- Полиакрилаты
-
Полиакрилаты — полимеры сложных эфиров акриловой, метакриловой или цианакриловой кислот общей формулы (-CH2-CR'(COOR)-)n (R' = Н — акрилаты, R' = СН3 — метакрилаты, R' = CN — цианакрилаты), термопластичные полимерные материалы, практически наиболее важные представители класса — поли-н-алкилакрилаты и полиметилметакрилат.
Свойства
Поли-н-алкилакрилаты с R = C1-C12 — прозрачные в массе аморфные полимеры с низкой температурой стеклования, при длине алкильной цепи более 12 кристаллизуются и теряют прозрачность.
Полиметакрилаты с R = С1-С3 - аморфные стеклообразные полимеры, с R = С2-С14 - эластичные, с R > С14 - воскообразные полимеры. При R > С10 вследствие упаковки алкильных цепей полиметакрилаты кристаллизуются, при этом тепмературы плавления растут с увеличением длины цепи.
При одинаковых заместителях R температуры стеклования полиметакрилатов с выше, чем у полиакрилатов, с увеличением длины цепи R возрастает эластичность и морозостойкость, а плотность, прочность, твердость и температуры стеклования аморфных полимеров уменьшаются.
Полиакрилаты и полиметакрилаты растворимы в собственных мономерах, сложных эфирах, ароматических и хлорированных углеводородах (дихлорэтан или раствор полиметилметакрилата в дихлорэтане используется для склейки органического стекла), низшие полиакрилаты растворимы в ацетоне. Низшие полиакрилаты нерастворимы в неполярных растворителях, растворимость повышается с ростом длины цепи спиртового остатка R, что ведет к снижению бензо- и маслостойкости.
Полиакрилаты и полиметакрилаты устойчивы к воздействию солнечного света, атмосферного кислорода, воды, разбавленных щелочей и кислот. При 80-100°С полиакрилаты и полиметакрилаты гидролизуются растворами щелочей до полиакриловой и полиметакриловой кислот.
Синтез и применение
Большую часть полиакрилатов и полиметакрилатов получают радикальной полимеризацией, в больших масштабах - обычно эмульсионной либо суспензионной полимеризацией, иногда - полимеризацией в растворе, в относительно небольших масштабах - блочной полимеризацией.
Термодеструкция полиакрилатов протекает при температурах выше 150°C и сопровождается сшивкой полимера и частичной деполимеризацией (~1% мономера), в отличие от них термодеструкция алифатических полиметилметакрилатов, протекающая при 200-250°С, ведет к деполимеризации с почти количественным выходом мономера (более 90% у полиметилметакрилата).
Анионной полимеризацией могут быть получены стереорегулярные кристаллические полиакрилаты и полиметакрилаты.
Один из наиболее массовых полиакрилатов — полиметилметакрилат (органическое стекло, плексиглас), первый синтетический полимер с хорошими оптическими свойствами, нашедший массовое применение в качестве конструкционного материала, заменяющего стекло в авиастроении и других отраслях промышленности.
На основе полиакрилатов также производятся различные полимерные композиции, в частности акриловые краски и лаки, базирующиеся на водных дисперсиях полиакрилатов или их сополимеров, которые при высыхании образуют стойкую плёнку.
См. также
Категории:- Пластмассы
- Полимеры
Wikimedia Foundation. 2010.