Le polyméthacrylate de méthyle)

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Le polyméthacrylate de méthyle)
Unité répétitive PMMA.svg
Des noms
Nom IUPAC
Poly(méthyl 2-méthylpropénoate)
Autres noms
  • Le polyméthacrylate de méthyle)
  • PMMA
  • Résine de méthacrylate de méthyle
  • Plexiglas
Identifiants
Modèle 3D ( JSmol )
ChemSpider
  • Aucun
Carte d'information de l'ECHA 100.112.313 Modifier ceci sur Wikidata
KEGG
UNII
  • CCC(C)(C(=O)OC)CC(C)(C(=O)OC)CC(C)(C(=O)OC)CC(C)(C(=O)OC)CC( C)(C(=O)OC)C
Propriétés
( C 5 O 2 H 8 ) n
Masse molaire Varie
Densité 1,18  g/cm 3 [1]
Point de fusion 160 ° C (320 ° F; 433 K) [4]
−9.06×10 −6 (SI, 22  °C) [2]
1,4905 à 589,3  nm [3]
Sauf indication contraire, les données sont données pour les matériaux dans leur état standard (à 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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Références de la boîte d'information
Figure de Lichtenberg : claquage diélectrique haute tension dans un bloc de polymère acrylique

Le poly(méthacrylate de méthyle) ( PMMA ) appartient à un groupe de matériaux appelés plastiques techniques . C'est un thermoplastique transparent . Le PMMA est également connu sous le nom d' acrylique , de verre acrylique , ainsi que par les noms commerciaux et les marques Crylux , Plexiglas , Acrylite , Astariglas , Lucite , Perclax et Perspex , parmi plusieurs autres ( voir ci-dessous ). Ce plastique est souvent utilisé sous forme de feuille comme alternative légère ou incassable au verre. Il peut également être utilisé comme résine de coulée, dans les encres et les revêtements, et à de nombreuses autres fins.

Bien qu'il ne s'agisse pas d'un type de verre à base de silice familier , la substance, comme de nombreux thermoplastiques, est souvent techniquement classée comme un type de verre , en ce sens qu'il s'agit d'une substance vitreuse non cristalline, d'où sa désignation historique occasionnelle de verre acrylique . Chimiquement, c'est le polymère synthétique du méthacrylate de méthyle . Il a été développé en 1928 dans plusieurs laboratoires différents par de nombreux chimistes, tels que William Chalmers, Otto Röhm et Walter Bauer, et mis sur le marché pour la première fois en 1933 par l'allemand Röhm & Haas AG (depuis janvier 2019, faisant partie d' Evonik Industries ) et son partenaire et ancienne filiale américaine Rohm and Haas Companysous la marque Plexiglas. [5]

Le PMMA est une alternative économique au polycarbonate (PC) lorsque la résistance à la traction , la résistance à la flexion , la transparence , la polissabilité et la tolérance aux UV sont plus importantes que la résistance aux chocs , la résistance chimique et la résistance à la chaleur. [6] De plus, le PMMA ne contient pas les sous-unités bisphénol-A potentiellement nocives présentes dans le polycarbonate et constitue un bien meilleur choix pour la découpe au laser. [7] Il est souvent préféré en raison de ses propriétés modérées, de sa manipulation et de son traitement faciles et de son faible coût. Le PMMA non modifié se comporte de manière fragile lorsqu'il est sous charge, en particulier sous une force d'impact, et est plus sujet aux rayures que le verre inorganique conventionnel, mais le PMMA modifié est parfois capable d'atteindre une résistance élevée aux rayures et aux chocs.

