bộ hạt trong tối đa 8 giờ ở 70-100°C.
- Ép phun
- Nhiệt độ nóng chảy: 200 đến 250°C.
- Nhiệt độ khuôn: 40 đến 80°C.
- Áp suất phun cao là cần thiết vì đặc tính dòng chảy kém và có thể phải bơm chậm để có được dòng chảy chính xác/ứng suất bên trong có thể được loại bỏ bằng cách gia nhiệt ở 80 ° C
- Ép đùn
- Nhiệt độ đùn: 180 đến 250°C. Nên sử dụng vít khử khí với tỷ lệ l/D 20 đến 30. PMMA có thể được hàn bằng tất cả các quá trình hàn nhựa như lưỡi cắt nóng, khí nóng, siêu âm hoặc hàn quay.
- Cơ chế hoạt động
- Cơ chế hoạt động của Polymethyl methacrylate dựa trên độ truyền, độ cứng bề mặt, độ ổn định tia cực tím, kháng hóa chất.
- Độ truyền: Polyme PMMA có Chỉ số khúc xạ là 1,49 và do đó cung cấp độ truyền ánh sáng cao. Lớp PMMA cho phép 92% ánh sáng đi qua nó, nhiều hơn thủy tinh hoặc các loại nhựa khác. Những vật liệu nhựa này có thể dễ dàng được nhiệt luyện mà không làm giảm độ trong của quang học. So với polystyrene và polyethylene, PMMA được khuyên dùng cho hầu hết các ứng dụng ngoài trời nhờ tính ổn định với môi trường của nó.
- Độ cứng bề mặt: PMMA là một loại nhựa nhiệt dẻo dai, bền và nhẹ. Mật độ của acrylic nằm trong khoảng 1,17-1,20 g/cm3, nhỏ hơn một nửa so với thủy tinh. Nó có khả năng chống xước tuyệt vời khi so sánh với các loại polyme trong suốt khác như Polycarbonate, tuy nhiên kém hơn thủy tinh. Nó thể hiện độ ẩm thấp và khả năng hấp thụ nước, do đó các sản phẩm được tạo ra có độ ổn định kích thước tốt.
- Độ ổn định tia cực tím: PMMA có khả năng chống lại ánh sáng tia cực tím và thời tiết cao. Hầu hết các polyme acrylic thương mại đều được ổn định bằng tia UV để có khả năng chống chịu tốt khi tiếp xúc lâu với ánh sáng mặt trời vì các đặc tính cơ học và quang học của chúng khá khác nhau trong các điều kiện này, do đó, PMMA thích hợp cho các ứng dụng ngoài trời nhằm tiếp xúc lâu dài với không khí ngoài trời.
- Kháng hóa chất: Acrylics không bị ảnh hưởng bởi dung dịch nước của hầu hết các hóa chất trong phòng thí nghiệm, bởi chất tẩy rửa, chất tẩy rửa, axit vô cơ loãng, kiềm và hydrocacbon béo.
Liều lượng & cách dùng Polymethyl Methacrylate
Để hiểu rõ hơn về polymethyl methacrylate (PMMA), bao gồm các đặc tính cốt lõi làm cho nó trở thành lựa chọn ưu việt trong nhiều lĩnh vực, cần xem xét các phương pháp xử lý và quy trình tái chế vật liệu polymer này.
Có nhiều phương pháp khác nhau để tái chế PMMA. Một trong những quy trình phổ biến là nhiệt phân, trong đó PMMA được nung nóng đến nhiệt độ rất cao trong môi trường không có oxy. Một phương pháp khác là depolymer hóa PMMA bằng cách dùng chì nóng chảy để sản xuất monome MMA với độ tinh khiết hơn 98%. Tuy nhiên, phương pháp này không thân thiện với môi trường vì nó sử dụng chì và tạo ra các chất phụ phẩm độc hại, làm hạn chế việc áp dụng rộng rãi cho vật liệu acrylic.
Lưu ý khi dùng Polymethyl Methacrylate
- Vật liệu acrylic có khả năng tái chế hoàn toàn (100%) và không gây độc hại.
- Polymethyl methacrylate nổi bật với khả năng tương thích sinh học vượt trội, có thể được tái chế 100%, nhưng lại không bị phân hủy sinh học.
- PMMA được xếp vào loại nhựa số 7.
Nguồn tham khảo
https://twenty-gen.online/2020/01/01/polymethyl-methacrylate
https://omnexus.specialchem.com/selection-guide/polymethyl-methacrylate-pmma-acrylic-plastic
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780444533494002090
https://www.britannica.com/science/polymethyl-methacrylate