Свежие комментарии

Плексиглас

Полиметилметакрилат (ПММА), известный всем как оргстекло или плексиглас, был бы очень полезен попаданцу благодаря комбинации прозрачности, прочности и прекрасных диэлектрических свойств. Тем более что для полученния этого пластика, производство которого начато еще в 1930-х годах, достаточно самого простого сырья.

Сейчас, конечно, исходный мономер для ПММА — метилметакрилат — получают из нефти, но долгое время его производили из ацетона.
Для этого сначала нужно получить циангидрин из ацетона и циановодорода, который, в свою очередь, генерируется из цианида калия или желтой кровяной соли и разбавленной серной кислотой. Ацетонциангидрин медленно добавляется к концентрированной серной кислоте и превращается при этом в амид метакриловой кислоты. Затем добавляется метанол и смесь кипятится несколько часов, что приводит к метилметакрилату и гидросульфату аммония. Метилметакрилат выделяется отгонкой, температура кипения 101 гр.

Как видно, все исходные материалы достаточно доступные, а сам процесс не требует сложного оборудования. Находящийся в цианиде азот не теряется, а остается в виде гидросульфата аммония.

Заполимеризовать метилметакрилат можно при добавлении небольшого количества радикального инициатора (0.02-0.5% перекиси бензоила или других перекисных соединений) и нагревании сначала при 60 гр. до загустения, а потом постепенного повышения температуры до 120 градусов. Самый прозрачный и свободный от дефектов материал получается при полимеризации без нагревания в течение 2-3 недель и последующей термообработке до 100 градусов. В крайнем случае полимеризацию можно осуществить вообще без инициатора, но это займет существенно большое время (несколько месяцев), а механические свойства продукта будут несколько хуже. Но, тем не менее, это вполне рабочий вариант.

Готовый блок ПММА можно распилить на куски нужного размера. Если же мономер полимеризовать между отполированными стеклами, сразу же получатся листы оргстекла нужной толщины и с гладкой поверхностью.

Обработка оргстекла не должна вызвать затруднений — его легко резать, пилить, шлифовать. При нагреве до 100-120 градусов ПММА размягчается и может быть отформован в прессе. Склеивать оргстекло можно растворителями типа дихлорэтана, а еще лучше — исходным метилметакрилатом.

Плексиглас вполне может заменить оптическое стекло, поскольку очень легко полируется и имеет показатель преломления около 1.49.

Если вместо метанола взять другие спирты, то получатся пластики с отличающимися свойствми. Полиэтилметакрилат и полибутилметакрилат менее теплостойкие, но более ударопрочные, особенно на морозе. Полимеры эфиров метакриловой кислоты и многоатомных спиртов (глицерина или этиленгликоля) — не термопласты, а реактопласты — теплоскойкие, неплавкие и устойчивые к растворителям.

16 комментариев Плексиглас

  • 4eshirkot

    Из мемуаров лётчика-испытателя П. М. Стефановского
    //Плексиглас, выпускаемый нашей промышленностью, тёмный, как пивная бутылка.
    И. В. Сталин тут же попросил Поскрёбышева соединить его с директором завода, производящего плексиглас для самолетных фонарей.
    Связь сработала мгновенно. Сталин предложил директору завода резко повысить качество плексигласа.
    — Сколько вам потребуется времени для перестройки производства? — спросил Сталин. — Полгода? Даю вам месяц сроку. И чтобы новый плексиглас был не хуже, чем на «кёртисе» и «томагауке». — Трубка с легким звоном легла на место.//

  • 4eshirkot

    //Лейтенант Гордон Кливер по прозвищу «Маус» имел на своём счету 7 сбитых немецких самолётов. В последнем бою 14 августа 1940 года немецкая пуля разбила плексигласовый фонарь его кабины, и осколки мгновенно ослепили Кливера.

    Оба его глаза и кожа лица были нашпигованы осколками оргстекла. Кливера возили по госпиталям, пока не нашёлся искусный хирург из центральной глазной больницы Мурсфилд, который извлёк многие осколки и вернул лейтенанту зрение на правом глазу. Хирурга звали Гарольд Ридли.