Historique

Le premier acide acrylique a été créé en 1843. L'acide méthacrylique , dérivé de l'acide acrylique , a été formulé en 1865. La réaction entre l'acide méthacrylique et le méthanol donne l'ester méthacrylate de méthyle. Le polyméthacrylate de méthyle a été découvert au début des années 1930 par les chimistes britanniques Rowland Hill et John Crawford chez Imperial Chemical Industries (ICI) au Royaume-Uni. [ citation nécessaire ] ICI a enregistré le produit sous la marque Perspex. Vers la même époque, le chimiste et industriel Otto Röhmde Rohm and Haas AG en Allemagne a tenté de produire du verre de sécurité en polymérisant du méthacrylate de méthyle entre deux couches de verre. Le polymère s'est séparé du verre sous la forme d'une feuille de plastique transparente, à laquelle Röhm a donné le nom de marque Plexiglas en 1933. [8] Perspex et Plexiglas ont été commercialisés à la fin des années 1930. Aux États-Unis, EI du Pont de Nemours & Company (aujourd'hui DuPont Company) a ensuite lancé son propre produit sous la marque Lucite. En 1936, ICI Acrylics (aujourd'hui Lucite International) a lancé la première production commercialement viable de verre de sécurité acrylique. Pendant la Seconde Guerre mondiale , les forces alliées et de l'Axe ont utilisé du verre acrylique pour les périscopes de sous-marins et le pare-brise, les verrières et les tourelles d'armes à feu. [9] Les pilotes d'avion dont les yeux ont été endommagés par des éclats volants de PMMA s'en sont beaucoup mieux tirés que ceux blessés par du verre standard, démontrant une meilleure compatibilité entre les tissus humains et le PMMA que le verre. [10] Les applications civiles ont suivi après la guerre. [11]

Noms

Les styles orthographiques courants incluent le polyméthacrylate de méthyle [12] [13] et le polyméthacrylate de méthyle . Le nom chimique complet de l'IUPAC est poly(methyl 2-methylprop en oate). (C'est une erreur courante d'utiliser "an" au lieu de "en".)

Bien que le PMMA soit souvent appelé simplement "acrylique", l'acrylique peut également désigner d'autres polymères ou copolymères contenant du polyacrylonitrile . Les noms commerciaux et les marques notables incluent Acrylite, [14] Lucite, [15] PerClax, R-Cast, [16] Plexiglas, [17] [18] Optix, [17] Perspex, [17] Oroglas, [19] Altuglas, [20] Cyrolite, [17] Astariglas, [21] Cho Chen, [22] Sumipex et Crystallite.

Synthèse

Le PMMA est couramment produit par polymérisation en émulsion , polymérisation en solution et polymérisation en masse . Généralement, l'initiation radicalaire est utilisée (y compris les méthodes de polymérisation vivante ), mais la polymérisation anionique du PMMA peut également être réalisée. Pour produire 1 kg (2,2 lb) de PMMA, il faut environ 2 kg (4,4 lb) de pétrole . [ citation nécessaire ] Le PMMA produit par polymérisation radicalaire (tous les PMMA commerciaux) est atactique et complètement amorphe.

Traitement

La température de transition vitreuse ( Tg ) du PMMA atactique est de 105 °C (221 °F). Les valeurs T g des qualités commerciales de PMMA vont de 85 à 165 ° C (185 à 329 ° F); la gamme est si large en raison du grand nombre de compositions commerciales qui sont des copolymères avec des comonomères autres que le méthacrylate de méthyle. Le PMMA est donc un verre organique à température ambiante ; c'est-à-dire qu'elle est inférieure à sa T g . La température de formation commence à la température de transition vitreuse et monte à partir de là. [23] Tous les processus de moulage courants peuvent être utilisés, y compris le moulage par injection , le moulage par compression et l' extrusion. Les feuilles de PMMA de la plus haute qualité sont produites par coulage cellulaire , mais dans ce cas, les étapes de polymérisation et de moulage se produisent simultanément. La résistance du matériau est supérieure à celle des grades de moulage en raison de sa masse moléculaire extrêmement élevée . La trempe du caoutchouc a été utilisée pour augmenter la ténacité du PMMA afin de surmonter son comportement fragile en réponse aux charges appliquées.

Manipulation, découpe et assemblage

Le PMMA peut être assemblé à l'aide de ciment cyanoacrylate (communément appelé superglue ), à ​​chaud (soudage) ou à l'aide de solvants chlorés tels que le dichlorométhane ou le trichlorométhane [24] (chloroforme) pour dissoudre le plastique au niveau du joint, qui fusionne et durcit ensuite, formant une soudure presque invisible . Les rayures peuvent être facilement éliminées en polissant ou en chauffant la surface du matériau.

