PLEXIGLAS 8N (PMMA) amorf, şeffaf bir termoplastik polimerdir.
Sıklıkla akrilik cam olarak adlandırılan PLEXIGLAS 8N (PMMA), cama hafif ve kırılmaya dayanıklı bir alternatif olarak yaygın şekilde kullanılan şeffaf bir termoplastiktir.
PMMA'nın çok yönlülüğü ve dayanıklılığı, PLEXIGLAS 8N'i otomotiv, medikal, inşaat ve reklam dahil olmak üzere çeşitli endüstrilerde tercih edilen bir malzeme haline getirmiştir.
CAS No.: 9011-14-7
Chemical Name: Poly(methyl methacrylate)(PMMA)
CBNumber: CB1221699
Molecular Formula: (C5H8O2)x
Molecular Weight: 100.12
MDL Number: MFCD00134349
MOL File: 9011-14-7.mol
Eşanlamlılar (Synonyms): METHYL METHACRYLATE POLYMER,lpt,plexiglas,METHYL METHACRYLATE RESIN,Methyl methacrylate copolymer,st1,LUCITE,POLY(METHYL METHACRYLATE), ISOTACTIC,poly(Methacrylicacidmethylester),PMMA,50n
PMMA, 1.49'luk kırılma indisine dayanarak optik bir polimer olarak kabul edilir. Bu nedenle PLEXIGLAS 8N optik fiberlerde kullanılır.
PLEXIGLAS 8N, düşük su emme kapasitesi ve biyouyumlu olması nedeniyle biyolojik uygulamalarda kullanım alanı bulmaktadır.
PMMA'nın maksimum nem içeriği %1.71 ve SBF emilimi %1.96'dır. Yapay Vücut Sıvısı testi (Simulated Body fluid test - SBF), seramik malzemelerin in vitro biyoaktivitesini, malzemeleri sulu bir SBF çözeltisine daldırarak karakterize eden bir yöntemdir.
PLEXIGLAS 8N'in serbest radikal polimerizasyonu ile hazırlanan amorf bir termoplastiktir.
PLEXIGLAS 8N; mükemmel optik özelliklere, kolay işlenebilirliğe ve yüksek maliyet etkinliğine sahip temsili bir şeffaf plastiktir.
PLEXIGLAS 8N (PMMA), metil metakrilattan türetilen sentetik bir polimerdir.
PLEXIGLAS 8N, mühendislik plastiği olarak kullanılan şeffaf bir termoplastiktir.
PMMA ayrıca akrilik ve akrilik cam olarak ve diğerlerinin yanı sıra Crylux, Walcast, Wanjiale, Hesalite, Plexiglas, Acrylite, Lucite, PerClax ve Perspex ticari isimleri ve markalarıyla da bilinir (aşağıya bakınız). Bu plastik, cama hafif veya kırılmaya dayanıklı bir alternatif olarak genellikle levha formunda kullanılır.
PLEXIGLAS 8N ayrıca döküm reçinesi olarak, mürekkeplerde ve kaplamalarda ve diğer birçok amaç için kullanılabilir.
PLEXIGLAS 8N, kristal yapıda olmayan camsı bir madde olması bakımından teknik olarak sıklıkla bir cam türü olarak sınıflandırılır, bu nedenle tarihsel olarak ara sıra akrilik cam olarak adlandırılmıştır.
PLEXIGLAS 8N, yaygın olarak akrilik veya akrilik cam olarak bilinen şeffaf, sert bir termoplastiktir.
PLEXIGLAS 8N; pencerelerde, akvaryumlarda ve tabelalarda camın yerine hafif, kırılmaya dayanıklı bir alternatif olarak ve ayrıca kemik çimentosu ve lensler gibi tıbbi cihazlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Metil metakrilatın polimerizasyonundan üretilen sentetik bir reçine olan PLEXIGLAS 8N (PMMA).
Şeffaf ve sert bir plastik olan PMMA, kırılmaz pencereler, çatı pencereleri (skylights), ışıklı tabelalar ve uçak kanopileri gibi ürünlerde sıklıkla cam yerine kullanılır.
Tarihçe (History)
İlk akrilik asit 1843'te oluşturuldu. Akrilik asitten türetilen metakrilik asit 1865'te formüle edildi.
Metakrilik asit ve metanol arasındaki reaksiyon, metil metakrilat esteri ile sonuçlanır.