    Периодически осколки в глазу беспокоили его, и он обращался к Ридли, чтобы тот произвёл удаление. Так повторялось 18 раз на протяжении 8 лет.

    Наблюдая пациента, Ридли заметил, что куски плексигласа не вызывают ни нагноения, ни раздражения. Видимо, оргстекло не отторгается тканями глаза. В 1948 году хирург ознакомил с этим случаем своего студента. Тот задал наивный вопрос: почему бы при катаракте не заменить помутневший хрусталик линзой из оргстекла?

    8 февраля 1950 года интраокулярная линза (ИОЛ) была успешно имплантирована медсестре Этвуд.//

    Первые коетактные линзы тоже делали из акрилатов — жесткие из ПММА, а затем мягкие из полигидроксиэтилметакрилата

  • molibden

    А можно уточнить где барть ацетон?

    • 4eshirkot

      Ацетон до начала XX в. получали сухой перегонкой ацетата кальция или бария
      Ca(CH3CO2)2 = CaCO3 + CH3C(=O)CH3
      Ацетат кальция, а свою очередь, из извести или мела и уксусной кислоты. Обычно использовалась уксусная кислота из продуктов сухой перегонки березовой или буковой древесины.

    • 4eshirkot

      Здесь хорошо описан способ производства ацетона из ацетата кальция в начале XX в.
      https://chestofbooks.com/science/chemistry/Distillation-Principles-And-Processes/Chapter-XXIII-Production-Of-Acetone-By-Means-Other-Than-Fer.html

      Если ацетон нужен в относительно небольших количествах, лучше использовать ацетат бария, разложение которого идет при меньшей температуре и ацетон получается более чистый.

  • 4eshirkot

    Акрилаты для пломбирования зубов
    //самотвердеющие пластмассы начали внедряться в практику с 1952 г., массовое производство началось в Чехословакии в 1954 г. (спофакрил и дуракрил). В Советском Союзе первая стоматологическая пластмасса была выпущена Харьковским заводом стоматологических материалов в 1956 г. под названием ACT в различной модификации — АСТ-1, АСТ-2 (ACT — акриловая самотвердеющая).//
    Для приготовления пломбировочного материала смешивается порошок (обычно сополимер метил, этил и бутилметакрилата), содержащий перекись бензоила, и жидкость (смесь метилметакрилата и метакриловой кислоты для улучшения адгезии к зубу, содержит также активатор — диметилтолуидин или соль железа (II)). Для уменьшения КЛТР добавляется порошок кварцевого стекла. Смесь застывает через 10-15 минут.

    Более современные пломбировочные материалы тоже акриловые, обычно на основе бисгликольметакрилата бисфенола А и отверждаются фотоинициатором.

    • dan14444

      Попаданцу в химическое отверждение — фи!
      Только фото, только хардкор. Маленькая ртутная лампа с фильтром — не проблема.
      Инициатор, кстати, и растительный какой-нить можно.

      Кстати, о наполнителях — диатомит, причём какой-нить длинный — заметно лучше кварцевого порошка должен быть. Чем сейчас армируют, вааше?

      • 4eshirkot

        У кристаллического диоксида кремния, в т.ч. и диатомита, клтр около 7 ппм, у кварцевого стекла — 0.5. Это и сейчас основной наполнитель, наряду с другими стеклами и фторидом бария

        • dan14444

          Диатомит — аморфный.

          • 4eshirkot

            Да, похоже действительно в основном аморфный.
            Меня, наверное, ввело заблуждение то, что имел дело с термически обработанным целитом, он как раз кристаллический.

            • dan14444

              Я, помнится, делал HR-TEM с дифрактограммами диатомейных створок — интактные аморфны абсолютно.
              А вот после прожига электронным лучом — формируются локальные кристаллоидные домены, нанометров 5-10 размером. Там уже и решётку можно увидеть.
              Так вот, эти «потенциально-кристаллоидные» домены почему-то ассоциированы с цинком… возможно, какой-то белок на стадии синтеза тек так проявляется…

Leave a Reply

You can use these HTML tags

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>