La découpe au laser peut être utilisée pour former des motifs complexes à partir de feuilles de PMMA. Le PMMA se vaporise en composés gazeux (y compris ses monomères) lors de la découpe au laser, ce qui permet d'obtenir une coupe très nette et de la découper très facilement. Cependant, la découpe au laser pulsé introduit des contraintes internes élevées le long du bord de coupe, qui, lors de l'exposition à des solvants, produisent des "craquements de contrainte" indésirables au niveau du bord de coupe et à plusieurs millimètres de profondeur. Même les nettoyants pour vitres à base d'ammonium et presque tout ce qui ne contient pas d'eau et de savon produisent des craquelures indésirables similaires, parfois sur toute la surface des pièces coupées, à de grandes distances du bord sollicité. [25] Le recuit de la feuille/des pièces en PMMA est donc une étape de post-traitement obligatoire lorsqu'il est prévu de lier chimiquement des pièces découpées au laser ensemble.

Dans la majorité des applications, il ne se brisera pas. Au contraire, il se brise en gros morceaux ternes. Étant donné que le PMMA est plus doux et plus facilement rayé que le verre, des revêtements anti-rayures sont souvent ajoutés aux feuilles de PMMA pour le protéger (ainsi que d'éventuelles autres fonctions).

Coulée de résine acrylique

Échantillon chimique de brome illustratif et sécurisé utilisé pour l'enseignement. Le flacon d'échantillon en verre du liquide corrosif et toxique a été coulé dans un cube en plastique acrylique

La " résine synthétique " de méthacrylate de méthyle pour la coulée (simplement le produit chimique liquide en vrac) peut être utilisée en conjonction avec un catalyseur de polymérisation tel que le peroxyde de méthyléthylcétone (MEKP), pour produire du PMMA transparent durci de n'importe quelle forme, à partir d'un moule. Des objets tels que des insectes ou des pièces de monnaie, ou même des produits chimiques dangereux dans des ampoules de quartz cassables, peuvent être intégrés dans de tels blocs "coulés", pour un affichage et une manipulation en toute sécurité.

Propriétés

Structure squelettique du méthacrylate de méthyle, le monomère constitutif du PMMA
Morceaux de Plexiglas(R), le pare-brise d'un avion allemand abattu pendant la Seconde Guerre mondiale

Le PMMA est un matériau solide, résistant et léger. Il a une densité de 1,17 à 1,20 g/cm 3 , [1] [26] qui est moins de la moitié de celle du verre. [1] Il a également une bonne résistance aux chocs, supérieure à la fois au verre et au polystyrène ; cependant, la résistance aux chocs du PMMA est encore nettement inférieure à celle du polycarbonate et de certains polymères techniques. Le PMMA s'enflamme à 460 °C (860 °F) et brûle , formant du dioxyde de carbone , de l'eau , du monoxyde de carbone et des composés de faible poids moléculaire, dont le formaldéhyde . [27]

Le PMMA transmet jusqu'à 92 % de la lumière visible (3 mm d'épaisseur), et donne une réflexion d'environ 4 % sur chacune de ses surfaces en raison de son indice de réfraction (1,4905 à 589,3 nm). [3] Il filtre la lumière ultraviolette (UV) à des longueurs d'onde inférieures à environ 300 nm (similaire au verre à vitre ordinaire). Certains fabricants [28] ajoutent des revêtements ou des additifs au PMMA pour améliorer l'absorption dans la plage de 300 à 400 nm. Le PMMA laisse passer la lumière infrarouge jusqu'à 2 800 nm et bloque les infrarouges de longueurs d' onde plus longues jusqu'à 25 000 nm. Les variétés de PMMA colorées laissent passer des longueurs d'onde IR spécifiques tout en bloquant la lumière visible (parapplications de télécommande ou de capteur de chaleur, par exemple).

