Acrílico: diferenças entre revisões

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[[Ficheiro:Acrilico-32.jpg|ligação=https://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Acrilico-32.jpg|alt=|miniaturadaimagem|320x320px|Escultura em Acrílico.]]
{{mais-notas|data=janeiro de 2016}}
O poli(metacrilato de metila) (em inglês p''oly(methyl methacrylate)'') ou (PMMA), conhecido popularmente por Acrílico ou vidro orgânico <ref>{{Citar periódico|ultimo=P. Miluski|primeiro=P. Miluski|ultimo2=M. Kochanowicz|primeiro2=M. Kochanowicz|ultimo3=J. Zmojda|primeiro3=J. Zmojda|ultimo4=D. Dorosz|primeiro4=D. Dorosz|data=2017|titulo=Luminescent properties of Tb3+-doped poly(methyl methacrylate) fiber|url=http://dx.doi.org/10.3788/col201715.070602|jornal=Chinese Optics Letters|volume=15|numero=7|paginas=070602|doi=10.3788/col201715.070602|issn=1671-7694}}</ref>, é um polímero sintético opticamente transparente, de baixo custo e fácil processamento com potencial para diversas aplicações <ref name=":02">{{Citar periódico|ultimo=Liu|primeiro=Tianyu|ultimo2=Xiang|primeiro2=Fangyu|ultimo3=Qi|primeiro3=Xiaodong|ultimo4=Yang|primeiro4=Weixing|ultimo5=Huang|primeiro5=Rui|ultimo6=Fu|primeiro6=Qiang|data=2017-09|titulo=Optically transparent poly(methyl methacrylate) with largely enhanced mechanical and shape memory properties via in-situ formation of polylactide stereocomplex in the matrix|url=http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2017.08.047|jornal=Polymer|volume=126|paginas=231–239|doi=10.1016/j.polymer.2017.08.047|issn=0032-3861}}</ref>.
{{Info/Química
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O poli(metacrilato de metila) pode ter como nome [[Iupac|IUPAC]] poli[1-(metoxicarbonil)-1-metil etileno] do ponto de vista do hidrocarboneto ou poli(metil 2-metilpropenoato) do ponto de vista do éster <ref name=":12">{{Citar periódico|ultimo=Ali|primeiro=Umar|ultimo2=Karim|primeiro2=Khairil Juhanni Bt. Abd|ultimo3=Buang|primeiro3=Nor Aziah|data=2015-10-02|titulo=A Review of the Properties and Applications of Poly (Methyl Methacrylate) (PMMA)|url=http://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15583724.2015.1031377|jornal=Polymer Reviews|lingua=en|volume=55|numero=4|paginas=678–705|doi=10.1080/15583724.2015.1031377|issn=1558-3724}}</ref>.
'''Acrílico''' ou '''polimetil-metacrilato''' ('''PMMA''') é um material [[termoplástico]] rígido, transparente e incolor; também pode ser considerado um dos [[polímero]]s (fibra sintética) mais modernos e com maior qualidade do mercado, por sua facilidade de adquirir formas, por sua leveza e alta resistência. É também chamado '''vidro acrílico''' ou simplesmente acrílico.


== História ==
O nome químico desse polímero sintético é poli(metil-2-metilpropenoato). Seu monômero é o [[éster]] [[metil propenoato de metila]]. O material foi desenvolvido em 1928 em vários laboratórios, surgiu no mercado em 1933 através da empresa americana [[Rohm and Haas]] (GmbH & Co. KG).
O PMMA foi descoberto no início de 1930 pelos químicos britânicos Rowland Hill e John Crawford e teve por sua primeira aplicação pelo químico alemão Otto Rohm em 1934 <ref name=":12" />. A primeira grande aplicação do PMMA ocorreu durante a [[Segunda Guerra Mundial]], quando ele foi usado em janelas, cúpulas de aeronaves e periscópios de submarinos <ref name=":12" />.


Tendo sido um dos primeiros polímeros descobertos, originalmente ele era visto como um substituto do vidro e, hoje, é conhecido em todo mundo por diversos nomes comerciais como Acrílico, Lucite, Oroglas, Perspex e Plexiglas e possuí uma ampla gama de aplicações <ref name=":22">{{Citar livro|url=http://worldcat.org/oclc/840675585|título=Thermohygroelastic properties of polymethylmethacrylate|ultimo=Lacroix, H.L. Van der Tempel, L.|data=2007-07-31|editora=Philips Research|oclc=840675585}}</ref>.
Um dos fatos que contribuíram para a popularização do acrílico é ser um polímero do tipo termoplástico, com [[reciclagem]] viável em termos econômicos. Isso porque os [[termofixos]], diferente dos termoplásticos, só têm reciclagem possível por meios químicos a um custo altíssimo, ou seja, não é economicamente viável. Portanto não é comum a reciclagem de termofixos.


