POLIMEROS ACRILICOS (POLIMETACRILATO) CARLOS DAVID POLO ROPERO JAIR RODRIGO SEQUERA ESPAÑA JOSE IVAN MAESTRE FUENTES JOSE GABRIEL SALINAS VILLALBA MSC. RAFAEL GUTIERREZ UNIVERSIDAD DEL MAGDALENA PROGRAMA DE INGENIERIA INDUSTRIAL 2012

TABLA DE CONTENIDO HISTORIA ESTRUCTURA QUIMICA PROPIEDADES APLICACIONES SISTESIS DEL PMMA WEBGRAFIA

POLIMEROS ACRILICOS El polimetacrilato de metilo aparece en 1928, cuando el químico alemán W. Bauer desarrolla un nuevo material plástico transparente capaz de sustituir al vidrio, ya que tiene la ventaja de que no se astilla. Es durante la Segunda Guerra mundial que este plástico fue producido a escala industrial.

Polímeros acrílicos En general los polímeros acrílicos se tratan en forma de gránulos preparados para ser sometidos a distintos procesos de fabricación. Es rígido, con buenas características mecánicas y cuenta con una excepcional capacidad de transmisión de la luz, superior a la de los vidrios inorgánicos.

POLIMEROS ACRILICOS Sus principales aplicaciones que son: la construcción, en muebles, en señalizaciones, el automóvil, en electrodomésticos, en aparatos de laboratorio… Aunque su nombre técnico es polimetacrilato de metilo, se lo conoce mediante las siglas PMMA y pronto se dio a conocer comercialmente como Vidrio Acrílico, Plexiglass,  Lucite, Policril, Vitroflex o PerClax. Aunque también es llamado simplemente Acrílico.

Estructura química El polimetacrilato de metilo o por sus siglas (PMMA) procede del ácido acrílico y de su polimerización. El ácido acrílico se utiliza como materia prima en la producción de ésteres acrílicos y como monómero para ácidos y sales poliacrílicos.

Estructura química El polímero acrilato más simple es el poliácido acrílico, cuyo monómero es: El poliácido acrílico absorbe enormes cantidades de agua (varias veces su propio peso). Entre otros usos se utiliza como material absorbente en los pañales infantiles. El ácido acrílico da lugar, entre otros ésteres, al acrilato de metilo y al metacrilato de metilo.

Estructura química El ácido acrílico da lugar, entre otros ésteres, al acrilato de metilo y al metacrilato de metilo. El acrilato de metilo y el metacrilato de metilo se polimerizan produciendo poliacrilato de metilo y polimetacrilato de metilo respectivamente.

Estructura química El Polimetacrilato de metilo (PMMA) o plexiglás es un polímero vinilico, formado por polimerización vinílica de radiales libres. A partir del monómero metil metacrilato. 

propiedades Es un material acrílico, que procede del ácido acrílico y de la polimerización de éste último.  El polimetacrilato de metilo es un plástico (Termoplástico) duro, resistente, transparente, de excelentes propiedades ópticas con alto índice de refracción, buena resistencia al envejecimiento y a la intemperie.

propiedades Su resistencia a la rotura es siete veces superior a la del cristal a igualdad de espesores, por lo que resulta más resistente a los golpes. En horticultura esto significa reducción de gastos por rotura y menores costes de mantenimiento en invernaderos.

propiedades Es un material ligero con una densidad de 1.19 Kg/m3 presenta buena resistencia mecánica y estabilidad. A pesar de su ligereza puede soportar una sobrecarga de 70 Kg/m2, lo cuál es importante para aquellas zonas con riesgo de nevadas. La transparencia de este plástico está comprendida entre el 85 y el 92%, por lo que deja pasar casi todos los rayos UV y su poder de difusión es casi nulo. Tiene una gran opacidad a las radiaciones nocturnas del suelo.

propiedades El coeficiente de conductividad térmica del polimetacrilato de metilo es 0,16 KCal/m.h.ºC mientras que el del vidrio es de 0,64 KCal/m.h.ºC, lo que impide en el caso de los invernaderos su enfriamiento nocturno. Su duración es mayor que la del poliéster.

propiedades Según se desprende, la flexibilidad o rigidez de un polímero a una dada temperatura están determinadas por lo que llamamos la movilidad de cadena, es decir, cuán eficientemente las cadenas del polímero se deslizan entre sí. Cuanto más puedan moverse, más flexible será el polímero. El poli(metacrilato de metilo), al tener esos grupos metilo, se comporta, deteniendo rápidamente todo deslizamiento que las cadenas de poli(metil metacrilato) intentaran realizar.

propiedades CONTRAS: En cuánto a sus inconvenientes el principal de ellos es su elevado costo, que junto al tipo de estructura requerida hacen que las construcciones con este material sean de costos elevados. El metacrilato es fácil de rallar con cualquier instrumento, con lo que habrá que considerar este aspecto como factor negativo.