Le PMMA gonfle et se dissout dans de nombreux solvants organiques ; il a également une faible résistance à de nombreux autres produits chimiques en raison de ses groupes ester facilement hydrolysés . Néanmoins, sa stabilité environnementale est supérieure à la plupart des autres plastiques tels que le polystyrène et le polyéthylène, et c'est donc souvent le matériau de choix pour les applications extérieures. [29]

Le PMMA a un taux d'absorption d'eau maximal de 0,3 à 0,4% en poids. [26] La résistance à la traction diminue avec l'augmentation de l'absorption d'eau. [30] Son coefficient de dilatation thermique est relativement élevé à (5–10)×10 −5  °C −1 . [31]

Modification des propriétés

L'homopolymère de poly(méthacrylate de méthyle) pur est rarement vendu comme produit final, car il n'est pas optimisé pour la plupart des applications. Au lieu de cela, des formulations modifiées avec des quantités variables d'autres comonomères , additifs et charges sont créées pour des utilisations où des propriétés spécifiques sont requises. Par exemple,

  • Une petite quantité de comonomères d'acrylate est couramment utilisée dans les grades de PMMA destinés au traitement thermique, car cela stabilise le polymère à la dépolymérisation (« décompression ») pendant le traitement.
  • Des comonomères tels que l'acrylate de butyle sont souvent ajoutés pour améliorer la résistance aux chocs.
  • Des comonomères tels que l'acide méthacrylique peuvent être ajoutés pour augmenter la température de transition vitreuse du polymère pour une utilisation à plus haute température, comme dans les applications d'éclairage.
  • Des plastifiants peuvent être ajoutés pour améliorer les propriétés de traitement, abaisser la température de transition vitreuse, améliorer les propriétés d'impact et améliorer les propriétés mécaniques telles que le module d'élasticité [32]
  • Des colorants peuvent être ajoutés pour donner de la couleur pour des applications décoratives, ou pour protéger contre (ou filtrer) la lumière UV.
  • Des charges peuvent être ajoutées pour améliorer la rentabilité.

Poly(acrylate de méthyle)

Le polymère d'acrylate de méthyle, PMA ou poly(acrylate de méthyle), est similaire au poly(méthacrylate de méthyle), à ​​l'exception de l'absence de groupes méthyle sur la chaîne carbonée du squelette. [33] Le PMA est un matériau caoutchouteux blanc doux qui est plus doux que le PMMA car ses longues chaînes polymères sont plus fines et plus lisses et peuvent plus facilement glisser les unes sur les autres.

Utilise

Étant transparent et durable, le PMMA est un matériau polyvalent et a été utilisé dans un large éventail de domaines et d'applications tels que les feux arrière et les groupes d'instruments pour les véhicules, les appareils électroménagers et les verres de lunettes. Le PMMA sous forme de feuilles permet de fabriquer des panneaux résistants aux éclats pour la construction de fenêtres, de lucarnes, de barrières de sécurité pare-balles, de panneaux et d'affichages, d'appareils sanitaires (baignoires), d'écrans LCD, de meubles et de nombreuses autres applications. Il est également utilisé pour le revêtement de polymères à base de MMA et offre une stabilité exceptionnelle contre les conditions environnementales avec une émission réduite de COV. Les polymères de méthacrylate sont largement utilisés dans les applications médicales et dentaires où la pureté et la stabilité sont essentielles à la performance. [ citation nécessaire ]

