Asid metakrilik ialah alfa-sebatian metakrilik biasa. Molekulnya mengandungi kedua-dua kumpulan karboksil dan ikatan berganda karbon-karbon, jadi ia menggabungkan kereaktifan kimia asid dengan keupayaan pempolimeran monomer. Dari segi perindustrian, MAA dihasilkan secara besar-besaran untuk derivatif esternya, yang mana metil metakrilat, MMA, ialah volum-yang terbesar dan produk hiliran yang paling banyak digunakan.
Sifat Fizikal Asid Metakrilik
Pada suhu normal asid metakrilik adalah cecair likat tidak berwarna dengan takat lebur kira-kira 15-16 C, takat didih kira-kira 161 C dan ketumpatan kira-kira 1.015 g/cm3. Larutan berairnya adalah berasid lemah, dengan pKa kira-kira 4.66 pada 25 C. MAA larut dalam air, alkohol, keton, ester dan pelarut organik polar lain; tekanan wapnya rendah, tetapi pada suhu tinggi ia menyejat dengan ketara dan membebaskan wap yang merengsa.
Oleh kerana takat lebur terletak hampir dengan suhu bilik, MAA mungkin sebahagiannya menghablur apabila suhu ambien menurun, jadi penyimpanan dan penggunaan harus termasuk langkah pemanasan yang mengekalkan bahan dalam -keadaan cecair yang mengalir bebas.
Sifat Kimia Asid Metakrilik
Kumpulan karboksil asid metakrilik bertindak balas dengan bes untuk membentuk garam metakrilat dan dengan alkohol dalam tindak balas pengesteran untuk memberikan pelbagai ester metakrilat. Ikatan berganda karbon-karbon mengalami pempolimeran-radikal bebas dengan kehadiran pemula untuk menghasilkan asid polimetakrilik, dan ia juga boleh melakukan kopolimer dengan monomer seperti stirena dan akrilat.
Pada suhu tinggi MAA mengurai dan membebaskan gas yang merengsa, jadi penyulingan dan pemprosesan mesti mengawal suhu dengan ketat untuk mengelakkan pemanasan terlampau tempatan, penguraian atau pempolimeran eksotermik yang tidak terkawal.
Hubungan antara MAA, MMA dan PMMA
Pengesteran asid metakrilik dengan metanol menghasilkan metil metakrilat (MMA), dan pempolimeran MMA memberikan polimetil metakrilat (PMMA), biasanya dikenali sebagai kaca akrilik. PMMA memancarkan lebih daripada 92% cahaya yang boleh dilihat dan menawarkan rintangan cuaca dan kekuatan hentaman yang baik, jadi ia digunakan dalam tingkap pesawat, skylight bangunan, kanta lampu automotif, butang dan penapis solar.
MAA ialah asal bagi keseluruhan rantaian perindustrian metakrilat, dan kapasiti serta kos MMA dan PMMA sebahagian besarnya bergantung pada tahap bekalan MAA. MAA juga boleh mengambil bahagian dalam kopolimerisasi secara langsung, memperkenalkan kumpulan berfungsi karboksil ke dalam rantai polimer.
Penggunaan Asid Metakrilik dalam Salutan dan Pelekat
MAA ialah komonomer penting bagi salutan berprestasi tinggi-dan digunakan dalam perumusan salut jernih automotif, salutan industri dan cat bawaan air. Memperkenalkan MAA meningkatkan lekatan filem pada substrat dan meningkatkan kekerasan, rintangan cuaca dan kilauannya, yang meningkatkan prestasi perlindungan keseluruhan salutan.
Dalam pelekat dan pengedap, MAA digunakan untuk mensintesis pelekat struktur akrilik, pelekat anaerobik dan-pelekat sensitif tekanan. Kumpulan karboksil menguatkan ikatan kepada substrat seperti logam, kaca dan plastik, dan produk yang diawet adalah lebih tahan-dan pelarut-berbanding dengan pelekat akrilat biasa.
Penggunaan Asid Metakrilik dalam Plastik, Tekstil dan Pembinaan
Dalam industri plastik MAA digunakan untuk menyediakan resin akrilik khusus dan plastik kejuruteraan yang diubah suai dengan ketelusan yang lebih baik, rintangan haba dan kekerasan permukaan. Dalam tekstil, MAA mengambil bahagian dalam sintesis agen kemasan fabrik dan agen saiz yang meningkatkan ketahanan kedutan, keanjalan dan rasa tangan.
Dalam pembinaan, superplasticizer polikarboksilat berdasarkan MAA digunakan secara meluas dalam pengeluaran konkrit: mereka merendahkan nisbah simen-air, meningkatkan kebolehliran dan kekuatan awal serta mengurangkan penggunaan simen, yang menyokong amalan pembinaan karbon yang lebih hijau dan lebih rendah-. Polimer MAA juga digunakan dalam salutan kalis air dan pengedap.
Dalam alat tulis dan barangan harian, PMMA digunakan untuk tong pen, cermin mata jam dan kaki paparan kerana ia sangat lutsinar dan kalis-calar. Dalam bidang perubatan, simen tulang PMMA digunakan untuk pengisian dan penetapan dalam pembedahan ortopedik, dan derivatif MAA juga digunakan untuk bahan bioperubatan seperti kanta sentuh dan pembawa dadah.
Soalan Lazim
Apakah hubungan antara asid metakrilik dan metil metakrilat?Pengesteran asid metakrilik dengan metanol menghasilkan metil metakrilat (MMA). MMA ialah terbitan ester terpenting MAA dan monomer PMMA.
Apakah bahan PMMA?PMMA ialah polimetil metakrilat, biasanya dipanggil kaca akrilik. Ia dibuat dengan mempolimerkan MMA dan menawarkan penghantaran cahaya yang tinggi dan rintangan cuaca yang baik, jadi ia digunakan secara meluas dalam aplikasi penerbangan, pembinaan dan automotif.
Adakah asid metakrilik larut dalam air?Asid metakrilik larut dalam air suam dan juga boleh bercampur dengan kebanyakan pelarut organik polar seperti alkohol, keton dan ester.
Apakah bahaya asid metakrilik?MAA menghakis dan menjengkelkan; wapnya merengsakan kulit dan saluran pernafasan, dan ia terurai pada suhu tinggi untuk membebaskan gas yang merengsa. Peralatan pelindung dan kawalan suhu diperlukan semasa mengendalikannya.
Apakah peranan yang dimainkan oleh asid metakrilik dalam salutan?Sebagai comonomer, MAA meningkatkan lekatan, kekerasan, rintangan cuaca dan gloss filem cat, dan ia digunakan secara meluas dalam cat automotif dan salutan industri.
Apakah takat lebur dan takat didih asid metakrilik?Asid metakrilik cair pada kira-kira 15-16 C dan mendidih pada kira-kira 161 C; pada suhu biasa ia kebanyakannya cecair likat tidak berwarna.