Метакриловая кислота

Структурная формула
Общий
Фамилия	Метакриловая кислота
Другие названия	Метилакриловая кислота 2-метилпропеновая кислота альфа-метилакриловая кислота Изобутеновая кислота MAA ( M eth a crylic a cid) МЕТАКРИЛОВАЯ КИСЛОТА ( INCI )
Молекулярная формула	С 4 Н 6 О 2
Краткое описание	бесцветная жидкость с резким запахом
Внешние идентификаторы / базы данных
Количество CAS 79-41-4 Номер ЕС 201-204-4 ECHA InfoCard 100.001.096 PubChem 4093 Викиданные Q165949
характеристики
Молярная масса	86,09 г моль -1
Физическое состояние	жидкость
плотность	1,02 г см −3
Температура плавления	15 ° С
точка кипения	161 ° С
Давление газа	2,13 ч Па (30 ° C) 4,09 гПа (40 ° C) 7,75 гПа (50 ° C)
растворимость	растворим в воде (98 г л -1 (20 ° С)
Показатель преломления	1,4314 (20 ° С)
Инструкции по технике безопасности
Маркировка опасности GHS из  Регламента (ЕС) № 1272/2008 (CLP) , при необходимости расширенная Опасность H- и P-фразы ЧАС: 302 + 332-311-314-335 П: 261-280-305 + 351 + 338-310
MAK	DFG / Швейцария: 5 мл м -3 или 180 мг м -3
Насколько это возможно и общепринято, используются единицы СИ . Если не указано иное, приведенные данные относятся к стандартным условиям . Показатель преломления: линия Na-D , 20 ° C

Метакриловая кислота представляет собой ненасыщенную карбоновую кислоту , так называемую алкеновую кислоту , и используется в качестве сырья при производстве пластмасс . Эти соли и сложные эфиры метакриловой кислоты, известны как метакрилаты .

История и возникновение

Метакриловая кислота была впервые получена от Эдварда Франкленда и Болдуина Фрэнсиса Дуппа в виде ее этилового эфира путем взаимодействия пентахлорида фосфора со сложным эфиром изомасляной кислоты . Полимерная форма метакриловой кислоты была впервые описана в 1880 году. Он естественным образом встречается в ромашковом масле в виде сложного эфира .

Извлечение и представление

Ежегодно производится более 3 миллионов тонн метакриловой кислоты, при этом значительная часть синтеза других химических соединений также проходит через метакриловую кислоту промежуточной стадии. Промышленно он производится из изобутилена и трет-бутанола , которые сначала окисляются до метакролеина, а затем окисляются до метилметакрилата. Она также может быть получен синтетически путем гидролиза из ацетонциангидрина и последующего удаления воды.

характеристики

Физические свойства

Метакриловая кислота - бесцветная жидкость с неприятным запахом. Пары метакриловой кислоты тяжелее воздуха. Твердая метакриловая кислота образует призматические кристаллы. Согласно Антуану, функция давления пара получается из log ₁₀ (P) = A− (B / (T + C)) (P в кПа, T в K) с A = 8,1, B = 2621 и C = -4,2 дюйма. диапазон температур от 298 до 434 К. Растворяется в воде, спирте и эфире; водный раствор реагирует с сильной кислотой.

Химические свойства

Метакриловая кислота очень легко полимеризуется при нагревании, под действием света или в присутствии соляной кислоты или пероксидов с образованием высокополимерных продуктов. При добавлении стабилизаторов, таких как монометиловый эфир гидрохинона или гидрохинона , метакриловая кислота все еще может храниться в мономерной форме в течение более длительного периода времени. Теплота полимеризации составляет -64,5 кДж моль ^-1 или -749 кДж кг ^-1 .

Когда водные растворы нейтрализуют оксидами, гидроксидами или алкоголятами металлов, соответствующие акрилаты металлов получают в растворах. Для получения кристаллических солей нейтрализацию можно проводить, например, в изопропаноле, в котором свободная кислота растворима, а ее соли - нет.

Параметры безопасности

Метакриловая кислота образует легковоспламеняющиеся паровоздушные смеси при высоких температурах. С температурой вспышки 68 ° C вещество считается огнестойким. Диапазон взрыва составляет от 2,1% по объему в качестве нижнего предела взрывоопасности (НПВ) и 8,7% по объему в качестве верхнего предела взрывоопасности (ВПВ). Температура возгорания 385 ° C. Таким образом, вещество относится к температурному классу T2.

использовать

В производстве пластиковых дисперсий путем эмульсионной полимеризации , небольшая часть метакриловой кислоты, помимо всего прочего, часто используется. сополимеризован для повышения устойчивости к столкновению. В отличие от акриловой кислоты , метакриловая кислота включается в частицы более равномерно. Водные (нейтрализованные) растворы полимерной метакриловой кислоты или сополимеров, содержащих метакриловую кислоту, используются в качестве смачивающих агентов или загустителей для. Б. в производстве эмульсионных красок . Однако он также используется для производства других мономеров (например, гидроксиэтилметакрилата или сокращенно HEMA).