PLEXIGLAS 8N, 1928 yılında William R. Conn, Otto Röhm ve Walter Bauer gibi birçok kimyager tarafından birkaç farklı laboratuvarda geliştirilmiş ve ilk olarak 1933 yılında Alman şirketi Röhm & Haas AG (Ocak 2019 itibarıyla Evonik Industries'in bir parçasıdır) ve ortağı ile eski ABD iştiraki Rohm and Haas Company tarafından Plexiglas ticari markası altında pazara sunulmuştur.
Polimetil metakrilat, 1930'ların başında Birleşik Krallık'taki Imperial Chemical Industries (ICI) şirketinde İngiliz kimyagerler Rowland Hill и John Crawford tarafından keşfedildi. [citation needed] ICI, ürünü Perspex ticari markası altında tescil ettirdi.
Aynı zamanlarda, Almanya'daki Röhm and Haas AG'den kimyager ve sanayici Otto Röhm, iki cam tabakası arasında metil metakrilatı polimerize ederek güvenli cam üretmeye çalıştı.
Polimer, camdan şeffaf bir plastik levha olarak ayrıldı ve Röhm buna 1933'te tescilli Plexiglas adını verdi.
Hem Perspex hem de Plexiglas 1930'ların sonlarında ticarileştirildi.
Amerika Birleşik Devletleri'nde, E.I. du Pont de Nemours & Company daha sonra kendi ürününü Lucite ticari markası altında piyasaya sürdü.
1936'da ICI Acrylics, ticari olarak uygulanabilir ilk akrilik güvenli cam üretimini başlattı.
İkinci Dünya Savaşı sırasında hem Müttefik hem de Mihver kuvvetleri denizaltı periskopları ve uçak ön camları, kanopileri ve silah kuleleri için akrilik cam kullandılar.
Akrilik parçaları ayrıca M1911A1 tabancası için şeffaf tabanca kabzaları veya M1 süngüsü veya tiyatro bıçakları için şeffaf sap sapları yapmak amacıyla kullanıldı, böylece askerler içlerine sevdiklerinin küçük fotoğraflarını veya pin-up kızlarının resimlerini koyabiliyorlardı.
Bunlara Sweetheart Grips (Sevgili Kabzaları) veya Pin-up Grips deniyordu.
Diğerleri ise hurda malzemelerden yapılan tiyatro bıçakları için sap yapmak amacıyla kullanıldı.
Savaştan sonra sivil uygulamalar bunu takip etti.
Metil metakrilat en yaygın metakrilatlardan biridir.
Toza karıştırılan sıvının temel bileşeni olan bu akrilik monomer, başta diş teknisyenleri ve diş hekimleri olmak üzere alerjik kontakt dermatite neden olabilir.
Protez/takma tırnak (sculptured nails) kullananlarda ve seramik işçilerinde de vakalar bildirilmiştir.
PLEXIGLAS 8N, standart akrilik plastikle yapısal olarak aynı olan, yüksek kaliteli, amorf bir polimetil metakrilat (PMMA) kalıplama bileşiğidir.
PLEXIGLAS 8N, (C5H8O2)x tekrarlayan monomer formülünden (CAS Number: 9011-14-7) oluşur ve yüksek hassasiyetli enjeksiyonlu kalıplama için yaygın olarak kullanılır.
İsimler (Names)
Yaygın ortografik yazım stilleri arasında polimetil metakrilat ve polimetilmetakrilat (polymethyl methacrylate / polymethylmethacrylate) yer alır.
Tam IUPAC kimyasal adı poly(methyl 2-methylpropenoate) olmasına rağmen, en yerine an kullanmak (en yerine an) yaygın bir hatadır.
PMMA genellikle sadece akrilik olarak adlandırılsa da akrilik, poliakrilonitril içeren diğer polimerleri veya kopolimerleri de ifade edebilir.
Önemli ticari isimler ve markalar arasında Walcast, Wanjiale, Acrylite, Altuglas, Astariglas, Cho Chen, Crystallite, Cyrolite, Hesalite (Omega saatlerinde kullanıldığında), Lucite, Optix, Oroglas, PerClax, Perspex, Plexiglas, R-Cast ve Sumipex bulunur.
Temel Özellikler ve Karakteristikler (Core Properties & Characteristics)
Optik Berraklık (Optical Clarity): 1.48 ila 1.49 kırılma indisi ile olağanüstü ışık geçirgenliği (>%92) sağlar.
Termal Direnç (Thermal Resistance): Yaklaşık 105 °C'lik Vicat yumuşama noktası ile optimum ısı bozulma sıcaklığına sahiptir.
