Tính chất và ứng dụng của Metyl Metacrylat và Poli Metyl Metacrylat

Metyl metacrylat là một hợp chất hữu cơ được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất. Thuận Thiên Plastic xin cung cấp thông tin chi tiết về tính chất hóa học, tính chất vật lý, phương pháp điều chế và ứng dụng của Metyl metacrylat (C3H5COOCH3). Bài viết cũng giới thiệu về hợp chất dẻo Poli Metyl metacrylat.

Tìm hiểu về Metyl metacrylat

1. Metyl metacrylat là gì?

Metyl metacrylat, hay còn gọi là methyl 2-methylprop-2-enoate, là một hợp chất hữu cơ thuộc nhóm este không no, có một nối đôi. Nó là este của axit metacrylic và metanol.

• Công thức hóa học: C5H8O2
• Công thức cấu tạo: CH2=C(CH3)COOCH3

Tên gọi:

• Tên gốc chức: Metyl metacrylat
• Danh pháp quốc tế: Methyl 2-methylprop-2-enoate

2. Tính chất và cách nhận biết Metyl metacrylat

Metyl metacrylat (C3H5COOCH3) là một hợp chất hữu cơ thuộc loại este, có mùi trái cây dễ chịu và là chất lỏng không màu.

Tính chất vật lý

• Trạng thái: Chất lỏng không màu
• Mùi: Mùi trái cây dễ chịu
• Khối lượng riêng: 0,95 g/cm3
• Điểm sôi: 100-101 độ C
• Độ tan: Tan ít trong nước, tan tốt trong các dung môi hữu cơ như ete, rượu, benzen.

Tính chất hóa học

Metyl metacrylat có tính chất hóa học đặc trưng của este, bao gồm:

Phản ứng thủy phân:

• Thủy phân trong môi trường axit: C3H5COOCH3 + H2O ⇌ C3H5COOH + CH3OH
• Thủy phân trong môi trường kiềm: C3H5COOCH3 + NaOH ⇌ C3H5COONa + CH3OH

Phản ứng cộng H2 vào gốc không no: CH2=C(CH3)-COOCH3 + H2 → CH3CH2CH2COOCH3

Phản ứng trùng hợp: Do có liên kết đôi C=C trong phân tử, metyl metacrylat có khả năng tham gia phản ứng trùng hợp tạo thành polyme. Phản ứng này tương tự như phản ứng trùng hợp của anken.

Phản ứng đốt cháy: Metyl metacrylat cháy trong không khí tạo ra CO2 và H2O.

Cách nhận biết:

• Mùi: Mùi trái cây dễ chịu
• Phản ứng với dung dịch NaOH: Khi cho metyl metacrylat vào dung dịch NaOH, sẽ tạo ra muối natri của axit metacrylic và metanol.

Điều chế: Metyl metacrylat được điều chế bằng cách este hóa axit metacrylic với metanol.

3. Ứng dụng của Metyl Metacrylat

Metyl Metacrylat (C3H5COOCH3) là một hợp chất hữu cơ có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống. Ứng dụng chính của nó là sản xuất nhựa poli (metyl metacrylat), chiếm tới 75% lượng metyl metacrylat được tiêu thụ trên toàn cầu.

Poli (metyl metacrylat), còn được gọi là thủy tinh hữu cơ, là một loại nhựa trong suốt, cứng, nhẹ và có khả năng chịu va đập tốt. Nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như:

• Sản xuất kính chắn gió cho ô tô: Nhờ độ bền và khả năng chịu va đập, thủy tinh hữu cơ được sử dụng làm kính chắn gió cho ô tô, giúp bảo vệ người lái và hành khách trong trường hợp xảy ra tai nạn.
• Sản xuất kính bảo hộ: Thủy tinh hữu cơ cũng được sử dụng để sản xuất kính bảo hộ cho công nhân trong các ngành sản xuất, xây dựng, giúp bảo vệ mắt khỏi các vật thể bay, hóa chất độc hại.
• Sản xuất đồ gia dụng: Thủy tinh hữu cơ được sử dụng để sản xuất các sản phẩm gia dụng như cốc, chén, đĩa, bình hoa, giúp tạo nên vẻ đẹp sang trọng và hiện đại cho không gian sống.
• Sản xuất vật liệu xây dựng: Thủy tinh hữu cơ được sử dụng để sản xuất các vật liệu xây dựng như tấm ốp tường, trần nhà, giúp tạo nên không gian sống đẹp, hiện đại và an toàn.

Ngoài việc sản xuất nhựa poli (metyl metacrylat), metyl metacrylat còn được sử dụng làm chất trung gian hóa học trong sản xuất các loại polyme khác, chất phủ cho bề mặt kim loại, gỗ, nhựa, hóa chất xây dựng và ứng dụng dệt.

