Polymethacrylmethylimid

Strukturformel
PMMI-Strukturelement
Allgemeines
Name Polymethacrylmethylimid
CAS-Nummer ?
Art des Polymers Thermoplast
Monomer
Monomer Methacrylmethylimid
Summenformel C9H13NO2
(der MMI-Einheit)
Molare Masse ?
Eigenschaften
Aggregatzustand fest
Dichte unverstärkt 1,21 g/cm3 [1]
Glastemperatur abhängig vom Imidgehalt
Schlagzähigkeit abhängig vom Imidgehalt
Elastizitätsmodul abhängig vom Imidgehalt
Wasseraufnahme abhängig vom Imidgehalt
Wärmeformbeständigkeit abhängig vom Imidgehalt
Thermischer Ausdehnungskoeffizient 4,5 bis 5,3 10−5 K−1 [1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Polymethacrylmethylimid (Kurzzeichen PMMI) ist ein thermoplastischer Kunststoff. Dabei handelt es sich um teilweise imidierte Methacrylpolymerisate wie z. B. PMMA. Die allgemeine Summenformel ist [(C9H13NO2)n(C5H8O2)m]. Durch die Imidierung steigen der E-Modul, die Viskosität, der Brechungsindex und die Wasseraufnahme. Auf den Markt gebracht wurde PMMI Anfang der 1990er Jahre von den Unternehmen Rohm & Haas in den USA unter der Bezeichnung Kamax® und in Europa von Röhm unter der Bezeichnung Pleximid®

Geschichte

Bereits 1959 erhielt Röhm ein Patent für den Stickstoffeinbau in das PMMA-Molekül, das zur Entwicklung von Polymethacrylimid (Handelsname Rohacell®) führte. Auf Grund der höheren Wasseraufnahme gegenüber PMMA, blieb die Bedeutung aber gering. Da aber die höhere Glastemperatur das Wechselspiel der Spannungen bei Wasseraufnahme und -abgabe ausgleicht, führt dieses Wechselspiel nicht zu einem vorzeitigen Bauteilversagen.

Anfang der 1990er Jahre wurde dann Pleximid in Europa auf den Markt gebracht und ihm gute Chancen eingeräumt zu einem bedeutenderen Produkt, insbesondere in der Automobil- und Leuchtenindustrie zu werden [2].

Herstellung

PMMI wird durch Umsetzung von PMMA mit Methylamin in Dispersion oder der Schmelze in einem Reaktor erhalten, wobei Methanol als Nebenprodukt entsteht. Dabei bilden sich an den „Seitenarmen“ des PMMA-Makromoleküls Imidringstrukturen, die das Makromolekül versteifen. Der Umsetzungsgrad kann gezielt eingestellt werden, so dass für den jeweiligen Anwendungszweck maßgeschneiderte Formmassen erhalten werden. [3]

Eigenschaften

Infrarotspektrum von PMMI

PMMI ist ein amorpher, glasklarer Kunststoff. Die Lichtdurchlässigkeit bei 3 mm Dicke beträgt ca. 90 %. Der Brechungsindex steigt mit dem Imidgehalt linear an, ebenso der E-Modul. Auch die Wärmeformbeständigkeit und die Wasseraufnahme nehmen mit dem Imidgehalt zu. Die Zähigkeit und Witterungsbeständigkeit ist vergleichbar mit konventionellem PMMA, die Spannungsrissbeständigkeit gegenüber Aromaten und Benzin besser als bei PMMA, kritisch sind kurzkettige aliphatische Kohlenwasserstoffe.[4]

Verarbeitung

Die Verarbeitung erfolgt im Spritzgießverfahren, Masse- und Werkzeugtemperatur müssen ca. 40 °C höher gewählt werden als bei der PMMA-Verarbeitung, da das sperrigere PMMI-Molekül die Schmelzviskosität erhöht.