== Propriedades ==
Suas propriedades são descritas na literatura quase sempre em comparação com o vidro; eis aqui as seguintes diferenças:
O poli(metacrilato de metila) é um polímero sintético [[termoplástico]], opticamente transparente, resistente à impactos, leve, resistente à quebra, de fácil processamento, resistente à intempéries e a arranhões <ref name=":12" />, inodoro e insípido <ref name=":22" />. O PMMA tende a ser amorfo, visto que o grupo metila na estrutura do polímero reduz a mobilidade das cadeias e dificulta a cristalização do polímero <ref name=":12" />.
* '''PMMA''' é menos denso; sua densidade varia entre 1150 e 1190&nbsp;kg/m³. Isso é menos que metade da densidade do vidro, que varia entre 2400 e 2800&nbsp;kg/m³.
* '''PMMA''' tem uma maior resistência ao impacto que o vidro e não se estilhaça, mas pode quebrar em grandes pedaços.
* '''PMMA''' é mais macio e tem menor proteção ao risco que o vidro. Isso pode ser contornado por filmes anti-risco.
* '''PMMA''' é produzido e processado a temperaturas mais baixas que o vidro: somente 240-250&nbsp;°C sob pressão atmosférica.
* Ao contrário do vidro, o '''PMMA''' não filtra a luz ultravioleta. '''PMMA''' transmite luz UV abaixo dos 300&nbsp;nm. As moléculas do '''PMMA''' têm uma grande estabilidade comparado, por exemplo, com o policarbonato.
* '''PMMA''' transmite luz na frequência do infravermelho acima dos 2800&nbsp;nm. Luz infravermelha de grande comprimento de onda, acima dos 25 000&nbsp;nm, é bloqueada. Fórmulas especiais de acrílicos coloridos existem para permitir a transmissão de comprimentos de onda específicos no espectro do infravermelho, enquanto bloqueia luz visível (380 a 750&nbsp;nm) para serem utilizadas por exemplo em controles remotos.


No entanto, a performance mecânica do PMMA amorfo deixa a desejar, visto que suas cadeias, durante a deformação, deslizam irreversivelmente umas sobre as outras, diminuindo as chances de recuperação da forma do mesmo (memória mecânica) <ref>{{Citar periódico|ultimo=Hu|primeiro=Jinlian|ultimo2=Zhu|primeiro2=Yong|ultimo3=Huang|primeiro3=Huahua|ultimo4=Lu|primeiro4=Jing|data=2012-12|titulo=Recent advances in shape–memory polymers: Structure, mechanism, functionality, modeling and applications|url=http://dx.doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2012.06.001|jornal=Progress in Polymer Science|volume=37|numero=12|paginas=1720–1763|doi=10.1016/j.progpolymsci.2012.06.001|issn=0079-6700}}</ref>.
== A utilização do acrílico na economia ==
O acrílico tem sido amplamente utilizado pela indústria na forma de peças de produtos, principalmente na indústria moveleira.<ref>{{Citar periódico|data=2017-01-17|titulo=O Potencial do Acrílico para o mobiliário - Indac - Instituto Nacional para o Desenvolvimento do Acrílico|jornal=Indac - Instituto Nacional para o Desenvolvimento do Acrílico|url=http://www.indac.org.br/o-potencial-do-acrilico-para-o-mobiliario/}}</ref>


O PMMA possuí temperatura de transição vítrea relativamente alta, entre 100 e 120 ºC, o que contribui para seu uso como polímero opticamente transparente em altas temperaturas sem deterioração de suas propriedades ópticas e mecânicas <ref name=":02" />. E sua fusão se dá à 130 ºC <ref name=":12" />. Ele possuí ainda boa estabilidade térmica e resiste em temperaturas que variam de -70 à 100 ºC <ref name=":12" />.
== A modernização do uso do acrílico ==
Amplamente usado para comunicação de empresas em pontos de venda com fachadas, expositores, displays, púlpitos, o acrílico tem ganhado ainda mais força. Isso se deve ao uso de novas tecnologias que possibilitam moldar, cortar e até iluminar grandes peças com precisão milimétrica. O corte a laser<ref>{{citar web|url=http://sulacrilicos.com.br/blog/inovacao-e-tecnologia/|titulo=Inovação e Tecnologia no uso do Acrílico|data=9/01/2016|acessodata=31/1/2016|publicado=|ultimo=Acrílicos|primeiro=Sul}}</ref> é um bom exemplo de tecnologia que elevou o nível de uso do acrílico.


A resistência à tração do PMMA puro é de aproximadamente 70 MPa <ref name=":02" /> e ele possuí um alto [[Módulo de Young]] ou módulo de elasticidade com baixo alongamento na ruptura <ref name=":12" />.
{{Referências}}

{{ciências-rodapé}}
O PMMA possuí alta transparência óptica na faixa espectral visível, alta homogeneidade óptica e resistência relativamente alta a danos causados por laser, o que faz com que o mesmo seja aplicado em diversos mecanismos de dispersão óptica <ref>{{Citar livro|url=http://worldcat.org/oclc/1052082806|título=Optical properties of disperse dyes doped poly(methyl methacrylate).|ultimo=Derkowska-Zielinska, Beata. Krupka, Oksana. Smokal, Vitaliy. Grabowski, Andrzej. Naparty, Mieczyslaw. Skowronski, Lukasz.|oclc=1052082806}}</ref>. Seu índice de refração é de aproximadamente 1,49 <ref name=":12" /> com taxa de transmissão de luz (para uma placa fina) de 92,3% <ref name=":22" />.
{{Têxtil}}

{{esboço-composto-orgânico}}
Outra característica marcante do acrílico é a seu alto grau de biocompatibilidade que faz com que ele tenha diversos usos na biomedicina e na odontologia.

