Metakrilo rūgštis yra tipiškas alfa{0}}metakrilo junginys. Jo molekulėje yra ir karboksilo grupė, ir dviguba anglies -anglies jungtis, todėl cheminis rūgšties reaktyvumas sujungiamas su monomero polimerizacijos gebėjimu. Pramoniniu požiūriu MAA yra gaminamas dideliu mastu esterių dariniams, iš kurių metilmetakrilatas (MMA) yra didžiausias-apimties ir plačiausiai naudojamas tolesnis produktas.
Metakrilo rūgšties fizinės savybės
Normalioje temperatūroje metakrilo rūgštis yra bespalvis, klampus skystis, kurio lydymosi temperatūra yra apie 15-16 C, virimo temperatūra apie 161 C, o tankis apie 1,015 g/cm3. Jo vandeninis tirpalas yra silpnai rūgštus, jo pKa 25 C temperatūroje yra apie 4,66. MAA tirpsta vandenyje, alkoholiuose, ketonuose, esteriuose ir kituose poliniuose organiniuose tirpikliuose; jo garų slėgis mažas, tačiau aukštoje temperatūroje jis pastebimai išgaruoja ir išskiria dirginančius garus.
Kadangi lydymosi temperatūra yra artima kambario temperatūrai, MAA gali iš dalies kristalizuotis, kai aplinkos temperatūra nukrenta, todėl saugant ir naudojant reikia numatyti atšilimo priemones, kurios išlaikytų medžiagą laisvai tekančioje{0}}skystoje.
Metakrilo rūgšties cheminės savybės
Metakrilo rūgšties karboksilo grupė reaguoja su bazėmis, sudarydama metakrilato druskas, ir su alkoholiais esterinimo reakcijose, kad susidarytų įvairūs metakrilato esteriai. Anglies -anglies dviguba jungtis, dalyvaujant iniciatoriams, yra polimerizuojama laisvuoju-radikalu, kad susidarytų polimetakrilo rūgštis, be to, ji gali kopolimerizuotis su monomerais, tokiais kaip stirenas ir akrilatai.
Aukštoje temperatūroje MAA suyra ir išskiria dirginančias dujas, todėl distiliuojant ir apdorojant temperatūra turi būti griežtai kontroliuojama, kad būtų išvengta vietinio perkaitimo, skilimo ar nekontroliuojamos egzoterminės polimerizacijos.
MAA, MMA ir PMMA ryšys
Esterifikuojant metakrilo rūgštį metanoliu susidaro metilmetakrilatas (MMA), o polimerizuojant MMA gaunamas polimetilmetakrilatas (PMMA), paprastai žinomas kaip akrilinis stiklas. PMMA praleidžia daugiau nei 92% matomos šviesos ir pasižymi geru atsparumu oro sąlygoms bei smūgiams, todėl naudojamas orlaivių languose, pastatų stoglangiuose, automobilių lempų lęšiuose, mygtukuose ir saulės filtruose.
MAA yra visos metakrilato pramonės grandinės kilmė, o MMA ir PMMA talpa ir kaina labai priklauso nuo MAA pasiūlos lygio. MAA taip pat gali tiesiogiai dalyvauti kopolimerizacijoje, į polimero grandinę įvesdama funkcines karboksilo grupes.
Metakrilo rūgšties naudojimas dangose ir klijuose
MAA yra svarbus didelio našumo{0}}dangų komonomeras, naudojamas automobilių skaidrioms dangoms, pramoninėms dangoms ir vandens pagrindu pagamintiems dažams gaminti. MAA padidina plėvelės sukibimą su pagrindu ir pagerina jos kietumą, atsparumą oro sąlygoms ir blizgesį, o tai pagerina bendrą apsauginę dangos savybes.
Klijuose ir sandarikliuose MAA naudojamas akriliniams struktūriniams klijams, anaerobiniams klijams ir slėgiui {0}jautriems klijams sintetinti. Karboksilo grupė sustiprina sukibimą su pagrindais, tokiais kaip metalas, stiklas ir plastikas, o sukietėję produktai yra žymiai atsparesni karščiui- ir tirpikliams- nei įprasti akrilatiniai klijai.
Metakrilo rūgšties naudojimas plastikuose, tekstilėje ir statyboje
Plastiko pramonėje MAA naudojamas specialioms akrilinėms dervoms ir modifikuotiems inžineriniams plastikams, pasižymintiems pagerintu skaidrumu, atsparumu karščiui ir paviršiaus kietumu, gaminti. Tekstilėje MAA dalyvauja audinių apdailos ir glaistymo priemonių, gerinančių atsparumą raukšlėms, elastingumą ir rankų pojūtį, sintezėje.
Statyboje polikarboksilato superplastifikatoriai, kurių pagrindą sudaro MAA, plačiai naudojami betono gamyboje: jie sumažina vandens -cemento santykį, pagerina takumą ir ankstyvą stiprumą bei sumažina cemento sąnaudas, o tai palaiko ekologiškesnę, mažiau anglies dioksido išskiriančią statybą. MAA polimerai taip pat naudojami vandeniui atspariose dangose ir sandarikliuose.
Raštinės reikmenyse ir kasdienėse prekėse PMMA naudojamas rašiklio vamzdeliuose, laikrodžių stikluose ir stenduose, nes yra labai skaidrus ir atsparus įbrėžimams{0}}. Medicinos srityje PMMA kaulų cementas naudojamas užpildymui ir fiksavimui ortopedinėje chirurgijoje, o MAA dariniai taip pat naudojami biomedicininėms medžiagoms, tokioms kaip kontaktiniai lęšiai ir vaistų nešikliai.
Dažnai užduodami klausimai
Koks ryšys tarp metakrilo rūgšties ir metilmetakrilato?Esterifikuojant metakrilo rūgštį metanoliu gaunamas metilmetakrilatas (MMA). MMA yra svarbiausias MAA esterio darinys ir PMMA monomeras.
Kokia medžiaga yra PMMA?PMMA yra polimetilmetakrilatas, paprastai vadinamas akriliniu stiklu. Jis pagamintas polimerizuojant MMA ir pasižymi dideliu šviesos pralaidumu bei atsparumu oro sąlygoms, todėl plačiai naudojamas aviacijoje, statybose ir automobilių pramonėje.
Ar metakrilo rūgštis tirpsta vandenyje?Metakrilo rūgštis ištirpsta šiltame vandenyje ir taip pat maišosi su dauguma polinių organinių tirpiklių, tokių kaip alkoholiai, ketonai ir esteriai.
Kokie yra metakrilo rūgšties pavojai?MAA yra ėsdinanti ir dirginanti; jo garai dirgina odą ir kvėpavimo takus, o esant aukštai temperatūrai suyra, išskiria dirginančias dujas. Dirbant su juo reikia naudoti apsaugines priemones ir kontroliuoti temperatūrą.
Kokį vaidmenį dangose atlieka metakrilo rūgštis?Komonomeras MAA pagerina dažų plėvelės sukibimą, kietumą, atsparumą oro sąlygoms ir blizgesį, plačiai naudojamas automobilių dažuose ir pramoninėse dangose.
Kokie yra metakrilo rūgšties lydymosi ir virimo taškai?Metakrilo rūgštis lydosi apie 15-16 C ir verda apie 161 C temperatūroje; normalioje temperatūroje dažniausiai yra bespalvis klampus skystis.