聚甲基丙烯酸甲酯之結(jié)構(gòu)制備課件

PMMA在生醫(yī)領(lǐng)域介紹組員名單:連崇閔49540014李政輝49540036

方士榮49540040報告大綱前言歷史製備物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)生醫(yī)材料的應(yīng)用前言我們生活當(dāng)中，時常聽到有關(guān)壓克力的製品。例如有壓克力板、壓克力塑膠粒、壓克力燈箱、招牌、壓克力浴缸、壓克力人造大理石、壓克力樹脂、壓克力（乳膠）漆等等產(chǎn)品，種類繁多。但並不知道，壓克力還可以應(yīng)用在生醫(yī)領(lǐng)域中，希望藉由這次演講，能令大家多多注意這個不起眼的”壓克力”。聚甲基丙烯酸甲酯是一種透明的熱塑性塑膠，它是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成。有很多的商品名Policril,Plexiglas,Gavrieli,Vitroflex,Limacryl,R-Cast,PerClax,Perspex,Plazcryl,Acrylex,Acrylite,Acrylplast,Altuglas,Polycast,Oroglass,OptixandLucite

，通稱壓克力玻璃，簡稱壓克力或perspexo或plexiglas

。歷史丙烯酸於1843年首度合成。甲基丙烯酸是由來自丙烯酸，並於1865年發(fā)現(xiàn)。該反應(yīng)與甲基丙烯酸和甲醇的酯結(jié)果甲基丙烯酸甲酯。德國化學(xué)家菲蒂希和保羅在1877年發(fā)現(xiàn)的聚合過程，變成為聚甲基丙烯酸甲酯。1933年，德國化學(xué)家奧托羅門哈斯專利和註冊品牌名稱有機(jī)玻璃。1936年的第一個商業(yè)上可行的安全生產(chǎn)丙烯酸玻璃開始。在第二次世界大戰(zhàn)丙烯酸玻璃用於潛艇潛望鏡和擋風(fēng)玻璃。

聚甲基丙烯酸甲酯之結(jié)構(gòu)製備工業(yè)上主要有三種工藝﹕澆鑄本體聚合乳化聚合懸浮聚合下面介紹自由基聚合和簡單的實驗方法。

(1)200克的甲基丙烯酸甲酯單體及1克的過氧化二苯甲醯放入錐形瓶中

(2)以90度的水浴開始加熱攪拌(開始聚合，黏度增加)

(3)約一小時後，以冷水水浴冷卻至室溫(聚合體)

(4)再將聚合體倒入準(zhǔn)備好的模型，以水浴加熱，在50度下加熱六小時，100度下加熱二小時，即得透明壓克力。

簡單做出壓克力物理性質(zhì)