Substitut

Gros plan de la sphère de pression du Bathyscaphe Trieste , avec une seule fenêtre conique en PMMA insérée dans la coque de la sphère. Le très petit cercle noir (plus petit que la tête de l'homme) est le côté intérieur de la "fenêtre" en plastique, seulement quelques pouces de diamètre. La plus grande zone circulaire noire claire représente le plus grand côté extérieur de la "fenêtre" en cône en plastique épais d'une seule pièce.
Le réservoir d' aquarium de Monterey Bay de 10 mètres (33 pieds) de profondeur a des fenêtres en acrylique jusqu'à 33 centimètres (13 pouces) d'épaisseur pour résister à la pression de l'eau
  • Le PMMA est couramment utilisé pour la construction d' aquariums résidentiels et commerciaux . Les concepteurs ont commencé à construire de grands aquariums lorsque le poly(méthacrylate de méthyle) pouvait être utilisé. Il est moins souvent utilisé dans d'autres types de bâtiments en raison d'incidents tels que la catastrophe de Summerland .
  • Le PMMA est utilisé pour les hublots de visualisation et même les coques complètes à pression des submersibles, comme la sphère de visualisation du sous- marin Alicia et la fenêtre du bathyscaphe Trieste .
  • Le PMMA est utilisé dans les lentilles des feux extérieurs des automobiles. [34]
  • La protection des spectateurs dans les patinoires de hockey sur glace est en PMMA.
  • Historiquement, le PMMA a été une amélioration importante dans la conception des hublots d'avion, rendant possibles des conceptions telles que le compartiment avant transparent du bombardier dans le Boeing B-17 Flying Fortress . Les transparents d'avions modernes utilisent souvent des couches acryliques étirées.
  • Les véhicules de police pour le contrôle des émeutes ont souvent le verre ordinaire remplacé par du PMMA pour protéger les occupants des objets lancés.
  • Le PMMA est un matériau important dans la fabrication de certaines lentilles de phare. [35]
  • Le PMMA a été utilisé pour la toiture de l'enceinte du parc olympique pour les Jeux olympiques d'été de 1972 à Munich. Il a permis une construction légère et translucide de la structure. [36]
  • Le PMMA (sous le nom de marque "Lucite") a été utilisé pour le plafond de l' Astrodome de Houston .

Redirection à la lumière du jour

  • Des panneaux acryliques découpés au laser ont été utilisés pour rediriger la lumière du soleil dans un conduit de lumière ou un puits de lumière tubulaire et, à partir de là, pour la diffuser dans une pièce. [37] Leurs développeurs Veronica Garcia Hansen, Ken Yeang et Ian Edmonds ont reçu le Far East Economic Review Innovation Award en bronze pour cette technologie en 2003. [38] [39]
  • L'atténuation étant assez forte pour des distances supérieures à un mètre (plus de 90 % de perte d'intensité pour une source de 3000 K [40] ), les guides de lumière large bande acryliques sont alors dédiés majoritairement à des usages décoratifs.
  • Des paires de feuilles acryliques avec une couche de prismes microrépliqués entre les feuilles peuvent avoir des propriétés réfléchissantes et réfringentes qui leur permettent de rediriger une partie de la lumière solaire entrante en fonction de son angle d'incidence . De tels panneaux agissent comme des tablettes lumineuses miniatures . De tels panneaux ont été commercialisés à des fins d' éclairage naturel , pour être utilisés comme une fenêtre ou un auvent de sorte que la lumière du soleil descendant du ciel soit dirigée vers le plafond ou dans la pièce plutôt que vers le sol. Cela peut conduire à un éclairement supérieur de la partie arrière d'une pièce, notamment lorsqu'il est associé à un plafond blanc, tout en ayant un léger impact sur la vue vers l'extérieur par rapport à un vitrage normal. [41] [42]

médicales

  • Le PMMA a un bon degré de compatibilité avec les tissus humains et il est utilisé dans la fabrication de lentilles intraoculaires rigides qui sont implantées dans l' œil lorsque la lentille d'origine a été retirée dans le cadre du traitement de la cataracte . Cette compatibilité a été découverte par l'ophtalmologiste anglais Harold Ridley chez les pilotes de la RAF de la Seconde Guerre mondiale, dont les yeux avaient été criblés d'éclats de PMMA provenant des vitres latérales de leurs chasseurs Supermarine Spitfire - le plastique n'a pratiquement provoqué aucun rejet, comparé aux éclats de verre provenant d'avions tels que l' ouragan Hawker . [43]Ridley a fait fabriquer une lentille par la société Rayner (Brighton & Hove, East Sussex) en Perspex polymérisé par ICI. Le 29 novembre 1949 au St Thomas' Hospital de Londres, Ridley implanta la première lentille intraoculaire au St Thomas's Hospital de Londres. [44]

En particulier, les lentilles de contact de type acrylique sont utiles pour la chirurgie de la cataracte chez les patients qui présentent une inflammation oculaire récurrente (uvéite), car le matériau acrylique induit moins d'inflammation.

