זכוכית אקרילית

זכוכית אקרילית

כתיב כימי	C₅H₉O₂
מספר CAS	9011-14-7
צפיפות	1.19 גרם/סמ"ק

זהו המונומר של הזכוכית האקרילית הכפלה שלו תיתן את מבנה המקרומולקולה

מסעדת "איתה" באיים המלדיביים, הנמצאת מתחת לפני הים ונשמרת שלמה על ידי ציפוי זכוכית אקרילית

מגרש הוקי קרח מוקף בלוחות זכוכית אקרילית

שלד מונומר הזכוכית האקרילית שנוסחתו הכימית היא C₅H₈O₂

זכוכית אקרילית (Acrylic glass), או בשמה המדעי פולימתיל מתאקרילט (Polymethyl methacrylate או בקיצור PMMA), היא פולימר סינתטי של המונומר מתיל מתאקרילט (ראו תמונות). לזכוכית האקרילית שמות מסחריים רבים כגון פלקסיגלס (Plexiglas), פרספקס, אקריליט, אקריפלסט וגם אקריליק.

היסטוריה

החומצה האקרילית הראשונה נוצרה בשנת 1843. חומצה מתאקרילית, שמקורה בחומצה אקרילית, נוצרה בשנת 1865. התגובה בין חומצה מתאקרילית ומתנול גורמת לאסטר מתיל מתאקרילט.

החומר פותח החל משנת 1928 במספר מעבדות שונות על ידי כימאים רבים, כגון: ויליאם ר. קון, וולטר באואר ואוטו רואם. הוא שווק לראשונה בשנת 1933 על ידי חברת Röhm & Haas AG הגרמנית (Rohm and Hass) וחברת הבת שלה בארצות הברית תחת השם המסחרי "פלקסיגלס". החומר נוצר לאחר שהכימאי והתעשיין אוטו רואם (Otto Röhm) ניסה לייצר זכוכית בטיחותית על ידי פילמור מתיל מתאקרילט בין שתי שכבות זכוכית. הפולימר נפרד מהזכוכית כיריעת פלסטיק שקופה, אשר רואם חשב לשווק כמוצר בפני עצמו. במקביל הכימאים הבריטים רולנד היל וג'ון קרופורד שעבדו בתאגיד "אימפריאל כמיקל אינדסטריז" (Imperial Chemical - ICI Industries) בבריטניה פיתחו גם פולימתיל מתאקרילט והחברה רשמה את המוצר תחת השם המסחרי "פרספקס". זמן קצר אחר כך, תאגיד "דופונט" בארצות הברית השיק מוצר משלו תחת השם המסחרי Lucite.

בשנת 1936 החלה חברת ICI Acrylics (חברת בת של "אימפריאל כמיקל אינדסטריז") את הייצור המסחרי הראשון של זכוכית בטיחותית אקרילית. במהלך מלחמת העולם השנייה, גם כוחות בעלות הברית וגם כוחות מדינות הציר השתמשו בזכוכית אקרילית עבור פריסקופים לצוללות, שמשות מטוסים, חופות וצריחי נשק.

תכונות ומידע כללי

כדי להפיק קילוגרם אחד של זכוכית אקרילית, צריך לזקק שני ק"ג של נפט.^{[דרוש מקור]}

מידע כללי

• בסביבה עתירת אוויר, הזכוכית האקרילית ניצתת בטמפרטורה של 460 מעלות צלזיוס בשריפה מלאה ליצירת רק פחמן דו-חמצני ומים.
• מספר ה-CAS של הזכוכית האקרילית הוא 9011-14-7.
• טמפרטורת ההתכה של הזכוכית האקרילית היא 130–140 צלזיוס.

שיטות ייצור

• שיחול (אקסטרוזיה -Extrusion) – שיטה בה הלוח מתהווה ממעבר חומר במצב מותך דרך גלגלות המעצבות את עובי הלוח וגודלו תוך כדי קירורו והתגבשותו חזרה לחומר מוצק. לוח פרספקס שנוצר בשיטה זו נקרא לעיתים בתעשייה "אקסטרודר".
• יציקה (Cast) – בשיטה זו יוצקים את החומר המותך לתבנית (בין לוחות זכוכית). סוג התבנית קובע את עובי החומר (קיימות סטיות בעובי בחלקים שונים בלוח).

השוואה עם זכוכית רגילה

ההבדלים העיקריים בין הזכוכית המוכרת והזכוכית האקרילית הם:

• PMMA הוא יותר קל: הצפיפות של ה-PMMA (כ-1190 ק"ג למטר מעוקב) היא בערך חצי מצפיפות הזכוכית.
• PMMA איננו מתנפץ כמו הזכוכית.
• PMMA רך וגמיש יותר מזכוכית רגילה, לכן, ציפויים אשר עמידים למתיחה נוצרים מה-PMMA.
• PMMA מתגבש ביתר קלות, על ידי חימומו לטמפרטורה של מאה מעלות צלזיוס.
• PMMA מעביר יותר אור (92% מתוך אור נראה מועברים) מאשר זכוכית רגילה.
• כמו זכוכית, ה-PMMA מסנן קרינה על סגולה באורך גל של פחות מ-300 ננומטר מתוך אור השמש.
• PMMA מעביר גם קרינה תת-אדומה באורכי גל של עד 2800 ננומטר. אורכי גל גדולים יותר של עד 25000 ננומטר נחסמים ביעילות. "משחק" עם PMMA בצבעים שונים יכול לתת תוצאות של העברה של אורך גל מסוים בעוד שנשארת חסימה של אורכי גל לא רצויים (לוויסות החום ותאורה מיוחדת).
• פיסות של זכוכית אקרילית יכולות להתחבר בקלות על ידי הוספת דבק ציאנואקרילי ("דבק שלוש שניות") או על ידי המסת חלק מהזכוכית בטריכלורומתאן ולחבר את שני החלקים המומסים שמתקשים בחזרה לפיסה אחת. הזכוכית היא מסורבלת ושבירה ועיסוק בצורתה הוא עיסוק מסובך.

שימושים

הזכוכית האקרילית נמצאת במגוון מקומות והיא נכנסה לחיי היום יום בזכות שימושיה הרבים בגלל עליונותה של הזכוכית האקרילית על הזכוכית הרגילה במרחב גדול של תחומים.

הזכוכית האקרילית נמצאת בתא הטייס של מטוסים אזרחיים, ומשמשת כחופה במטוסי קרב, באקווריומים ענקיים, מהזכוכית האקרילית מייצרים דיסקים של DVD, CD - ROM. הקירות המקיפים את הזירה בענף הספורט- הוקי קרח, עשויים מזכוכית אקרילית.

בשנות ה-60 וה-70, יוצרו רהיטים העשויים מהזכוכית האקרילית כדי להעניק למוצרים דמיון למראה רהיטים ב"עידן החלל".

בעקבות מגפת הקורונה עלה הביקוש למחיצות זכוכית אקרילית במוסדות המספקים שירות פנים מול פנים: בתי חולים, בתי מרקחת, בנקים ועוד.

לזכוכית האקרילית, שימושים רבים נוספים ממספר תחומי חיים.

קישורים חיצוניים

• דר. משה נחמני, ‏זכוכית אקרילית ידידותית לסביבה עשויה מסוכר, באתר "הידען", 9 בדצמבר 2008
• זכוכית אקרילית, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)