Như vậy, metyl metacrylat là một hợp chất hữu cơ có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống, đóng vai trò quan trọng trong sản xuất các sản phẩm phục vụ nhu cầu của con người.

Tìm hiểu về Poli Metyl Metacrylat

Bạn đã biết về Este Metyl Metacrylat, và giờ đây chúng ta sẽ đi sâu vào thế giới của Poli Metyl Metacrylat (PMMA), một loại nhựa có nhiều ứng dụng trong đời sống.

1. Lịch sử hình thành của Poli Metyl Metacrylat

Poli Metyl Metacrylat, hay còn gọi là PMMA, là một loại nhựa acrylic được biết đến với độ trong suốt, độ bền và khả năng chống va đập tốt. Hành trình hình thành của PMMA bắt đầu từ những năm 1920, khi các nhà khoa học tìm kiếm giải pháp cho kính an toàn.

Năm 1927, trong một nỗ lực tạo ra kính an toàn bằng cách polymer hóa methyl methacrylate giữa hai lớp kính, PMMA được tổng hợp lần đầu tiên trong phòng thí nghiệm. Phát minh này được đăng ký sáng chế vào năm 1933 bởi công ty Rohm and Haas Company với tên gọi “Thuỷ tinh hữu cơ plexiglas”.

Cùng thời điểm đó, vào đầu những năm 1930, các nhà hóa học Anh Rowland Hill và John Crawford tại Imperial Chemical Industries (ICI) cũng độc lập phát hiện ra PMMA. Họ đặt tên cho sản phẩm của mình là “Perspex”. Cả Perspex và Plexiglas đều được thương mại hóa vào cuối những năm 1930, đánh dấu sự ra đời của một loại vật liệu mới đầy tiềm năng.

Trong Chiến tranh Thế giới thứ hai, PMMA đã chứng tỏ vai trò quan trọng của mình. Nó được sử dụng rộng rãi trong sản xuất kính viễn vọng cho tàu ngầm, kính chắn gió, vòm chắn, tháp pháo cho máy bay, góp phần bảo vệ binh lính và tăng cường hiệu quả chiến đấu.

Sau chiến tranh, PMMA tiếp tục phát triển và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Ngày nay, PMMA được sử dụng trong xây dựng (tấm kính, cửa sổ), giao thông (đèn hậu, đèn pha), chiếu sáng (đèn LED), IT (màn hình điện thoại, máy tính bảng) và nhiều ngành công nghiệp khác.

PMMA thuộc nhóm nhựa acrylic, cùng với Oly (Acrylonitril). Với tính chất ưu việt và ứng dụng đa dạng, PMMA đã trở thành một trong những vật liệu quan trọng, đóng vai trò thiết yếu trong cuộc sống hiện đại.

2. Poli Metyl Metacrylat là gì?

Nói một cách đơn giản, Poli Metyl Metacrylat là một loại nhựa được tạo ra từ quá trình trùng hợp của metyl metacrylat. Quá trình này liên kết các phân tử metyl metacrylat với nhau thành chuỗi dài, tạo nên cấu trúc polymer.

Công thức và Tên gọi:

• Công thức phân tử: (C5H8O2)n
• Công thức cấu tạo:

• Tên gọi: Poli(metyl metacrylat)
• Kí hiệu: PMMA

3. Tính chất Vật lý Poli Metyl Metacrylat

Poly Metyl Metacrylat (PMMA), hay còn gọi là kính acrylic, là một loại nhựa nhiệt dẻo có nhiều tính chất vật lý đặc biệt, khiến nó trở thành vật liệu lý tưởng cho nhiều ứng dụng.

Nhiệt độ nóng chảy: PMMA có nhiệt độ nóng chảy khoảng 160 độ C, cho thấy khả năng chịu nhiệt tốt. Điều này có nghĩa là PMMA có thể chịu được nhiệt độ cao hơn nhiều so với các loại nhựa thông thường khác, và vẫn giữ được hình dạng và tính chất ban đầu.

Khối lượng riêng: Khối lượng riêng của PMMA ở 25 độ C là 1,18g/cm3, nhẹ hơn một nửa so với các loại nhựa thông thường. Điều này khiến PMMA trở thành vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng cần trọng lượng nhẹ, như sản xuất kính chắn gió xe hơi, bảng hiệu, và các sản phẩm trang trí.

Tính trong suốt: PMMA là loại nhựa acrylic có dạng trong suốt, cho phép ánh sáng truyền qua tốt hơn 93%. Đặc biệt, PMMA có khả năng truyền tải gần như hoàn hảo của ánh sáng có thể nhìn thấy được. Điều này, kết hợp với khả năng chịu thời tiết và bức xạ cực tím tốt, khiến PMMA trở thành sự thay thế lý tưởng cho kính trong nhiều ứng dụng, từ kính chắn gió xe hơi đến kính cửa sổ và kính bảo vệ.