PROPIEDADES METACRILATO   (Valores tipo a 23ºC y 50% de humedad relativa) PROPIEDADES MECANICAS Norma Unidad Colada Extrusión Densidad DIN53479 g/cm3 1.19 Resistencia al impacto Charpy ISO 179 1/D  KJ/ m2 15 Resistencia al impacto con entalladura (Izod) ISO 180 1/A 1.6 Resistencia a la tracción (-40 0C)  DIN53455 MPa 110 100 Resistencia a la tracción (+23 0C)  80 72 Resistencia a la tracción (+70 0C)  40 35 Estiramiento a rotura  % 5.5 4.5 Coeficiente de Poisson  - 0.45 Resistencia a la flexión  Probeta standard (80x10x4mm) DIN53452  115  105 Tensión por compresión DIN53454  110  103 Tensión de seguridad max. (hasta 40º C) 5...10 Módulo de elasticidad E (Corto/largo plazo) DIN 53457  3300/3200  3300/3200 Módulo de torsión G en 10 Hz DIN53445 1700 Resistencia a la fatiga en test de doblado alternativo aprx. a 10 ciclos (probeta con entalladura/sin entallad) 40 / 20 30 / 10 Dureza brinell H961/30 ISO 2039-1 200  190 Resistencia a la abrasión con 1.600 gr. de abrasivo Similar  ASTM-D673 44 98 Coeficiente de fricción plástico sobre plástico  0.80 Coeficiente de fricción plástico sobre acero  0.50 Coeficiente de fricción acero sobre plástico  PROPIEDADES ELECTRICAS Norma  Colada  Resistencia de paso específica DINVDE 0303,Part3 Ohm.cm >10e15  >10e15 Resistencia eléctrica de superficie Ohm 5x10e13

Aplicaciones El Polimetacrilato de metilo es un material sustitutivo del vidrio, adaptándose a una amplia variedad de diseños y aplicado en multitud de usos, dentro de los cuales podemos encontrar:

PROTESIS DE ODONTOLOGIA CRISTALERAS VITRINAS LETREROS LUMINOSOS FIBRAS OPTICAS PROTESIS DE ODONTOLOGIA REFLECTORES

URNAS MOBILIAROS PISAPAPELES LENTES DE CONTACTO BARRERAS PARA PISTAS

APLICACIONES -Cuando se trata de hacer ventanas, el PMMA tiene otra ventaja con respecto al vidrio: es más transparente. Cuando las ventanas de vidrio se hacen demasiado gruesas, llega a ser dificultoso ver a través. Pero las ventanas de PMMA se pueden hacer tan gruesas como de 33 centímetros y siguen siendo perfectamente transparentes.

APLICACIONES -La compañía química Rohm y Haas hace ventanas con PMMA y las llama Plexiglás. Las Imperial Chemical Industries también las hacen y las llaman Lucite. El Lucite se utiliza para hacer las superficies de las bañeras, piletas de cocina y las siempre populares tinas de baño y duchas de una sola pieza, entre otras cosas.

APLICACIONES la ventana más grande del mundo, una ventana panorámica en el acuario de la bahía de Monterrey en California, está hecha de una sola pieza gigante de PMMA de 16,6 m de largo, 5,5 m de alto y 33 centímetros de espesor.

APLICACIONES -Como implante puede ser usado de  prótesis de córnea, para proporcionar una vía óptica a la retina. También como lentes intraoculares, para corregir problemas causados por cataratas. Implantado  como  ducto del saco lagrimal, para corregir la obstrucción crónica. -Pero el PMMA es aún más que un plástico y una pintura. A bajas temperaturas, los aceites lubricantes y los fluidos hidráulicos a menudo tienden a ponerse realmente viscosos e incluso gomosos. Esto es un verdadero problema cuando usted intenta hacer funcionar maquinaria pesada en un día frío. Pero cuando se disuelve un poco de PMMA en el aceite o fluido, éstos no se vuelven viscosos con el frío y la máquina puede funcionar hasta a -100oC, ¡asumiendo que el resto de la máquina sea capaz de soportar esas temperaturas tan bajas!

APLICACIONES -En el mundo de la medicina se utiliza la resina de polimetilmetacrilato para la fabricación de prótesis óseas y dentales y como aditivo en polvo en la formulación de muchas de las pastillas que podemos tomar por vía oral. En este caso actúa como retardante a la acción del medicamento para que esta sea progresiva.

Síntesis del PMMa La polimerización en masa del metacrilato de metilo, también conocida como Polimerización “in situ”, permite la fabricación de bloques y planchas gruesas. Al monómero puro o a un prepolímero de mayor viscosidad (en estado de polimerización incipiente) se le agregan los iniciadores y comonómeros necesarios. Una vez hecho esto, se vierte entre planchas metacrílicas de pulido perfecto, donde se deja polimerizar. El calor de la reacción se evacua mediante refrigeración de agua o de aire. Si se quieren obtener polímeros sin tensiones internas, es necesaria la evacuación cuidadosa del calor de reacción, por lo que la polimerización puede llegar a durar días o semanas.

Sintesis del PMMa Esquema de fabricacion de PMMA

Sintesis del PMMa Polimerización en suspensión La polimerización en suspensión se suele realizar con polimerización de perlas, de tamaño de partícula muy uniforme y situado entre 0.1 y 0.5 mm. Una gran ventaja de este proceso es la rápida evacuación del calor de reacción, que se cede al agua. Los termoplásticos obtenidos, con peso molecular inferior a 150000, son también susceptibles de fundir.  Entre 120 y 180 ºC adquiere consistencia elástica y puede moldearse.  A partir de 180 C se convierte en líquido viscoso (inyectable, moldeable). La dilatación térmica es media.  La absorción de agua es próxima al 0.3%.

Diagrama de polimerización en suspensión del pmma

WEBGRAFIA http://tecnologiadelosplasticos.blogspot.co m/2011/05/polimetacrilato-de-metilo.html http://www.google.com.co/imagenes http://www.youtube.com/watch?v=7IjAxRaiu Rk http://www.joyeriamoderna.com/ Agradecimientos a: Discovery Channel Videos

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