Mekanik Mukavemet (Mechanical Strength): Yüksek yüzey sertliği, çizilme direnci (mar resistance) ve mükemmel hava koşullarına ve UV kararlılığı sağlar.
Reoloji (Rheology): Enjeksiyonlu kalıplama için optimize edilmiş bir eriyik viskozitesi ile tasarlanmıştır.
PLEXIGLAS 8N, diğer şeffaf polimerlere (örneğin PC ve PS) göre birçok teknik avantaja sahiptir. Bunlar şunları içerir:
UV ışığına ve hava koşullarına karşı yüksek direnç,
mükemmel ışık geçirgenliği ve
sınırsız renklendirme seçenekleri.
PMMA malzemesinin mukavemeti, son derece yüksek moleküler kütlesi nedeniyle kalıplama kalitelerinden daha yüksektir.
Uygulanan yükler altında doğası gereği kırılgan olan PLEXIGLAS 8N'in tokluğunu artırmak için kauçukla sertleştirme (Rubber toughening) yöntemi kullanılmıştır.
Kullanım Alanları (Applications)
Optik ve teknik özellikleri nedeniyle PLEXIGLAS 8N sıklıkla şunlar için kullanılır:
Otomotiv aydınlatması, gösterge paneli kapakları ve ekranlar.
Armatür kapakları, optik dalga kılavuzları ve optik lensler.
Uzun süreli renk koruması gerektiren hassas teknik bileşenler.
Şeffaf ve dayanıklı olan PMMA, çok yönlü bir malzemedir ve araçlar için arka lambalar ve gösterge panelleri, beyaz eşyalar ve gözlük camları gibi çok çeşitli alanlarda ve uygulamalarda kullanılmaktadır.
Levha formundaki PLEXIGLAS 8N, bina pencereleri, çatı pencereleri, kurşun geçirmez güvenlik bariyerleri, tabelalar ve ekranlar, sıhhi tesisat ürünleri (küvetler), LCD ekranlar, mobilyalar ve diğer birçok uygulama için kırılmaya dayanıklı paneller sağlar.
PLEXIGLAS 8N ayrıca MMA bazlı kaplama polimerleri için de kullanılır; azalan VOC (uçucu organik bileşik) emisyonu ile çevre koşullarına karşı olağanüstü stabilite sağlar.
Metakrilat polimerleri, saflık ve stabilitenin performans için kritik olduğu medikal ve dental uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
PLEXIGLAS 8N Kimyasal Özellikleri, Kullanım Alanları, Üretimi (Chemical Properties, Uses, Production)
Genel Bakış (Overview)
Hidrokarbon açısından poly [1-(methoxy carbonyl)- 1-methyl ethylene] ve ester açısından poly (methyl 2-methylpropenoate) IUPAC adına sahip olan PLEXIGLAS 8N (PMMA), gösterildiği gibi metil metakrilat monomerinden elde edilen sentetik bir polimerdir.
PLEXIGLAS 8N, 1930'ların başında İngiliz kimyagerler Rowland Hill ve John Crawford tarafından keşfedilmiş, ardından ilk uygulaması 1934 yılında Alman bir kimyager olan Otto Rohm tarafından gerçekleştirilmiştir.
PLEXIGLAS 8N, optik olarak berrak (şeffaf) bir termoplastiktir ve PLEXIGLAS 8N, yüksek darbe mukavemeti gösterdiği, hafif, kırılmaya dayanıklı olduğu ve uygun işleme koşulları sergilediği için inorganik camın yerine yaygın olarak kullanılmaktadır.
Öne çıkan özellikleri arasında hava koşullarına dayanıklılık ve çizilme direnci yer alır.
Polimer yapısında bitişik metil grubunun (CH3) bulunması, PLEXIGLAS 8N'in kristal bir biçimde sıkıca paketlenmesini ve C-C bağları etrafında serbestçe dönmesini engeller. PMMA'nın amorf bir termoplastik olarak bulunmasının nedeni budur.
Polimerin ilk büyük uygulaması, İkinci Dünya Savaşında PMMA'nın uçak pencereleri ve silah kuleleri için balon kanopiler olarak kullanılmasıyla gerçekleşti.
PMMA; optik, pnömatik tahrik, sensör, analitik ayırma ve iletken cihazlardaki uygulamalar için gelecek vaat eden bir polimerdir.
Diğer uygulamalar arasında PLEXIGLAS 8N'in biyomedikal uygulamalarda, polimer elektrolitlerinde, polimer viskozitesinde ve elektro-difüzyon veya elektro-ozmotik akış kullanan ilaç teslimatında kullanımı yer alır.