Verwendung

PMMI ist insbesondere für Anwendungen interessant bei dem es auf Transparenz und Wärmeformbeständigkeit ankommt, z. B. Leuchtenabdeckungen und Lichtleiter. Es kann mit anderen Kunststoffen wie PC, PVC, PA, SAN und thermoplastischen Polyestern legiert und mittels Glas- oder Kohlefasern verstärkt werden.

Handelsnamen

  • PLEXIMID® von Evonik (früher Röhm)
  • Kamax® von Rohm & Haas


Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 Hochwärmeformbeständige Formmasse PLEXIMID, Vorläufige Produktinformation der Fa. Röhm 7/96.
  2. Manfred Buck „Polymethacrylate“ in Kunststoffe 80 (1990) 10, S. 1134
  3. Homogeneous polymer compositions of polymethacryl-imide-polymers.
  4. Heinz Vetter „®PLEXIMID – die Zauberformel für thermoplastische Methacrylate mit hoher Wärmeformbeständigkeit“, Prospekt der Fa. Röhm.

Weblinks

Diese Artikel könnten dir auch gefallen

Die letzten News aus den Naturwissenschaften

12.01.2021
Quantenoptik
Schnellere und stabilere Quantenkommunikation
Einer internationalen Forschungsgruppe ist es gelungen, hochdimensionale Verschränkungen in Systemen aus zwei Photonen herzustellen und zu überprüfen.
11.01.2021
Quantenoptik - Teilchenphysik
Elektrisch schaltbares Qubit ermöglicht Wechsel zwischen schnellem Rechnen und Speichern
Quantencomputer benötigen zum Rechnen Qubits als elementare Bausteine, die Informationen verarbeiten und speichern.
11.01.2021
Galaxien
ALMA beobachtet, wie eine weit entfernte kollidierende Galaxie erlischt
Galaxien vergehen, wenn sie aufhören, Sterne zu bilden.
08.01.2021
Optik - Teilchenphysik
Umgekehrte Fluoreszenz
Entdeckung von Fluoreszenzmolekülen, die unter normalem Tageslicht ultraviolettes Licht aussenden.
08.01.2021
Festkörperphysik - Teilchenphysik
Weyl-Punkten auf der Spur
Ein Material, das leitet und isoliert – gibt es das? Ja, Forschende haben erstmals 2005 sogenannte topologische Isolatoren beschrieben, die im Inneren Stromdurchfluss verhindern, dafür aber an der Oberfläche äußerst leitfähig sind.
07.01.2021
Raumfahrt - Festkörperphysik - Quantenoptik
MOONRISE: Schritt für Schritt zur Siedlung aus Mondstaub
Als Bausteine sind sie noch nicht nutzbar – aber die mit dem Laser aufgeschmolzenen Bahnen sind ein erster Schritt zu 3D-gedruckten Gebäuden, Landeplätzen und Straßen aus Mondstaub.
07.01.2021
Astrophysik - Relativitätstheorie
Konstanz von Naturkonstanten in Raum und Zeit untermauert
Moderne Stringtheorien stellen die Konstanz von Naturkonstanten infrage. Vergleiche von hochgenauen Atomuhren bestätigen das jedoch nicht, obwohl die Ergebnisse früherer Experimente bis zu 20-fach verbessert werden konnten.
05.01.2021
Thermodynamik
Weder flüssig noch fest
E
05.01.2021
Quantenoptik
Mit quantenlimitierter Genauigkeit die Auflösungsgrenze überwinden
Wissenschaftlern der Universität Paderborn ist es gelungen, eine neue Methode zur Abstandsmessung für Systeme wie GPS zu entwickeln, deren Ergebnisse so präzise wie nie zuvor sind.
22.12.2020
Galaxien - Sterne
Wie sich Sterne in nahe gelegenen Galaxien bilden
Wie Sterne genau entstehen, ist nach wie vor eines der grossen Rätsel der Astrophysik.