Độ bền cơ học: PMMA có độ bền cơ học cao, chịu được lực tác động và va đập mạnh. Nó cũng có khả năng chịu nhiệt, bền với hóa chất, chịu thời tiết khắc nghiệt và chịu xước tốt. Những đặc tính này khiến PMMA trở thành vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng cần độ bền cao, như sản xuất kính bảo hộ, thiết bị y tế, và các sản phẩm ngoài trời.

Tính tái chế: PMMA là chất rắn vô định hình, có khả năng tái chế. Điều này giúp giảm thiểu tác động đến môi trường và góp phần vào việc phát triển bền vững.

4. Ứng dụng của Poli Metyl Metacrylat

Nhờ những tính chất đặc biệt, Poli Metyl Metacrylat được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:

• Sản xuất thủy tinh hữu cơ: PMMA là nguyên liệu chính để sản xuất thủy tinh hữu cơ plexiglas, được sử dụng trong các sản phẩm như kính chắn gió ô tô, kính bảo hộ, biển quảng cáo, v.v.
• Sản xuất vật liệu xây dựng: PMMA được sử dụng để sản xuất tấm lợp trong suốt, tấm ốp tường, v.v.
• Sản xuất đồ gia dụng: PMMA được sử dụng để sản xuất các sản phẩm như cốc, đĩa, hộp đựng thực phẩm, v.v.
• Sản xuất đồ chơi: PMMA được sử dụng để sản xuất các loại đồ chơi như mô hình, thú nhồi bông, v.v.
• Sản xuất thiết bị y tế: PMMA được sử dụng để sản xuất các sản phẩm như ống nghiệm, ống tiêm, v.v.

Poli Metyl Metacrylat là một loại nhựa đa dụng, có nhiều ứng dụng trong đời sống. Với tính chất trong suốt, độ cứng cao và khả năng chịu nhiệt tốt, PMMA đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp. Ngoài ra, ứng dụng của chất liệu này rất phổ biến trong ngành y tế, bao gồm việc cấy ghép xương, làm răng giả và thực hiện phẫu thuật thẩm mỹ. Ngoài ra, chúng cũng có thể được sử dụng trong sản xuất đồ nội thất và trang sức.

Theo thống kê, khu vực châu Á – Thái Bình Dương là thị trường lớn nhất cho PMMA, chiếm khoảng 40% doanh thu toàn cầu trong năm 2011 và ước tính đạt 4,49 tỷ USD vào năm 2017. Đây cũng là khu vực sản xuất PMMA lớn nhất thế giới. Thị trường lớn thứ hai là châu Âu, tiếp theo là Bắc Mỹ.

Trong cuộc khủng hoảng kinh tế toàn cầu, thị trường PMMA phải đối mặt với sự sụt giảm nhu cầu. Tuy nhiên, ngành công nghiệp đã phục hồi từ suy thoái kinh tế và tăng trưởng đáng kể trong năm 2010 và 2011. Nhu cầu tiêu thụ PMMA ước tính đạt 1,67 triệu tấn vào năm 2011 trên toàn cầu.

Mitsubishi Rayon (Nhật Bản) và Lucite International (Mỹ) là hai nhà cung cấp PMMA lớn nhất thế giới. Một số nhà cung cấp lớn khác bao gồm Arkema SA (Pháp), LG MMA (Hàn Quốc), Chi Mei Corp (Đài Loan), Evonik Industries (Đức), Sumitomo Chemical Company Ltd và Kuraray (Nhật Bản).

Nguyên liệu Methyl Methacrylat (MMA) để tổng hợp PMMA được cung cấp chính bởi các hãng BASF, LG MMA, Arkema, Chi Mei, Dow Chemicals, Evonik, Mitsubishi Rayon và Sumitomo. Các công ty này cũng đầu tư mạnh vào hoạt động nghiên cứu và phát triển (R&D) để phát triển PMMA với nhiều ứng dụng mới.

Hiện nay, Việt Nam chưa có nhà máy sản xuất PMMA và hoàn toàn phụ thuộc vào nhập khẩu. Do đó, nhu cầu về một nhà máy sản xuất PMMA và các sản phẩm liên quan là rất cần thiết. Tuy nhiên, việc đầu tư cần xem xét kỹ lưỡng về nguyên liệu, vốn đầu tư, công nghệ, nhà xưởng, khả năng cạnh tranh, mặt bằng… Trong đó, nguyên liệu là yếu tố quan trọng nhất để đưa ra quyết định lựa chọn công nghệ phù hợp.

Chúng tôi đã cung cấp đầy đủ thông tin về tính chất và ứng dụng của Este Metyl Metacrylat và Poli Metyl Metacrylat, hy vọng đã giải đáp được những thắc mắc của quý khách về loại nhựa này. Thuận Thiên Plastic rất vui được hỗ trợ thêm nếu quý khách có nhu cầu.