Bir polimer parçası olarak uyumluluğu ve kolay işlenebilirliği nedeniyle, karbon nanotüpler veya diğer inorganik malzemeler içeren PMMA, nanoteknolojinin geliştirilmesinde önemli bir rol oynamaktadır.
Wang ve ark., karbon nanotüp polimer kompozitlerinin hazırlanmasında poly (methyl methacrylate)-g-multi walled carbon nanotubes ile poly (styrene-co-acrylonitrile) kullanmıştır.
Üretim yöntemi (Production method)
PMMA, farklı polimerizasyon teknikleri kullanılarak monomerinden elde edilebilir.
Monomer; yığın (bulk), çözelti (solution), süspansiyon (suspension) ve emülsiyon (emulsion) teknikleriyle yaygın serbest radikal ve anyonik başlatma yöntemleri kullanılarak polimerizasyona uğrar.
Krzysztof Matyjaszewski tarafından 1995 yılında keşfedilen Atom Transfer Radikal Polimerizasyonu (Atom Transfer Radical Polymerization - ATRP) adı verilen yeni bir polimerizasyon tekniğinin ardından, Matyjaszewski ve ark., birkaç saat içinde %80 dönüşüm, 1.1 kadar düşük poli-disperzite ve 20.000 Mn ile yaşayan bir polimer olarak PMMA üretmek için metil metakrilat (MMA) monomerini başarıyla polimerize etmiştir.
PMMA rutin olarak emülsiyon polimerizasyonu, çözelti polimerizasyonu ve yığın polimerizasyonu ile üretilir.
Genellikle radikalik başlatma kullanılır (yaşayan polimerizasyon yöntemleri dahil), ancak PLEXIGLAS 8N'in anyonik polimerizasyonu da gerçekleştirilebilir.
Ataktik PMMA'nın cam geçiş sıcaklığı (Tg) 105 °C'dir (221 °F).
Ticari PLEXIGLAS 8N sınıflarının Tg değerleri 85 ila 165 °C (185 ila 329 °F) arasında değişir; metil metakrilat dışındaki ko-monomerlerle kopolimer olan çok sayıda ticari bileşim nedeniyle bu aralık çok geniştir.
PMMA dolayısıyla oda sıcaklığında organik bir camdır; yani PLEXIGLAS 8N, Tg değerinin altındadır.
Şekillendirme sıcaklığı cam geçiş sıcaklığında başlar ve oradan yukarı doğru gider.
Enjeksiyonlu kalıplama, sıkıştırmalı kalıplama ve ekstrüzyon dahil olmak üzere tüm yaygın kalıplama işlemleri kullanılabilir.
En yüksek kalitede PLEXIGLAS 8N levhalar hücre dökümü (cell casting) ile üretilir, ancak bu durumda polimerizasyon ve kalıplama aşamaları eş zamanlı olarak gerçekleşir. Malzemenin mukavemeti, son derece yüksek moleküler kütlesi nedeniyle kalıplama kalitelerinden daha yüksektir.
Uygulanan yüklere yanıt olarak kırılgan davranışının üstesinden gelmek amacıyla PMMA'nın tokluğunu artırmak için kauçukla sertleştirme kullanılmıştır.
Fizikokimyasal özellikler (Physicochemical properties)
PLEXIGLAS 8N, akrilat ailesine ait amorf polimerlerden biridir.
PLEXIGLAS 8N, oda sıcaklığında 100 derece ila 130 derece cam geçiş sıcaklığı aralığına ve 1.20 g/cm3 yoğunluğa sahip berrak, renksiz bir polimerdir.
Bu polimer 130 derecede erir; su emme oranı %0.3, dengede nem emme oranı %0.3 ila %0.33 ve doğrusal kalıp çekmesi 0.003 ila 0.0065 cm/cm'dir.
PLEXIGLAS 8N, UV radyasyonunun etkisi altında küçük bir varyasyona sahip olduğu için güneş ışığına maruz kalmaya karşı yüksek dirence sahip polimerler arasındadır. PLEXIGLAS 8N çok iyi bir termal stabiliteye sahiptir ve 100 derece kadar yüksek ve eksi 70 derece kadar düşük sıcaklıklara dayandığı bilinmektedir.
PLEXIGLAS 8N ayrıca 1.490 kırılma indisi ve insan dokusuyla iyi derecede uyumluluk ile çok iyi optik özelliklere sahiptir.