O PMMA possuí boa resistência à produtos químicos e soluções aquosas, porém, tem baixa resistência a hidrocarbonetos clorados e aromáticos, ésteres ou cetonas <ref name=":12" />.

Assim como outros hidrocarbonetos, ele é passível de sofrer combustão, porém, devido à sua natureza termoplástica, sua combustão envolve três etapas: sua decomposição/despolimerização gerando o monômero metacrilato de metila, sua decomposição em moléculas menores, como metano e formaldeído e, por fim, a combustão destas moléculas formando CO<sub>2</sub>, CO, H<sub>2</sub>O e energia <ref name=":12" />.
{| class="wikitable"
|+Poli(metacrilato de metila)
! colspan="2" |[[Ficheiro:PMMA-repeat.png|ligação=https://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:PMMA-repeat.png|semmoldura]]
|-
! colspan="2" |'''Nomes'''
|-
| colspan="2" |'''Nomes [[Iupac|IUPAC]]:'''
Poli[1-(metoxicarbonil)-1-metil etileno]

ou Poli(metil 2-metilpropenoato)
|-
| colspan="2" |'''Nomes comerciais:'''
Acrílico, vidro orgânico, Lucite, Oroglas,

Perspex e Plexiglas.
|-
! colspan="2" |Propriedades
|-
|[[Fórmula química]]
|(C<sub>5</sub>O<sub>2</sub>H<sub>8</sub>)<sub>n</sub> <ref name=":12" />
|-
|[[Ponto de fusão|T<sub>f</sub>]]
|130 ºC <ref name=":12" />
|-
|[[Transição vítrea|T<sub>g</sub>]]
|100 a 120 ºC <ref name=":02" />
|-
|[[Índice de refração]]
|1,48 a 1,50 <ref name=":22" />
|-
|Taxa de transmissão de luz
|92,3% <ref name=":22" />
|}

=== Modificação de propriedades ===
As propriedades do PMMA podem ser alteradas de acordo com o uso desejado. O uso do PMMA misturado com PLLA (poli(L-ácido láctico)), por exemplo, resulta em um material com maior resistência mecânica (até 103 MPa) e melhor memória mecânica, sem prejuízos para a transparência óptica do material <ref name=":02" />.

O uso de corantes no PMMA pode afetar as [[Reologia|propriedades reológicas]], entre elas a viscosidade, e a resistência ao impacto do polímero devido à reatividade dos grupos amina normalmente presentes nos corantes <ref name=":32">{{Citar periódico|ultimo=Rêgo|primeiro=José Kaio Max Alves do|ultimo2=Nascimento|primeiro2=José Heriberto Oliveira do|ultimo3=Agrawal|primeiro3=Pankaj|ultimo4=Mélo|primeiro4=Tomás Jeferson Alves|ultimo5=Costa|primeiro5=Maria Carolina Burgos|ultimo6=Ito|primeiro6=Edson Noriyuki|data=2017-07|titulo=Influence of amine groups in the chemical structure of photochromic dyes on the rheological and mechanical properties of poly(methyl methacrylate) (PMMA)|url=http://dx.doi.org/10.1016/j.dyepig.2017.03.060|jornal=Dyes and Pigments|volume=142|paginas=350–357|doi=10.1016/j.dyepig.2017.03.060|issn=0143-7208}}</ref>. Em geral, a presença de corantes pode aumentar a viscosidade do material, o que indica a formação de ligações entre o corante e as cadeias do PMMA diminuído a mobilidade das cadeias <ref name=":32" />.

A temperatura de transição vítrea do PMMA também pode ser alterada pela adição de outros materiais. A adição de trifluorometano sulfonato de lítio, por exemplo, pode aumentar em até 40 ºC a temperatura de transição vítrea do PMMA, o que pode gerar uma redução do movimento segmentar das cadeias e contribuir para uma melhor resistência ao calor <ref>{{Citar periódico|ultimo=Ito|primeiro=Asae|ultimo2=Maeno|primeiro2=Ryota|ultimo3=Yamaguchi|primeiro3=Masayuki|data=2018-09|titulo=Control of optical and mechanical properties of poly(methyl methacrylate) by introducing lithium salt|url=http://dx.doi.org/10.1016/j.optmat.2018.06.001|jornal=Optical Materials|volume=83|paginas=152–156|doi=10.1016/j.optmat.2018.06.001|issn=0925-3467}}</ref>.

A exposição do PMMA à radiação UV leva a uma redução de sua ductilidade e faz com que o material passe a apresentar comportamento mais frágil e menor tensão de ruptura, o que é reflexo da cisão de cadeias poliméricas e que resulta também na diminuição do peso molecular do material <ref name=":42">{{Citar periódico|ultimo=Eve|primeiro=Sophie|ultimo2=Mohr|primeiro2=Juergen|data=2009-07|titulo=Study of the surface modification of the PMMA by UV-radiation|url=http://dx.doi.org/10.1016/j.proeng.2009.06.056|jornal=Procedia Engineering|volume=1|numero=1|paginas=237–240|doi=10.1016/j.proeng.2009.06.056|issn=1877-7058}}</ref>.

