Polyméthacrylate de méthyle

Polyméthacrylate de méthyle
Général
N CAS	9011-14-7
Propriétés chimiques
Formule brute	C5H8O2  (C5H8O2)n
Masse molaire	100,1158 ± 0,0052 g·mol
Propriétés physiques
T° fusion	130 à 140 °C (265–285 °F)
T° ébullition	200 °C (392 °F)
Propriétés électroniques
constante diélectrique	3,12 (1 kHz, 27 °C) 2,76 (1 MHz, 27 °C) 2,6 (1 GHz, 27 °C) 3,80 (1 kHz, 80 °C) 2,7 (1 MHz, 80 °C) 2,6 (1 GHz, 80 °C)
Propriétés optiques
Indice de réfraction	$n_{}^{20}$ 1,49
Précautions
SIMDUT
Produit non contrôlé
Classification du CIRC
Groupe 3 : Inclassable quant à sa cancérogénicité pour l'Homme
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le polyméthacrylate de méthyle (souvent abrégé en PMMA, de l'anglais Polymethyl Methacrylate) est un thermoplastique transparent dont le monomère est le méthacrylate de méthyle (MAM). Ce polymère est plus connu sous son premier nom commercial de Plexiglas (nom déposé).

Il se polymérise à l'aide de radicaux qui amorcent une polymérisation radicalaire en chaîne. Également possible, la polymérisation anionique, à l'aide d'amorceurs nucléophiles de types carbanions.

La polymérisation anionique doit se faire en milieu anhydre, en effet, dans ce type de réaction, il n y a pas d étapes de terminaison, la chaîne en construction continue à absorber des monomères jusqu'à épuisement du stock. C'est seulement a ce moment la que l on peut précipiter le PMMA en lui fournissant un proton (a l aide d un acide par exemple), ou y ajouter un monomère différent , dans le but de former des copolymères à blocs (de type AAABBB).

Le milieu anhydre sert donc a éviter que les chaines de PMMA ne se terminent trop tot a cause d un proton , ce qui ferait baisser leur degré de polymerisation ( nombre de monomères présents dans la chaine).C est aussi pour cette raison que la réaction se fait sous atmosphère inerte ( argon , azote ).

Le solvant et l amorceur utilisé definiront la tacticité du polymère et donc ses propriétés physiques.

Il existe trois principaux procédés de polymérisation :

• par coulée entre deux plaques de verre
• en suspension
• en masse

Les deux derniers procédés sont principalement utilisés pour la production de plaques extrudées et la fabrication de granules.

Le PMMA peut être moulé par compression, injection, coulée, soufflage et extrusion. Les feuilles et plaques de PMMA sont facilement thermoformées. On peut facilement le métalliser. Le PMMA peut également être soudé par ultra-sons.

Sa transition vitreuse (T_g) est comprise entre 48 °C pour un PMMA syndiotactique (les groupements sont alternés autour de la chaîne)et 160 °C dans le cas d un PMMA isotactique (tous les groupements esters sont alignés du même coté de la chaîne ). La modification du groupe ester induit également un abaissement du T_g (ex. Ethyl +65 °C, n-Buthyl +20 °C). Le PMMA peut également être modifié par copolymérisation avec d'autres monomères tels que des acrylates, des acrylonitriles, des styrènes et butadiènes.

• très grande transparence, très limpide avec un aspect brillant ;
• propriété optique exceptionnelle (transmission lumineuse supérieure à celle du verre, transparence, limpidité, brillance). Indice optique de 1,49 ;
• aspect de la surface très lisse et brillant ;
• excellente résistance aux agents atmosphériques ;
• excellente tenue aux rayons ultra-violets, à la corrosion ;
• légèreté : Masse volumique de 1,19 g/cm (beaucoup plus léger que le verre) ;
• coefficient de dilatation thermique :  10 K.

• enseigne, bandeaux lumineux, panneaux signalétiques et publicitaires,
• PLV, présentoir, gravure, ameublement, agencement de magasin, décoration,
• pièces industrielles,
• accessoires de sécurité,
• balle de contact,
• prothèse dentaire,
• membranes pour hémodialyseurs, etc.

Le PMMA a de nombreux avantages dont deux principaux :

• il est transparent
• il est résistant

Il peut remplacer le verre dans la fabrication de vitres car il permet une excellente transmission de la lumière. Il transmet jusqu'à 92 % de la lumière visible, soit plus que le verre. Pour sa résistance aux ultra-violets, il est utilisé pour les vitrages, les protections de tuiles ou certains éléments de voiture (feux arrières).

Les surfaces de PMMA montrent une grande rigidité, ainsi qu'une bonne résistance aux produits chimiques. C'est ainsi le matériau idéal pour les parois transparentes des grands aquariums .

Malgré tout le PMMA est assez fragile et brûle facilement. Ce polymère exige également une trempe (recuisson) pour relâcher les tensions internes du polymère. Il a une faible résistance aux solvants, particulièrement aux carburants.

Le PMMA ne peut pas être utilisé pour fermer des machines industrielles, il est nécessaire d'utiliser du polycarbonate qui ne présente pas de danger lorsqu'il se brise.

Le PMMA peut être fondu puis remoulé, mais c'est surtout par dépolymérisation qu'on peut le recycler facilement. Par chauffage, le PMMA redonne son monomère de départ, le MAM. Celui-ci peut alors être réutilisé pour une nouvelle polymérisation.