PLEXIGLAS 8N organik bir polimerdir ve çözünürlüğünün benzer benzeri çözer ilkesine göre yönetilmesi beklenir ve polarite büyük bir rol oynar.
PLEXIGLAS 8N, çözücü içinde şişme ve ardından yüzeyinde çok yumuşak bir tabaka oluşumu ile başlayarak çözünürlüğü daha karmaşık olduğu için küçük bir sapma gösterir.
Bu durum, çözücü ile homojen bir çözelti vermeden önce çözücünün tüm polimere difüzyonu ile takip edilir.
PLEXIGLAS 8N en iyi çözücüsü içinde olsa bile PMMA'nın tamamen çözünmesinin birkaç dakika sürmesinin nedeni budur.
PMMA, poli (metakrilik asit) (poly (methacrylic acid)) (PLEXIGLAS 8N) haline gelmek için sülfürik asit (H2SO4) ile tamamen hidrolize olur.
Hidroklorik asit ve hidroiyodik asit PMMA'yı hidrolize etme yeteneğine sahiptir, ancak sülfürik asit ile karşılaştırıldığında yavaş bir hızda.
PMMA ağırlıklı olarak karbon ve hidrojenden oluşan bir elementel bileşime sahiptir.
Bu nedenle PLEXIGLAS 8N, diğer her hidrokarbon gibi gaz ürünler (CO2, CO, H2O) ve enerji üretmek üzere ekzotermik bir yanma reaksiyonuna girmeye eğilimlidir.
PMMA'nın termal ayrışması oksijen yokluğunda kapsamlı bir şekilde incelenmiştir.
Ayrışma sıcaklığı, polimerin sentezinde kullanılan yaklaşıma bağlı olarak değişir.
Terminal C-C bağları içeren radikal olarak polimerize edilmiş PMMA, monomer tekrarlama birimleri bağ kopması ve C-C bağı rastgele kopması gibi basit mekanizmalarla 220 derece sıcaklıkta ayrışır.
Kullanım Alanları (Application)
Biyomedikal (Biomedical):
PLEXIGLAS 8N, ilaç teslimi/salınımı ve kraniyoplasti için kemik çimentolarının hazırlanmasını içeren biyomedikal uygulamalar alanında kullanılmıştır. Polimeri bu uygulamalar için potansiyel bir malzeme haline getiren özellikler şunlardır: toksik olmaması, daha az maliyet, kolay işlenebilirlik, uyumluluk, dokularla minimum inflamatuar reaksiyonlar ve özellikle kraniyoplastide kullanıldığında daha yüksek kırılma direnci.
PMMA ayrıca kitosan maddesinin biyomedikal ve farmasötik uygulamaları içeren çeşitli alanlardaki uygulamalarını genişletmek için de kullanılmıştır.
Zuhair ve ark., bir PMMA/kitosan karışımının başarıyla aşılandığını (grafting) bildirmiştir. Sonuçlar, çekme mukavemeti ve eğilme modülü gibi mekanik özelliklerde bir artışa işaret etmiştir.
Karışımın pH'ı 7.4 olan yapay vücut sıvısı (SBF) içindeki bozunması, gözenekliliği ve su emiciliği, kitosan yüzdesinin ve SBF'ye daldırma süresinin artmasıyla artmıştır. PMMA/kitosan karışımı tarafından sergilenen bu davranışlar, ilaç salınım uygulamaları için potansiyelini örneklemektedir.
Döküm akrilik (Cast acrylic):
Döküm akrilik, metil metakrilat monomerinin başlatıcılar ve muhtemelen diğer katkı maddeleri ile karıştırılarak bir kalıba veya forma dökülmesiyle oluşturulan bir PLEXIGLAS 8N formudur. Levha ve çubuk stokları statik kalıplara dökülerek oluşturulurken, borular rotasyonel kalıplarda üretilir.
Ekstrüzyon akrilik (Extruded acrylic):
Ekstrüzyon akrilik, ısıtılan, karıştırılan ve şekillendirme kalıplarından geçmeye zorlanan ve ardından parlatılmış silindirler tarafından takip edilen katı akrilik peletlerden sürekli bir süreçte oluşturulur.
Polimer zincirleri, oluştukları peletlerden çok daha uzun olamaz. Zincir uzunluğu, döküm ve ekstrüzyon akrilik arasında önemli farklara neden olur.
Döküm akrilik, ekstrüzyon akriliğe göre daha iyi termal stabiliteye, çözücülere maruz kaldığında çatlamaya (crazing) karşı daha yüksek dirence ve daha geniş termo-şekillendirme aralığına sahiptir.