== Síntese ==
O PMMA pode ser obtido a partir do seu monômero, metil metacrilato ou metacrilato de metila <ref name=":12" />. O monômero sofre [[polimerização]] usando os métodos comuns de radicais livres e iniciações aniônicas por técnicas de volume, solução, suspensão ou emulsão <ref name=":12" />.

A polimerização ocorre a partir da quebra de duplas ligações entre átomos de carbono que libera radicais livres associados aos carbonos, esses átomos podem então formar novas ligações com outras moléculas (monômeros) produzindo as chamadas cadeias poliméricas <ref name=":52">{{citar periódico|ultimo=Valle|primeiro=Robson|data=|titulo=POLIMETILMETACRILATO|url=http://www.faacz.com.br/revistaeletronica/links/edicoes/2006_02/edutec_aquila_polimetilmetacrilato_2006_2.pdf|jornal=Revista Educação e Tecnologia|acessodata=}}</ref>. A polimerização normalmente é iniciada por agentes capazes de formar radicais livres e na presença de solventes como peróxidos orgânicos <ref name=":52" />.
[[Ficheiro:Sintese_PMMA.png|ligação=https://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Sintese_PMMA.png|centro|miniaturadaimagem|420x420px|Síntese do PMMA a partir do monômero metacrilato de metila.]]
O PMMA puro pode ser sintetizado de forma isotática, atática ou sindiotática de acordo com a escolha do iniciador, do solvente e da alimentação do monômero e do controle preciso da reação de polimerização. Em geral, o PMMA comercial é composto pela mistura das três formas táticas a partir de ligações cruzadas <ref name=":12" />.

== Aplicações ==
Originalmente o PMMA era visto como um substituto do vidro e, ainda hoje, ele é muito utilizado em aplicações de envidraçamento e nas indústrias de construção civil, automotiva e de comunicações <ref name=":22" />; sendo processado principalmente por moldagem, injeção ou extrusão <ref name=":22" />.

O PMMA é um polímero muito aplicado na fabricação de [[fibra óptica]] <ref>{{Citar periódico|ultimo=Çetinkaya|primeiro=Onur|ultimo2=Demirci|primeiro2=Gökhan|ultimo3=Mergo|primeiro3=Paweł|data=2017-08|titulo=Effect of the different chain transfer agents on molecular weight and optical properties of poly(methyl methacrylate)|url=http://dx.doi.org/10.1016/j.optmat.2017.05.009|jornal=Optical Materials|volume=70|paginas=25–30|doi=10.1016/j.optmat.2017.05.009|issn=0925-3467}}</ref><ref>{{Citar periódico|ultimo=Alobaidani|primeiro=A.D.|ultimo2=Furniss|primeiro2=D.|ultimo3=Johnson|primeiro3=M.S.|ultimo4=Endruweit|primeiro4=A.|ultimo5=Seddon|primeiro5=A.B|data=2010-05|titulo=Optical transmission of PMMA optical fibres exposed to high intensity UVA and visible blue light|url=http://dx.doi.org/10.1016/j.optlaseng.2009.11.012|jornal=Optics and Lasers in Engineering|volume=48|numero=5|paginas=575–582|doi=10.1016/j.optlaseng.2009.11.012|issn=0143-8166}}</ref>, lentes ópticas <ref name=":42" />, placas difusoras para [[LCD|ecrãs de cristal líquido]] ([[LCD|LCDs]]) <ref>{{Citar periódico|ultimo=Ito|primeiro=Asae|ultimo2=Maeno|primeiro2=Ryota|ultimo3=Yamaguchi|primeiro3=Masayuki|data=2018-09|titulo=Control of optical and mechanical properties of poly(methyl methacrylate) by introducing lithium salt|url=http://dx.doi.org/10.1016/j.optmat.2018.06.001|jornal=Optical Materials|volume=83|paginas=152–156|doi=10.1016/j.optmat.2018.06.001|issn=0925-3467}}</ref> e substratos de [[Disco óptico|discos ópticos]] <ref>{{Citar periódico|ultimo=Yamada|primeiro=Noboru|ultimo2=Ohno|primeiro2=Eiji|ultimo3=Nishiuchi|primeiro3=Kenichi|ultimo4=Akahira|primeiro4=Nobuo|ultimo5=Takao|primeiro5=Masatoshi|data=1991-03-01|titulo=Rapid‐phase transitions of GeTe‐Sb2Te3 pseudobinary amorphous thin films for an optical disk memory|url=https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.348620|jornal=Journal of Applied Physics|volume=69|numero=5|paginas=2849–2856|doi=10.1063/1.348620|issn=0021-8979}}</ref>. Além de ser utilizado em objetos do dia a dia, enfeites, obras de arte e mobiliário <ref>{{Citar web|titulo=O Potencial do Acrílico para o mobiliário|url=https://www.indac.org.br/o-potencial-do-acrilico-para-o-mobiliario/|obra=Indac - Instituto Nacional para o Desenvolvimento do Acrílico|data=2017-01-17|acessodata=2019-07-15|lingua=pt-BR|ultimo=indac}}</ref>.

O PMMA pode ser utilizado também em separações moleculares como constituinte dos suportes sólidos nos quais são depositadas fases móveis a serem estudadas em técnicas como a [[cromatografia]] <ref name=":12" />. A utilização do poli(metacrilato de metila) ocorre também com a finalidade de aumentar a viscosidade e massa de outros polímeros a partir da mistura do PMMA com outros materiais de menor massa molar <ref name=":12" />. Ele vem ganhando ainda espaço na nanotecnologia, por exemplo, na fabricação de chips e eletrodos <ref name=":12" />.