Сложные эфиры метакриловой кислоты (этерификация бутиловыми или длинноцепочечными спиртами ) используются для производства пластмасс . Важными полиметакрилатами (или сложными эфирами полиметакриловой кислоты) являются:

• Полиметакриловой кислоты метиловый эфир , полиметилметакрилат, ПММА для короткого замыкания , оргстекло изготовлен из метакриловой кислоты метилового эфира , в метиловый эфир метакриловой кислоты
• Этиловый эфир полиметакриловой кислоты, сокращенно РЕМА
• Полиметакриловый пропиловый эфир кислоты, PPMA для короткого
• Бутиловый полиметакрилат , ПБМА для короткого замыкания
• Изопропилполиметакрилат
• Eudragit : Различные варианты Eudragit представляют собой анионные сополимеры метакриловой кислоты и метилметакрилата. Они не растворимы в желудочном соке и чистой воде. В нейтральной или щелочной среде они растворяются за счет образования солей с щелочью и обеспечивают покрытие, устойчивое к желудочному соку и растворимое в кишечном соке. Таким образом, лекарство можно безопасно транспортировать через желудок.

Инструкции по технике безопасности

Частично замороженная метакриловая кислота в IBC .

В неуправляемой реакции метакриловая кислота может самопроизвольно быстро полимеризоваться, в зависимости от условий, взрывоопасно и с разложением. (см. также эффект Троммсдорфа ) Поэтому коммерчески доступная метакриловая кислота всегда смешивается с ингибитором полимеризации. При хранении следите за тем, чтобы кислота не замерзла (температура застывания 15 ° C). При замораживании кристаллизованная метакриловая кислота обеднена ингибитором и кислородом, поскольку некоторые из них не работают, так что сильный градиент концентрации ингибитора в контейнере для хранения все еще может возникать после оттаивания. Поэтому замороженную метакриловую кислоту необходимо размораживать осторожно (следует избегать температур выше 50 ° C), медленно и при постоянном перемешивании. Это должно выполняться только компетентными лицами (производители предоставляют рекомендации по этому поводу в паспорте безопасности, часто также на горячей линии). Если это недоступно, кристаллизованная акриловая или метакриловая кислота может храниться при температуре ниже точки плавления, но ниже 0 ° C. В этом состоянии метакриловая кислота не критична. Ни при каких обстоятельствах нельзя удалять жидкую кислоту из частично замороженных контейнеров, так как это также удалит большую часть ингибитора и, таким образом, больше не будет доступно, когда замороженная часть метакриловой кислоты снова расплавится.

Обнаружение и анализ

Кислотное число может быть определенно традиционно волюметрический с раствором гидроксида натрия с фенолфталеином и содержанием воды в соответствии с Карлом Фишером .

Способ bibromide сульфата пиридина, который основан на бромирования двойной связи и последующего титрование с тиосульфатом натрия , может быть использован для определения содержания двойной связи .

Помимо мокрых химических методов, для анализа также могут использоваться классические физические методы:

• Газовая хроматография
• Инфракрасная спектроскопия
• Рефрактометрия

Смотри тоже

• Акриловая кислота
• Метакролеин
• Метилметакрилатный клей

Индивидуальные доказательства

1. ↑ запись на метакриловой кислоте в CosIng базе данных Комиссии ЕС, доступ к 28 декабря 2020 года.
2. ↑ ^{б с д е е г ч я J к л м н о} въезде на метакриловой кислоты в базе данных GESTIS вещества в IFA , доступ к 24 сентября 2018 года. (Требуется JavaScript)
3. ↑ Дэвид Р. Лид (Ред.): Справочник CRC по химии и физике . 90-е издание. (Интернет-версия: 2010 г.), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Physical Constants of Organic Compounds, pp. 3-326.
4. ↑ Вступление на метакриловой кислоты в классификации и маркировки Перечня в Европейское химическое агентство (ECHA), доступ к 1 февраля 2016 г. Производители или поставщики могут расширить гармонизированной системы классификации и маркировки .
5. ↑ Швейцарский фонд страхования от несчастных случаев (Сува): предельные значения - текущие значения MAK и BAT (поиск 79-41-4 или метакриловая кислота ), по состоянию на 2 ноября 2015 г.
6. ↑ Э. Франкланд, Б. Ф. Дуппа: Исследования кислот из ряда акриловой кислоты; 1) Преобразование кислот из ряда молочной кислоты в кислоты ряда акриловой кислоты . В кн . : Анналы химии и фармации . Лента 136 , нет. 1 , 1865, с. 1-31 , DOI : 10.1002 / jlac.18651360102 (здесь: стр . 12). 
7. ↑ Рудольф Фиттиг, Ф. Энгельхорн: 2. Исследования ненасыщенных кислот . В: Анналы химии Юстуса Либиха . Лента 200 , нет. 1-2 , 1880, стр. 21-96 , DOI : 10.1002 / jlac.18802000103 (здесь: стр . 65 и далее.). 
8. ^ Уильям Бауэр, младший Метакриловая кислота и производные в Энциклопедии промышленной химии Ульмана 2002, Wiley-VCH, Weinheim. DOI : 10.1002 / 14356007.a16_441 .
9. ↑ ^{а б} Э. Брандес, В. Мёллер: Параметры безопасности - Том 1: Воспламеняющиеся жидкости и газы , Wirtschaftsverlag NW - Verlag für neue Wissenschaft GmbH, Бремерхафен 2003.
10. ↑ Brandrup, J .; Immergut, EH; Грульке, Э.А.; Абэ, А .; Блох, Д.Р.: Справочник по полимерам , 4-е издание, Wiley-VCH 2003, ISBN 978-0-471-47936-9 , стр. II / 369.
11. ^ ^{A b} Раух Пунтигам, Теодор Фолькер: Акриловые и метакриловые соединения . В кн . : Химия, физика и технология пластмасс в индивидуальных докладах . Лента 9 . Springer, Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк, 1967, ISBN 978-3-642-46058-6 . 
12. ↑ EUDRAGIT® L 30 D-55 (Evonik)