Döküm akrilik, sıcak olarak yeniden işlenebilme konusunda daha iyi bir yeteneğe sahiptir ve PLEXIGLAS 8N, üstün yüzey kalitesi ve optik özellikleri ile bilinir.
Döküm akrilik ayrıca ekstrüzyon akriliğe göre çizilmeye karşı daha dayanıklıdır.
Torna tezgahında tornalama, frezeleme veya delme gibi mekanik işlem gerektiren uygulamalarda döküm akrilik, ekstrüzyon akriliğe tercih edilir. Termal stabilitesi daha az olan ekstrüzyon akrilik, erimeye ve kesici aletleri tıkamaya eğilimlidir.
Moleküler Ayrıştırma (Molecular Separation):
Kimyadaki moleküler ayrımlar, bir sabit faz (atıl katı destek) ve hareketli faz (genellikle çözücü veya çözücü karışımı) kullanımını içeren kromatografik tekniklerin kullanımıyla gelişmiş bir şekilde elde edilebilir.
Yaygın olarak kullanılan katı destekler silis ve alümina gibi inorganik malzemelerdir, ancak bazı organik molekülleri ayırmadaki dezavantajları ve maksimum verimlilik için sınırlı modifikasyonları nedeniyle az talep görmektedirler. Bu nedenle, son zamanlarda inorganik malzemelerin yerini almak üzere hem doğal hem de sentetik polimerler kullanılmaktadır.
PMMA, düşük maliyeti, uyumluluğu, modifikasyon kolaylığı ve işlenebilirliği nedeniyle moleküler ayırma uygulamalarında en çok gelecek vaat eden sentetik polimerdir.
Optik uygulamalar (Optical applications):
Optik bilimi mühendislik, tıp, temel bilim ve astronomi dahil olmak üzere birçok disiplinde ilgili bir alandır ve incelenmektedir. Pratik uygulamalar lensler, mikroskoplar, lazerler, fiberler ve polimerlerde bulunur. Herhangi bir malzemenin optik aktivitesi, o malzemenin ışıkla etkileşime girdiğinde sergilediği sonuçtur ve kırılma indisi bu aktivitenin ölçüsüdür.
PMMA'nın optik uygulamaları kırılma indisi, UV ışığına karşı iyi direnci, kimyasal dayanıklılığı ve iyi mekanik özelliklerinden kaynaklanmaktadır.
Organik polimerler genellikle ucuz, hafif ve kolay işlenebilen substratlardır ve bu nedenle heterojen fotokatalitik uygulamalar için yarı iletkenleri sabitlemek (immobilize etmek) için iyidirler. Camara ve ark., hava koşullarını incelemek amacıyla TiO2 tabakası olan ve olmayan, 150 gün boyunca güneş radyasyonuna maruz bırakılmak üzere TiO2 ile kaplanmaya uygun on bir sentetik polimerin incelemesini ortaya koymuştur. Doğal hava koşullarından sonra sadece PMMA'nın Titanya'nın iyi optik ve mekanik özelliklerini koruduğunu gözlemlemişlerdir. Bu nedenle PMMA, fotokatalitik arıtma uygulamaları için TiO2'nin sabitlenmesi (immobilizasyonu) için en iyi adaydır.
Polimer iletkenliği ve elektrolitler (Polymer conductivity and electrolytes):
Çoğu polimer elektrik yalıtkanıdır. Bununla birlikte, dopan adı verilen elektrik iletken dolgu maddeleri ve bir yalıtkan polimer kullanılarak iletken polimerler hazırlanabilir. Foto-indüklenmiş değişimler de dahil olmak üzere çeşitli deneysel koşullar altında iletken malzemelerle katkılanmış PMMA'nın elektriksel özellikleri incelenmiştir.
PLEXIGLAS 8N organik bir yalıtkan olarak kullanılırken, PVA-PAA-gliserol yarı iletken bir polimerdi. Fabrike edilen cihazlar için alt ve üst elektrotlar olarak alüminyum elektrotlar kullanılmıştır. Son olarak, yük depolama elemanları olarak Au-PtAg nanopartiküllerine dayalı organik hafıza cihazları hazırlanmıştır. Burada PMMA organik yalıtkan olarak kullanılmıştır.