=== Usos na medicina e odontologia ===
O PMMA também possui aplicações na medicina, principalmente devido a sua biocompatibilidade e boa resistência à corrosão <ref name=":02" />. Por exemplo, grânulos, discos ou filamentos de PMMA podem ser usados como veículo para antibióticos ministrados no tratamento de [[Infecção bacteriana|infecções bacterianas]] como a [[osteomielite]] <ref>{{Citar periódico|ultimo=Mills|primeiro=David K.|ultimo2=Jammalamadaka|primeiro2=Uday|ultimo3=Tappa|primeiro3=Karthik|ultimo4=Weisman|primeiro4=Jeffery|data=2018-06|titulo=Studies on the cytocompatibility, mechanical and antimicrobial properties of 3D printed poly(methyl methacrylate) beads|url=http://dx.doi.org/10.1016/j.bioactmat.2018.01.006|jornal=Bioactive Materials|volume=3|numero=2|paginas=157–166|doi=10.1016/j.bioactmat.2018.01.006|issn=2452-199X}}</ref>. O PMMA serve, portanto, como uma material transportador e é capaz de levar altas concentrações de medicamentos à áreas onde a infecção é mais crítica e de difícil acesso <ref>{{Citar periódico|ultimo=Nandi|primeiro=Samit Kumar|ultimo2=Bandyopadhyay|primeiro2=Samiran|ultimo3=Das|primeiro3=Piyali|ultimo4=Samanta|primeiro4=Indranil|ultimo5=Mukherjee|primeiro5=Prasenjit|ultimo6=Roy|primeiro6=Subhasis|ultimo7=Kundu|primeiro7=Biswanath|data=2016-12|titulo=Understanding osteomyelitis and its treatment through local drug delivery system|url=http://dx.doi.org/10.1016/j.biotechadv.2016.09.005|jornal=Biotechnology Advances|volume=34|numero=8|paginas=1305–1317|doi=10.1016/j.biotechadv.2016.09.005|issn=0734-9750}}</ref>.

Ele também pode ser aplicado em cimento ósseo e hidrogéis comumente utilizados como espaçadores e/ou transportadores de [[Droga|fármacos]] no tratamento de infecções durante cirurgias ortopédicas <ref>{{Citar periódico|ultimo=Moreno|primeiro=Rafael O.|ultimo2=Penott-Chang|primeiro2=Evis K.|ultimo3=Rojas de Gáscue|primeiro3=Blanca|ultimo4=Müller|primeiro4=Alejandro J.|data=2017-03|titulo=The effect of the solvent employed in the synthesis of hydrogels of poly (acrylamide-co-methyl methacrylate) on their structure, properties and possible biomedical applications|url=http://dx.doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2017.01.005|jornal=European Polymer Journal|volume=88|paginas=148–160|doi=10.1016/j.eurpolymj.2017.01.005|issn=0014-3057}}</ref><ref>{{Citar periódico|ultimo=Letchmanan|primeiro=Kumaran|ultimo2=Shen|primeiro2=Shou-Cang|ultimo3=Ng|primeiro3=Wai Kiong|ultimo4=Kingshuk|primeiro4=Poddar|ultimo5=Shi|primeiro5=Zhilong|ultimo6=Wang|primeiro6=Wilson|ultimo7=Tan|primeiro7=Reginald B.H.|data=2017-08|titulo=Mechanical properties and antibiotic release characteristics of poly(methyl methacrylate)-based bone cement formulated with mesoporous silica nanoparticles|url=http://dx.doi.org/10.1016/j.jmbbm.2017.05.003|jornal=Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials|volume=72|paginas=163–170|doi=10.1016/j.jmbbm.2017.05.003|issn=1751-6161}}</ref>. O cimento ósseo pode ser utilizado, por exemplo, como um agente de junção na substituição de articulações em cirurgias ortopédicas <ref>{{Citar periódico|ultimo=Lewis|primeiro=Gladius|data=2016-03-10|titulo=Properties of nanofiller-loaded poly (methyl methacrylate) bone cement composites for orthopedic applications: a review|url=http://dx.doi.org/10.1002/jbm.b.33643|jornal=Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials|volume=105|numero=5|paginas=1260–1284|doi=10.1002/jbm.b.33643|issn=1552-4973}}</ref> ou em cranioplastias <ref name=":12" />.

O poli(metacrilato de metila) pode ser aplicado também na fabricação de [[Lente de contacto|lentes de contato]], em implantes de esôfago e até mesmo para preenchimento subcutâneo de pequenas áreas do corpo na forma de gel, para correção de [[Lipodistrofia|lipodistrofias]] ou correção volumétrica facial e corporal <ref>{{Citar web|titulo=Anvisa esclarece sobre indicações do PMMA - Notícias|url=http://portal.anvisa.gov.br/noticias/-/asset_publisher/FXrpx9qY7FbU/content/anvisa-esclarece-sobre-indicacoes-do-pmma/219201/pop_up?_101_|obra=portal.anvisa.gov.br|acessodata=2019-07-15}}</ref>.