  • Les verres de lunettes sont généralement fabriqués à partir de PMMA.
  • Historiquement, les lentilles de contact rigides étaient souvent faites de ce matériau. Les lentilles de contact souples sont souvent constituées d'un polymère apparenté, où les monomères d'acrylate contenant un ou plusieurs groupes hydroxyle les rendent hydrophiles .
  • En chirurgie orthopédique , le ciment osseux PMMA est utilisé pour fixer les implants et pour remodeler l'os perdu. Il est fourni sous forme de poudre avec du méthacrylate de méthyle liquide (MMA). Bien que le PMMA soit biologiquement compatible, le MMA est considéré comme un irritant et un cancérigène possible . Le PMMA a également été associé à des événements cardio -pulmonaires en salle d'opération dus à l' hypotension . [45] Le ciment osseux agit comme un coulis et non comme une colle en arthroplastie. Bien que collant, il ne se lie ni à l'os ni à l'implant ; au contraire, il remplit principalement les espaces entre la prothèse et l'os empêchant le mouvement. Un inconvénient de ce ciment osseux est qu'il chauffe jusqu'à 82,5 ° C (180,5 ° F) lors de la prise, ce qui peut provoquer une nécrose thermique des tissus voisins. Un équilibre soigneux des initiateurs et des monomères est nécessaire pour réduire la vitesse de polymérisation, et donc la chaleur générée.
  • En chirurgie esthétique , de minuscules microsphères de PMMA en suspension dans un liquide biologique sont injectées comme produit de comblement des tissus mous sous la peau pour réduire les rides ou les cicatrices de façon permanente. [46] Le PMMA en tant que produit de comblement des tissus mous était largement utilisé au début du siècle pour restaurer le volume chez les patients atteints d'atrophie faciale liée au VIH. Le PMMA est utilisé illégalement pour façonner les muscles par certains culturistes .
  • Le plombage est un traitement obsolète de la tuberculose où l' espace pleural autour d'un poumon infecté était rempli de billes de PMMA, afin de comprimer et d'effondrer le poumon affecté.
  • La biotechnologie émergente et la recherche biomédicale utilisent le PMMA pour créer des dispositifs microfluidiques de laboratoire sur puce , qui nécessitent des géométries de 100 micromètres de large pour acheminer les liquides. Ces petites géométries se prêtent à l'utilisation de PMMA dans un procédé de fabrication de biopuces et offrent une biocompatibilité modérée .
  • Les colonnes de chromatographie de bioprocédés utilisent des tubes en acrylique coulé comme alternative au verre et à l'acier inoxydable. Ceux-ci sont à pression nominale et satisfont aux exigences strictes des matériaux en matière de biocompatibilité , de toxicité et d'extractibles.

Utilisations en dentisterie

En raison de sa biocompatibilité susmentionnée, le poly(méthacrylate de méthyle) est un matériau couramment utilisé en dentisterie moderne, en particulier dans la fabrication de prothèses dentaires, de dents artificielles et d'appareils orthodontiques.

Construction prothétique acrylique
Les sphères de PMMA en poudre prépolymérisées sont mélangées avec un monomère liquide de méthacrylate de méthyle, du peroxyde de benzoyle (initiateur) et de la NN-diméthyl-P-toluidine (accélérateur), et placées sous chaleur et pression pour produire une structure en PMMA polymérisé durci. Grâce à l'utilisation de techniques de moulage par injection, des conceptions à base de cire avec des dents artificielles placées dans des positions prédéterminées construites sur des modèles en pierre de gypse de la bouche des patients peuvent être converties en prothèses fonctionnelles utilisées pour remplacer la dentition manquante. Le mélange de polymère PMMA et de monomère de méthacrylate de méthyle est ensuite injecté dans un flacon contenant un moule en gypse de la prothèse précédemment conçue, et placé sous chaleur pour initier le processus de polymérisation. La pression est utilisée pendant le processus de durcissement pour minimiser le retrait de polymérisation, assurant un ajustement précis de la prothèse.
Dents artificielles
Alors que les dents prothétiques peuvent être constituées de plusieurs matériaux différents, le PMMA est un matériau de choix pour la fabrication des dents artificielles utilisées en prothèse dentaire. Les propriétés mécaniques du matériau permettent un contrôle accru de l'esthétique, des ajustements de surface faciles, un risque réduit de fracture lorsqu'il est en fonction dans la cavité buccale et une usure minimale contre les dents opposées. De plus, étant donné que les bases des prothèses dentaires sont souvent construites à l'aide de PMMA, l'adhérence des dents de prothèse en PMMA aux bases de prothèse en PMMA est sans précédent, ce qui conduit à la construction d'une prothèse solide et durable. [47]