Bir pil uygulaması için polimer elektrolit membran şu rolleri oynamalıdır: elektrotlar arasında Li+ gibi pozitif iyon taşınmasını sağlamalı, elektron taşınmasını engellemeli ve elektrotlar arasında doğrudan teması önlemek için sert olmalıdır. PLEXIGLAS 8N'in polimer elektrolitteki uygulaması, gözeneklilik adına amorf yapısından ve PLEXIGLAS 8N'in polimer elektrolit membranına sertlik sağlamak için sahip olduğu mekanik mukavemetten kaynaklanıyordu.
Sensör uygulaması (Sensor application):
Yüksek iletkenliğe sahip bir polimer jel elektrolit kullanarak yarı katı hal boya duyarlı bir güneş pili (DSSC) üretme arayışında, kompozitte bir konak matris (host matrix) olması için uygun bir polimerik malzemeye ihtiyaç duyulmuştur. Bu nedenle PMMA bu amaç için iyi ve uyumlu bir polimer olarak bulunmuştur. Bu durum mekanik mukavemetine, uyumluluğuna ve optik berraklığına atfedilmiştir.
Güneş ve nanoteknoloji uygulamaları (Solar and nanotechnology applications):
Nanokompozitlerin nanoteknoloji alanındaki daha geniş uygulaması nedeniyle, birçok araştırmacı dikkatini nanokompozitlere, bunların üretimine ve uygulamalarına odaklamıştır.
Perween ve ark., basit bir çözelti döküm yöntemiyle plastik çip elektrotlar (PCE'ler) üretmek için PMMA ve grafit kullanımını bildirmiştir. Bu karakterizasyon mikroskopi (SEM ve AFM) as well as termal özellikler (TGA), mekanik ve elektriksel özellikler kullanılarak yapılmıştır. Üretilen elektrot ekonomik olarak ucuz, çok amaçlı ve çeşitli uygulamalar için vazgeçilebilir niteliktedir.
Kimyasal Özellikler (Chemical Properties)
Beyaz toz (veya şeffaf plastik levha).
Kimyasal Özellikler (Chemical Properties)
PLEXIGLAS 8N sert, tecrit edici şeffaf bir maddedir. Düz polimetil metakrilat polistirenden biraz daha tok ancak ABS polimerlerinden (ABS polymers) daha az toktur.
Polimetil metakrilatın göze çarpan bir özelliği berraklığıdır. Malzeme görünür ışığı çok az emer ancak normal gelen ışık için her polimer-hava arayüzünde yaklaşık %4 yansıma vardır. Bu nedenle, normal gelen ışığın polimer levhadan iletimi yaklaşık %92'dir.
Polimetil metakrilat polar bir malzemedir ve oldukça yüksek bir dielektrik sabitine ve güç faktörüne sahiptir; PLEXIGLAS 8N düşük frekanslarda iyi bir elektrik yalıtkanıdır ancak yüksek frekanslarda daha az tatmin edicidir.
Serbest radikal polimerizasyonu ile hazırlanan polimetil metakrilat amorftur ve bu nedenle benzer çözünürlük parametresine sahip çözücülerde çözünür. Etkili çözücüler arasında benzen ve toluen gibi aromatik hidrokarbonlar; kloroform ve etilen diklorür gibi klorlu hidrokarbonlar; ve etil asetat ve amil asetat gibi esterler yer alır.
Bazı organik malzemeler polimer için çözücü olmasalar da çatlamaya ve gerilim çatlamasına (crazing and cracking) neden olurlar, örneğin alifatik alkoller ve aminler.
PLEXIGLAS 8N; su, alkaliler, sulu inorganik tuzlar ve en seyreltik asitlerin saldırısına karşı çok iyi bir dirence sahiptir. Bununla birlikte, hidrosiyanik ve hidroflorik asitler gibi bazı seyreltik asitler, konsantre oksitleyici asitler gibi polimere saldırır.
PLEXIGLAS 8N, muhtemelen alfa-metil grubunun sunduğu kalkanlama sayesinde hidrolize karşı poli(metil akrilat)tan (poly(methyl acrylate)) çok daha iyi bir dirence sahiptir. PLEXIGLAS 8N, sadece, örneğin erimiş sodyum hidroksit ile oldukça sert bir işlemle poli(sodyum metakrilat)a (poly(sodium methacrylate)) dönüştürülebilir.
Polimetil metakrilatın diğer bir göze çarpan özelliği, malzemenin diğer çoğu termoplastikten belirgin şekilde daha üstün olduğu iyi dış mekan hava koşullarına dayanıklılığıdır. Tropikal koşullar altında birkaç yıl kaldıktan sonra renk değişimi son derece küçüktür.