Estuda-se ainda o uso de PMMA em outras aplicações médicas. Como em membranas poliméricas utilizadas para remover toxinas urêmicas durante procedimentos de [[hemodiálise]] e [https://www.karger.com/Article/FullText/437403 hemodiafiltração] <ref>{{Citar periódico|ultimo=Oshihara|primeiro=Wataru|ultimo2=Fujieda|primeiro2=Hiroaki|ultimo3=Ueno|primeiro3=Yoshiyuki|data=2016-12-12|titulo=A New Poly(Methyl Methacrylate) Membrane Dialyzer, NF, with Adsorptive and Antithrombotic Properties|url=http://dx.doi.org/10.1159/000450806|publicado=S. Karger AG|paginas=230–236|isbn=9783318059281}}</ref>.

Devido à sua facilidade de processamento, ajuste preciso, estabilidade química no ambiente oral, custo baixo e baixo peso, o PMMA é o material mais utilizado na fabricação de [[Prótese dentária|próteses bucais]] <ref>{{citar periódico|ultimo=Naji|primeiro=Sahar|data=2018|titulo=Evaluation of Antimicrobial Properties of Conventional Poly(Methyl
Methacrylate) Denture Base Resin Materials Containing Hydrothermally
Synthesised Anatase TiO2
Nanotubes again|url=|jornal=Iranian Journal of Pharmaceutical Research|acessodata=}}</ref>.

== Comparação com o vidro ==
O PMMA tem uma transparência óptica muito boa com índice de refração variando entre 1,48 e 1,50 e, consequentemente, com uma a taxa de transmissão de luz cerca de 92,3% para placas finas, contra 91,5% para o vidro, o que faz com que ele muitas vezes seja utilizado como substituto do vidro em diversas aplicações <ref name=":22" />. Além disso, o PMMA pode ser moldado com maior facilidade e é mais resistente ao impacto do que o vidro, porém, é menos resistente à intempéries e mais difícil de ser higienizado <ref name=":52" />.

== Degradação ==
A degradação térmica do PMMA na ausência de oxigênio tende a ocorrer em temperaturas próximas de 220 ºC pela quebra de ligações entre os monômeros constituintes do polímero e quebras de ligações entre carbonos, e tem como principal produto o próprio monômero metacrilato de metila <ref name=":12" />.

Já na presença de oxigênio, o PMMA sofre uma complexa decomposição térmica oxidativa pela reação de seus radicais com o oxigênio, a 260 ºC há a formação de ácidos e ésteres, além do próprio monômero como principal produto da decomposição <ref name=":12" />. Considerando tais dados, o PMMA dificilmente poderia se decompor em temperaturas menores que 200 ºC <ref name=":12" />, o que explica sua boa estabilidade térmica e resistência à intempéries.

O PMMA contendo corantes tende a apresentar menor grau de degradação do que o polímero sem corantes, o que indica que o corante gera maior estabilização termomecânica do polímero pela formação de ligações entre o corante e as cadeias do PMMA <ref name=":32" />.

== Impacto ambiental e Reciclagem ==
[[Ficheiro:Código_de_reciclagem_-_Outros.png|ligação=https://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:C%C3%B3digo_de_reciclagem_-_Outros.png|miniaturadaimagem|Código de reciclagem utilizado para o PMMA e outros plásticos.]]
O uso do PMMA está aumentando progressivamente, o que acarretará em um maior descarte deste material nas próximas décadas <ref>{{Citar periódico|ultimo=Kikuchi|primeiro=Yasunori|ultimo2=Hirao|primeiro2=Masahiko|ultimo3=Sugiyama|primeiro3=Hirokazu|ultimo4=Papadokonstantakis|primeiro4=Stavros|ultimo5=Hungerbühler|primeiro5=Konrad|ultimo6=Ookubo|primeiro6=Takashi|ultimo7=Sasaki|primeiro7=Akinobu|data=2013-07-24|titulo=Design of recycling system for poly(methyl methacrylate) (PMMA). Part 2: process hazards and material flow analysis|url=http://dx.doi.org/10.1007/s11367-013-0625-x|jornal=The International Journal of Life Cycle Assessment|volume=19|numero=2|paginas=307–319|doi=10.1007/s11367-013-0625-x|issn=0948-3349}}</ref> e sua produção gera mais que o dobro de [[gases do efeito estufa]] do que a produção de outros polímeros, como o [[polipropileno]] <ref name=":62">{{Citar periódico|ultimo=Kikuchi|primeiro=Yasunori|ultimo2=Hirao|primeiro2=Masahiko|ultimo3=Ookubo|primeiro3=Takashi|ultimo4=Sasaki|primeiro4=Akinobu|data=2013-08-05|titulo=Design of recycling system for poly(methyl methacrylate) (PMMA). Part 1: recycling scenario analysis|url=http://dx.doi.org/10.1007/s11367-013-0624-y|jornal=The International Journal of Life Cycle Assessment|volume=19|numero=1|paginas=120–129|doi=10.1007/s11367-013-0624-y|issn=0948-3349}}</ref>.

Pensando nisso e visando a redução dos impactos ambientais causados pelo ciclo de vida do PMMA, é possível coletá-lo, separá-lo de outros polímeros e materiais e realizar sua reciclagem mecânica (por picoteamento) ou a reciclagem do monômero que o constitui, sendo esta segunda mais eficiente <ref name=":62" />.

