معرفی ماده پلی متیل متاکریلات PMMA) [1]) با فرمول شیمیایی n(C5O2H8) یک ترکیب شیمیایی و ترموپلاستیکی آمورف میباشد. پلیمر پلی متیل متاکریلات که به عنوان آکریلیک نیز شناخته میشود یک ترموپلاستیک...
۲۹ فروردین
۱۴ فروردین
۲۱ اسفند
معرفی
ماده پلی متیل متاکریلات PMMA) [۱]) با فرمول شیمیایی n(C۵O۲H۸) یک ترکیب شیمیایی و ترموپلاستیکی آمورف میباشد. پلیمر پلی متیل متاکریلات که به عنوان آکریلیک نیز شناخته میشود یک ترموپلاستیک شفاف و سخت است که کاربردهایی به عنوان جایگزین شیشه دارد. به دلیل سبک وزن بودن نسبت به شیشه، به عنوان شیشههای نشکن کاربرد گستردهای دارد. پلی متیل متاکریلات یک گزینه اقتصادی به جای پلی کربنات [۲] (PC) است. از نقاط قوت این پلیمر نسبت به سایر پلیمرهای شفاف مانند پلیاستایرن میتوان به مقاومت بالا در برابر عبور نور UV و هوازدگی و رنگ آمیزی نامحدود اشاره نمود.
ساختار کلی آکریلاتها به صورت زیر است:
-[CH2 – CR1 – COOR2]-
با تغییر در گروههای R1 و R2 میتوان پلیمرهای متفاوتی به دست آورد. در صورتی که R1 با هیدروژن و R2 با متیل (CH3) جایگزین شود پلی متیل آکریلات [۳] (PMA) و در صورتی که R1 و R2 هر دو با متیل جایگزین شوند، پلی متیل متاکریلات (PMMA) به دست میآید که پلیمری پر مصرف است. این پلیمر در سال ۱۹۳۳ به فرم تجاری اکریلیک به بازار عرضه شد. برای تهیه پلی متیل متاکریلات از مونومر متیل متاکریلات استفاده میشود که این مونومر در طی فرآیند پلیمریزاسیون وینیلی رادیکال آزاد به پلیمر تبدیل میشود.
در طی دو دهه میانی، فرآیندهای پلیمریزاسیون توده، سوسپانسیون، امولسیون و محلول به عنوان روشهای صنعتی مورد استفاده برای تولید تجاری پلی متیل متاکریلاتها مورد استفاده قرار گرفتند. در این فرآیندها معمولاً از یک آغازگر (Initiator) رادیکالی استفاده میشود. PMMA تولید شده توسط پلیمریزاسیون رادیکالی کاملاً بیشکل است. در شکل زیر تولیدکنندگان PMMA نشان داده شده است. پلیمرهای PMMA در اشکال مختلفی تولید میگردد و هر یک موارد کاربرد متنوعی دارد که شامل ورقهای اکریلیک، رزینهای اکریلیک و پودر قالبگیری اکریلیک است.
فرآیندهای تولید این محصولات عبارتند از:
۱. ورقهای PMMA
۲. پودر قالب گیری PMMA
۳. رزین PMMA
مهمترین دارندگان دانش فنی تولید PMMA عبارتند از: Mitsubishi Rayon ،Rohm & Haas ،Cayro Chemicals ،Ineos و Asahi. بیشترین کاربرد PMMA مربوط به ورقهای اکریلیک است. فرایند continuous casting شکل تولید انبوه ورق های PMMA است. در ادامه شرح مختصری از این فرآیند ارائه شده است.
در این روش مونومر اکریلیک (متیل متاکریلات) و یک کاتالیزور به صورت پیوسته مخلوط میشوند و سپس روی دو تسمه فولادی ضد زنگ بسیار صاف ریخته میشوند. Syrup معمولاً به عنوان خوراک برای اکثر فرآیندهای Casting پیوسته استفاده میشود. تسمهها از طریق یک سری واحدهای خنک کننده و گرمایشی برای تنظیم پخت حرکت میکنند و در انتهای خط تولید به اندازه موردنظر بریده میشوند. ورقهای اکسترود شده continuous casting فقط به صورت افقی در عرض های ۰.۲۰۳ تا ۱.۲۷ سانتی متر (۰.۰۸ تا ۰.۵۰ اینچ) تولید میشوند. طول این ماشینها حدود ۳۰۰ فوت و عرض آن حدود ۱۰ فوت است. خروجی نهایی از دستگاه casting معمولا در دمای پایین با هوای سرد خنک میشود.
متیل متاکریلات از مخزن خوراک تا ۸۰ درجه سانتیگراد پیشگرم میشود و به راکتوری که در آن حدود ۲۵ درصد مونومر در دمای ۱۶۰ درجه سانتیگراد و ۶ اتمسفر در حضور آغازگر آزوبیس بوتیرونیتریل پلیمریزه شده است، وارد میشود. سپس به وسیله مبدل حرارتی تا ۵۰ درجه سانتیگراد خنک شده و به مخزن وارد میشود. پس از افزودن آغازگر اضافی، syrup در مخزن بعدی گاز زدایی شده و به مخزن خوراک ارسال میشود، سپس از اینجا به خطوط casting ورق فرستاده میشود.
میزان خوراک و یوتیلیتی مورد نیاز به ازای تولید هر تن ورق PMMA مبتنی بر فرآیند continuous casting در شکل زیر ارائه گردیده است. قیمت ذکر شده برای پلی متیل متاکریلات میانگین قیمت صادرات آمریکا طی سالهای ۲۰۱۲ تا ۲۰۲۱ میباشد.
مجموع هزینه سرمایهگذاری (TFC) شامل هزینههای داخل محدوده فرآیند (ISBL) و هزینههای آفسایت (OSBL) موردنیاز به ازای تولید سه ظرفیت مختلف ورق PMMA در شکل ۴ مبتنی بر فرآیند continuous casting ارائه گردیده است.
[۱] Poly methyl methacrylate
[۲] Poly carbonate
[۳] Poly methyl acrylate
با تکمیل فرم زیر از جدیدترین اخبار و گزارشهای ما باخبر شوید.