Usages artistiques et esthétiques

Illustration PMMA par Manfred Kielnhofer
Piano à queue acrylique Kawai
  • La peinture acrylique est essentiellement constituée de PMMA en suspension dans l'eau ; cependant, comme le PMMA est hydrophobe , une substance contenant à la fois des groupes hydrophobes et hydrophiles doit être ajoutée pour faciliter la suspension .
  • Les fabricants de meubles modernes , en particulier dans les années 1960 et 1970, cherchant à donner à leurs produits une esthétique de l'ère spatiale, ont incorporé la Lucite et d'autres produits en PMMA dans leurs conceptions, en particulier les chaises de bureau. De nombreux autres produits (par exemple, les guitares) sont parfois fabriqués avec du verre acrylique pour rendre translucides les objets généralement opaques.
  • Le plexiglas a été utilisé comme surface pour peindre, par exemple par Salvador Dalí .
  • Diasec est un procédé qui utilise le verre acrylique comme substitut du verre normal dans les cadres . Ceci est fait pour son coût relativement faible, son poids léger, sa résistance aux éclats, son esthétique et parce qu'il peut être commandé dans des tailles plus grandes que le verre d'encadrement standard .
  • Dès 1939, le sculpteur hollandais Jan De Swart , basé à Los Angeles, expérimente des échantillons de Lucite qui lui sont envoyés par DuPont ; De Swart a créé des outils pour travailler la Lucite pour la sculpture et des produits chimiques mixtes pour provoquer certains effets de couleur et de réfraction. [48]
  • À partir des années 1960 environ, des sculpteurs et des artistes verriers tels que Jan Kubíček , Leroy Lamis et Frederick Hart ont commencé à utiliser l'acrylique, profitant notamment de la flexibilité, de la légèreté, du coût et de la capacité du matériau à réfracter et filtrer la lumière.
  • Dans les années 1950 et 1960, la lucite était un matériau extrêmement populaire pour les bijoux, avec plusieurs entreprises spécialisées dans la création de pièces de haute qualité à partir de ce matériau. Les perles et les ornements en lucite sont toujours vendus par les fournisseurs de bijoux.
  • Les feuilles acryliques sont produites dans des dizaines de couleurs standard, [49] le plus souvent vendues en utilisant des numéros de couleur développés par Rohm & Haas dans les années 1950.