No Brasil, o PMMA é identificado, junto a outros polímeros com diferentes propriedades, pelo código de número 7 ou "outros" e pode-se utilizar ainda a sigla do polímero abaixo do número <ref>{{Citar periódico|ultimo=Coltro|primeiro=Leda|ultimo2=Gasparino|primeiro2=Bruno F.|ultimo3=Queiroz|primeiro3=Guilherme de C.|data=2008-06|titulo=Reciclagem de materiais plásticos: a importância da identificação correta|url=http://dx.doi.org/10.1590/s0104-14282008000200008|jornal=Polímeros|volume=18|numero=2|paginas=119–125|doi=10.1590/s0104-14282008000200008|issn=0104-1428}}</ref>.




<h2>Referências</h2>
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Revisão das 16h41min de 15 de julho de 2019

Escultura em Acrílico.

O poli(metacrilato de metila) (em inglês poly(methyl methacrylate)) ou (PMMA), conhecido popularmente por Acrílico ou vidro orgânico [1], é um polímero sintético opticamente transparente, de baixo custo e fácil processamento com potencial para diversas aplicações [2].

O poli(metacrilato de metila) pode ter como nome IUPAC poli[1-(metoxicarbonil)-1-metil etileno] do ponto de vista do hidrocarboneto ou poli(metil 2-metilpropenoato) do ponto de vista do éster [3].

História

O PMMA foi descoberto no início de 1930 pelos químicos britânicos Rowland Hill e John Crawford e teve por sua primeira aplicação pelo químico alemão Otto Rohm em 1934 [3]. A primeira grande aplicação do PMMA ocorreu durante a Segunda Guerra Mundial, quando ele foi usado em janelas, cúpulas de aeronaves e periscópios de submarinos [3].

Tendo sido um dos primeiros polímeros descobertos, originalmente ele era visto como um substituto do vidro e, hoje, é conhecido em todo mundo por diversos nomes comerciais como Acrílico, Lucite, Oroglas, Perspex e Plexiglas e possuí uma ampla gama de aplicações [4].

Propriedades

O poli(metacrilato de metila) é um polímero sintético termoplástico, opticamente transparente, resistente à impactos, leve, resistente à quebra, de fácil processamento, resistente à intempéries e a arranhões [3], inodoro e insípido [4]. O PMMA tende a ser amorfo, visto que o grupo metila na estrutura do polímero reduz a mobilidade das cadeias e dificulta a cristalização do polímero [3].

No entanto, a performance mecânica do PMMA amorfo deixa a desejar, visto que suas cadeias, durante a deformação, deslizam irreversivelmente umas sobre as outras, diminuindo as chances de recuperação da forma do mesmo (memória mecânica) [5].

O PMMA possuí temperatura de transição vítrea relativamente alta, entre 100 e 120 ºC, o que contribui para seu uso como polímero opticamente transparente em altas temperaturas sem deterioração de suas propriedades ópticas e mecânicas [2]. E sua fusão se dá à 130 ºC [3]. Ele possuí ainda boa estabilidade térmica e resiste em temperaturas que variam de -70 à 100 ºC [3].

A resistência à tração do PMMA puro é de aproximadamente 70 MPa [2] e ele possuí um alto Módulo de Young ou módulo de elasticidade com baixo alongamento na ruptura [3].

O PMMA possuí alta transparência óptica na faixa espectral visível, alta homogeneidade óptica e resistência relativamente alta a danos causados por laser, o que faz com que o mesmo seja aplicado em diversos mecanismos de dispersão óptica [6]. Seu índice de refração é de aproximadamente 1,49 [3] com taxa de transmissão de luz (para uma placa fina) de 92,3% [4].

Outra característica marcante do acrílico é a seu alto grau de biocompatibilidade que faz com que ele tenha diversos usos na biomedicina e na odontologia.

O PMMA possuí boa resistência à produtos químicos e soluções aquosas, porém, tem baixa resistência a hidrocarbonetos clorados e aromáticos, ésteres ou cetonas [3].

Assim como outros hidrocarbonetos, ele é passível de sofrer combustão, porém, devido à sua natureza termoplástica, sua combustão envolve três etapas: sua decomposição/despolimerização gerando o monômero metacrilato de metila, sua decomposição em moléculas menores, como metano e formaldeído e, por fim, a combustão destas moléculas formando CO2, CO, H2O e energia [3].

Poli(metacrilato de metila)
Nomes
Nomes IUPAC:

Poli[1-(metoxicarbonil)-1-metil etileno]

ou Poli(metil 2-metilpropenoato)

Nomes comerciais:

Acrílico, vidro orgânico, Lucite, Oroglas,

Perspex e Plexiglas.

Propriedades
Fórmula química (C5O2H8)n [3]
Tf 130 ºC [3]
Tg 100 a 120 ºC [2]
Índice de refração 1,48 a 1,50 [4]
Taxa de transmissão de luz 92,3% [4]

Modificação de propriedades

As propriedades do PMMA podem ser alteradas de acordo com o uso desejado. O uso do PMMA misturado com PLLA (poli(L-ácido láctico)), por exemplo, resulta em um material com maior resistência mecânica (até 103 MPa) e melhor memória mecânica, sem prejuízos para a transparência óptica do material [2].