PMMA的密度比玻璃低：PMMA的密度大約在1150-1190kg/m3，是玻璃(2400-2800kg/m3)的一半。PMMA的重量較輕：PMMA的密度為1.19g/cm3，同樣大小的材料，其重量只有普通玻璃的一半，金屬鋁（屬於輕金屬）的43％。PMMA的熔點(diǎn)較低：PMMA的熔點(diǎn)約130–140°C(265–285°F)比玻璃約1000度的高溫低很多。PMMA的透光率較高可見光：PMMA是目前最優(yōu)良的高分子透明材料，透光率達(dá)到92％，比玻璃的透光度高。PMMA的機(jī)械強(qiáng)度較高：有機(jī)玻璃的相對分子質(zhì)量大約為200萬，是長鏈的高分子化合物，而且形成分子的鏈很柔軟，因此，有機(jī)玻璃的強(qiáng)度比較高，抗拉伸和抗衝擊的能力比普通玻璃高7～18倍。有一種經(jīng)過加熱和拉伸處理過的有機(jī)玻璃，其中的分子鏈段排列得非常有次序，使材料的韌性有顯著提高。用釘子釘進(jìn)這種有機(jī)玻璃，即使釘子穿透了，有機(jī)玻璃上也不產(chǎn)生裂紋。這種有機(jī)玻璃被子彈擊穿後同樣不會破成碎片。因此，拉伸處理的有機(jī)玻璃可用作防彈玻璃，也用作軍用飛機(jī)上的座艙蓋。紫外線：石英能完全透過紫外線，但價格高昂，普通玻璃只能透過0.6％的紫外線，但PMMA卻能透過73％。PMMA不能濾過紫外線(UV)。紫外線會穿透PMMA，部份製造商在PMMA表面進(jìn)行鍍膜，以增加其濾除紫外光的效果和性質(zhì)。另一方面，在照射紫外線的狀況下，與聚碳酸酯相比，PMMA具有更佳的穩(wěn)定性紅外線：PMMA允許小於2800nm波長的紅外線通過。更長波長的IR，小於25,000nm時，基本上可被阻擋。存在特殊的有色PMMA，可以讓特定波長IR透過，同時阻擋可見光，(應(yīng)用於遠(yuǎn)程控制或熱感應(yīng)等)?；瘜W(xué)性質(zhì)由於其較大的枝鏈，聚甲基丙烯酸甲酯的黏度較高，因此在使用熱加工方法時加工速度比較慢，有機(jī)玻璃不但能用車床進(jìn)行切削，鑽床進(jìn)行鑽孔，而且能用丙酮、氯仿等粘結(jié)成各種形狀的器具，也能用吹塑、注射、擠出等塑料成型的方法加工成大到飛機(jī)座艙蓋，小到假牙和牙托等形形色色的製品。氰基丙烯酸酯、二氯甲烷或氯仿等都可以輕微地溶解有機(jī)玻璃，然後可以把兩塊有機(jī)玻璃不去牢固地黏合。生產(chǎn)1公斤的PMMA，需要大約2公斤的石油。在有氧的情況下，PMMA在460°攝氏溫度開始燃燒，在完全燃燒後，生成二氧化碳和水。生醫(yī)材料的應(yīng)用1.聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的相容性程度與人體組織，可用於替代人工眼球水晶體，當(dāng)最初的鏡頭已被刪除的治療白內(nèi)障。這個指數(shù)被發(fā)現(xiàn)在二戰(zhàn)英國皇家空軍飛行員，他的眼睛已經(jīng)佈滿了有機(jī)玻璃碎片來自側(cè)窗他們潑馬林噴射戰(zhàn)鬥機(jī)-塑料幾乎沒有造成任何排斥反應(yīng)，而玻璃碎片來自飛機(jī)，如小販颶風(fēng)。在歷史上，硬式隱形眼鏡經(jīng)常用這種材料製成。軟性隱形眼鏡往往是由相關(guān)的聚合物，如丙烯酸酯單體含有一個或多個羧基，使其親水性。2.在骨科手術(shù)，聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥用於改造貼上植入物和骨損失。它提供了作為一種粉末狀液體甲基丙烯酸甲酯。當(dāng)這些混合產(chǎn)生一個麵團(tuán)，如水泥，逐漸變硬。外科醫(yī)生可以判斷固化的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥按下了拇指上。雖然生物相容很好的聚甲基丙烯酸甲酯，但是甲基丙烯酸甲酯仍被認(rèn)為是一種刺激性和可能致癌。骨水泥的行為像一個灌漿，而不用像膠一樣多次更換。雖然粘稠，無論是骨骼或植入物，它主要填充假體之間的空間和預(yù)防骨質(zhì)議案。這一個大缺點(diǎn)是，它骨水泥加熱到相當(dāng)高的溫度而定，因為這與它殺死骨周圍地區(qū)。它有一個年輕的彈性模量數(shù)介於鬆質(zhì)骨和皮質(zhì)骨之間。因此，它能平均分散身體荷重，而在身體不會造成骨吸收。3.假牙通常由聚甲基丙烯酸甲酯，可顏色相匹配的病人的牙齒及牙齦組織。4.在整容手術(shù)，小聚甲基丙烯酸甲酯微球懸浮液注入一些生物在皮膚減少皺紋或永久疤痕。5.牙齒填充材料也可以由一個組合的聚甲基丙烯酸甲酯和其他化合物。

6.新興的生物技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)研究用聚甲基丙烯酸甲酯，創(chuàng)造微流體實驗室上的一個芯片設(shè)備，