Autres utilisations

  • Le PMMA, sous sa forme commerciale Technovit 7200 est largement utilisé dans le domaine médical. Il est utilisé pour l'histologie plastique, la microscopie électronique, ainsi que de nombreuses autres utilisations.
  • Le PMMA a été utilisé pour créer des membranes opaques ultra-blanches qui sont flexibles et qui changent d'apparence en transparence lorsqu'elles sont mouillées. [50]
  • L'acrylique est utilisé dans les lits de bronzage comme surface transparente qui sépare l'occupant des lampes de bronzage pendant le bronzage. Le type d'acrylique utilisé dans les lits de bronzage est le plus souvent formulé à partir d'un type spécial de polyméthacrylate de méthyle, un composé qui permet le passage des rayons ultraviolets.
  • Les feuilles de PMMA sont couramment utilisées dans l'industrie de la signalisation pour fabriquer des lettres découpées à plat dans des épaisseurs variant généralement de 3 à 25 millimètres (0,1 à 1,0 po). Ces lettres peuvent être utilisées seules pour représenter le nom et/ou le logo d'une entreprise, ou elles peuvent faire partie de lettres en relief illuminées. L'acrylique est également largement utilisé dans l'industrie de l'enseigne en tant que composant des enseignes murales où il peut s'agir d'une plaque arrière, peinte sur la surface ou à l'arrière, d'une plaque frontale avec un lettrage supplémentaire en relief ou même d'images photographiques imprimées directement dessus, ou d'une entretoise pour séparer composants de signe.
  • Le PMMA a été utilisé dans les supports optiques Laserdisc . [51] ( les CD et les DVD utilisent à la fois de l'acrylique et du polycarbonate pour la résistance aux chocs).
  • Il est utilisé comme guide de lumière pour les rétroéclairages des TFT-LCD . [ citation nécessaire ]
  • La fibre optique en plastique utilisée pour les communications à courte distance est fabriquée à partir de PMMA et de PMMA perfluoré, recouvert de PMMA fluoré, dans des situations où sa flexibilité et ses coûts d'installation moins chers l'emportent sur sa faible tolérance à la chaleur et son atténuation plus élevée que la fibre de verre.
  • Le PMMA, sous une forme purifiée, est utilisé comme matrice dans les milieux de gain à l'état solide organiques dopés au colorant laser pour les lasers à colorant à l'état solide accordables . [52]
  • Dans la recherche et l'industrie des semi-conducteurs , le PMMA sert de réserve dans le processus de lithographie par faisceau d'électrons . Une solution constituée du polymère dans un solvant est utilisée pour revêtir par centrifugation du silicium et d'autres plaquettes semi-conductrices et semi-isolantes avec un film mince. Des motifs sur celui-ci peuvent être réalisés par un faisceau d'électrons (à l'aide d'un microscope électronique ), une lumière UV profonde (longueur d'onde plus courte que le processus de photolithographie standard ) ou des rayons X. L'exposition à ceux-ci crée une scission de chaîne ou ( déréticulation) au sein du PMMA, permettant l'élimination sélective des zones exposées par un révélateur chimique, ce qui en fait un photorésist positif. L'avantage du PMMA est qu'il permet de réaliser des motifs à très haute résolution. La surface lisse du PMMA peut être facilement nanostructurée par traitement dans un plasma d'oxygène radiofréquence [53] et la surface nanostructurée du PMMA peut être facilement lissée par irradiation ultraviolette sous vide (VUV). [53]
  • Le PMMA est utilisé comme bouclier pour arrêter le rayonnement bêta émis par les radio-isotopes.
  • De petites bandes de PMMA sont utilisées comme dosimètres pendant le processus d'irradiation gamma . Les propriétés optiques du PMMA changent à mesure que la dose gamma augmente et peuvent être mesurées avec un spectrophotomètre .
  • Une encre de tatouage réactive à la lumière noire utilisant des microcapsules de PMMA a été développée. [54]
  • Le PMMA peut être utilisé comme dispersant des poudres céramiques pour stabiliser les suspensions colloïdales en milieu non aqueux. [ citation nécessaire ] En raison de sa viscosité élevée lors de la dissolution, il peut également être utilisé comme matériau liant pour les processus de dépôt en solution, par exemple l'impression de cellules solaires . [55]
  • Dans les années 1960, le luthier Dan Armstrong a développé une gamme de guitares et de basses électriques dont les corps étaient entièrement en acrylique. Ces instruments étaient commercialisés sous la marque Ampeg . Ibanez [56] et BC Rich ont également fabriqué des guitares en acrylique.
  • Ludwig-Musser fabrique une gamme de tambours en acrylique appelés Vistalites, bien connus pour être utilisés par le batteur de Led Zeppelin , John Bonham .
  • Les faux ongles de type "acrylique" contiennent souvent de la poudre de PMMA. [57]
  • Certaines bruyères modernes, et parfois l'écume de mer, les pipes à tabac arborent des tiges en Lucite.
  • La technologie PMMA est utilisée dans les applications de toiture et d'étanchéité. En incorporant un molleton de polyester pris en sandwich entre deux couches de résine PMMA activée par catalyseur, une membrane liquide entièrement renforcée est créée in situ .
  • Le PMMA est un matériau largement utilisé pour créer des jouets et des pierres tombales financières .

Biodégradation

La maison Futuro était faite de plastique polyester renforcé de fibre de verre, de polyester-polyuréthane et de poly(méthacrylate de méthyle); l'un d'eux s'est avéré dégradant par les cyanobactéries et les archées . [58] [59]

Voir aussi

Références

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