PLEXIGLAS 8N cam geçiş sıcaklığının (105 °C) üzerinde ısıtıldığında PLEXIGLAS 8N kauçuksu hale gelir ve levha malzemesi 150-160 °C'de kolayca işlenebilir. Yaklaşık 200 °C'nin üzerinde ayrışma fark edilir hale gelir ve 350-450 °C'de neredeyse kantitatif bir monomer verimi kolayca elde edilir. Bu nedenle, hurda polimerden monomerin geri kazanılması uygulanabilir bir öneridir.
Kullanım Alanları (Uses)
PLEXIGLAS 8N, kalıplanmış plastikler için Karbonat-olefin bazlı kopolimer üretiminde kullanılır.
PLEXIGLAS 8N, gaz kromatografisi yöntemiyle PLEXIGLAS 8N (PMMA) bileşiminin analizi için bir referans süspansiyon polimeri olarak kullanılabilir.
PLEXIGLAS 8N kompozitleri diş hekimliği, ortopedik retainerlar ve kemik değişimi gibi biyomedikal uygulamalarda kullanılmaktadır.
PLEXIGLAS 8N, grafen büyümesi için substrat olarak kullanılmıştır.
PLEXIGLAS 8N amorf bir termoplastik kalıplama bileşiğidir (PMMA).
PLEXIGLAS 8N kalıplama bileşiklerinin tipik özellikleri şunlardır:
iyi akış,
yüksek mekanik mukavemet, yüzey sertliği ve aşınma direnci,
yüksek ışık geçirgenliği,
very good weather resistance (çok iyi hava koşullarına dayanıklılık),
kristal berraklığı sayesinde serbestçe renklendirilebilme.
PLEXIGLAS 8N'in özel özellikleri şunlardır:
optimum mekanik özellikler,
maksimum ısı bozulma sıcaklığı,
iyi akış / eriyik viskozitesi,
AMECA listesinde yer alma.
Uygulama:
Optik ve teknik parçaların enjeksiyonlu kalıplanmasında kullanılır.
Tanım (Definition)
ChEBI: Tekrarlayan metil metakrilat birimlerinden oluşan bir makromolekül.
Güvenlik Profili (Safety Profile)
İmplant yoluyla deneysel tümörijenik verileri olan şüpheli kanserojen. Ayrışmak üzere ısıtıldığında PLEXIGLAS 8N keskin duman ve tahriş edici gazlar yayar. Akrilik levha, kalıplama ve ekstrüzyon tozlarının ana bileşeni olarak kullanılır.
Sonuç (Conclusion)
PLEXIGLAS 8N (PMMA); olağanüstü optik özellikleri, mekanik mukavemeti ve çeşitli çevre koşullarına uyum sağlama yeteneği nedeniyle endüstriyel öneme sahip bir malzeme olmaya devam etmektedir. Endüstriler sürdürülebilirliğe giderek daha fazla odaklandıkça, PLEXIGLAS 8N'in geri dönüştürülmesi, atıkları azaltmak ve akrilik bazlı ürünlerin çevresel ayak izini iyileştirmek için bir yol sunmaktadır. Katkı maddelerinin ve gelişmiş işleme tekniklerinin süregelen gelişimi, PLEXIGLAS 8N'in uygulanabilirliğini daha da genişleterek modern imalatta çok yönlü ve sürdürülebilir bir malzeme olarak konumunu sağlamlaştırmaktadır.
Özellikler (Properties)
Melting point: 150 °C
Boiling point: 108 °C
Tg: 115
Tg: 88
Density: 1.188 g/mL at 25 °C
refractive index: n20/D 1.49
Flash point: 250 °C
storage temp.: 2-8°C
solubility: alcohols and aliphatic hydrocarbons: insoluble
form: powder
color: White
Specific Gravity: 1.188
Viscosity: 2.0 to 4.0 mPa-s(0.5g/50mL THF, 20 ℃)
Water Solubility: Soluble in tetrahydrofuran, toluene, cyclohexanone, ethyl acetate and chloroform. Insoluble in water, alcohols and aliphatic hydrocarbons.
Thermal Conductivity: 0.209 W/(m·K)
Stability: Stable. Combustible. Incompatible with strong oxidizing agents.
Cosmetics Ingredients Functions: FILM FORMING
InChI: 1S/C5H9O2/c1-4(2)5(6)7-3/h1-3H3
InChIKey: PMAMJWJDBDSDHV-UHFFFAOYSA-N
LogP: 1.346 (est).