O uso de corantes no PMMA pode afetar as propriedades reológicas, entre elas a viscosidade, e a resistência ao impacto do polímero devido à reatividade dos grupos amina normalmente presentes nos corantes [7]. Em geral, a presença de corantes pode aumentar a viscosidade do material, o que indica a formação de ligações entre o corante e as cadeias do PMMA diminuído a mobilidade das cadeias [7].

A temperatura de transição vítrea do PMMA também pode ser alterada pela adição de outros materiais. A adição de trifluorometano sulfonato de lítio, por exemplo, pode aumentar em até 40 ºC a temperatura de transição vítrea do PMMA, o que pode gerar uma redução do movimento segmentar das cadeias e contribuir para uma melhor resistência ao calor [8].

A exposição do PMMA à radiação UV leva a uma redução de sua ductilidade e faz com que o material passe a apresentar comportamento mais frágil e menor tensão de ruptura, o que é reflexo da cisão de cadeias poliméricas e que resulta também na diminuição do peso molecular do material [9].

Síntese

O PMMA pode ser obtido a partir do seu monômero, metil metacrilato ou metacrilato de metila [3]. O monômero sofre polimerização usando os métodos comuns de radicais livres e iniciações aniônicas por técnicas de volume, solução, suspensão ou emulsão [3].

A polimerização ocorre a partir da quebra de duplas ligações entre átomos de carbono que libera radicais livres associados aos carbonos, esses átomos podem então formar novas ligações com outras moléculas (monômeros) produzindo as chamadas cadeias poliméricas [10]. A polimerização normalmente é iniciada por agentes capazes de formar radicais livres e na presença de solventes como peróxidos orgânicos [10].

Síntese do PMMA a partir do monômero metacrilato de metila.

O PMMA puro pode ser sintetizado de forma isotática, atática ou sindiotática de acordo com a escolha do iniciador, do solvente e da alimentação do monômero e do controle preciso da reação de polimerização. Em geral, o PMMA comercial é composto pela mistura das três formas táticas a partir de ligações cruzadas [3].

Aplicações

Originalmente o PMMA era visto como um substituto do vidro e, ainda hoje, ele é muito utilizado em aplicações de envidraçamento e nas indústrias de construção civil, automotiva e de comunicações [4]; sendo processado principalmente por moldagem, injeção ou extrusão [4].

O PMMA é um polímero muito aplicado na fabricação de fibra óptica [11][12], lentes ópticas [9], placas difusoras para ecrãs de cristal líquido (LCDs) [13] e substratos de discos ópticos [14]. Além de ser utilizado em objetos do dia a dia, enfeites, obras de arte e mobiliário [15].

O PMMA pode ser utilizado também em separações moleculares como constituinte dos suportes sólidos nos quais são depositadas fases móveis a serem estudadas em técnicas como a cromatografia [3]. A utilização do poli(metacrilato de metila) ocorre também com a finalidade de aumentar a viscosidade e massa de outros polímeros a partir da mistura do PMMA com outros materiais de menor massa molar [3]. Ele vem ganhando ainda espaço na nanotecnologia, por exemplo, na fabricação de chips e eletrodos [3].

Usos na medicina e odontologia

O PMMA também possui aplicações na medicina, principalmente devido a sua biocompatibilidade e boa resistência à corrosão [2]. Por exemplo, grânulos, discos ou filamentos de PMMA podem ser usados como veículo para antibióticos ministrados no tratamento de infecções bacterianas como a osteomielite [16]. O PMMA serve, portanto, como uma material transportador e é capaz de levar altas concentrações de medicamentos à áreas onde a infecção é mais crítica e de difícil acesso [17].

Ele também pode ser aplicado em cimento ósseo e hidrogéis comumente utilizados como espaçadores e/ou transportadores de fármacos no tratamento de infecções durante cirurgias ortopédicas [18][19]. O cimento ósseo pode ser utilizado, por exemplo, como um agente de junção na substituição de articulações em cirurgias ortopédicas [20] ou em cranioplastias [3].

O poli(metacrilato de metila) pode ser aplicado também na fabricação de lentes de contato, em implantes de esôfago e até mesmo para preenchimento subcutâneo de pequenas áreas do corpo na forma de gel, para correção de lipodistrofias ou correção volumétrica facial e corporal [21].

Estuda-se ainda o uso de PMMA em outras aplicações médicas. Como em membranas poliméricas utilizadas para remover toxinas urêmicas durante procedimentos de hemodiálise e hemodiafiltração [22].

Devido à sua facilidade de processamento, ajuste preciso, estabilidade química no ambiente oral, custo baixo e baixo peso, o PMMA é o material mais utilizado na fabricação de próteses bucais [23].

Comparação com o vidro

O PMMA tem uma transparência óptica muito boa com índice de refração variando entre 1,48 e 1,50 e, consequentemente, com uma a taxa de transmissão de luz cerca de 92,3% para placas finas, contra 91,5% para o vidro, o que faz com que ele muitas vezes seja utilizado como substituto do vidro em diversas aplicações [4]. Além disso, o PMMA pode ser moldado com maior facilidade e é mais resistente ao impacto do que o vidro, porém, é menos resistente à intempéries e mais difícil de ser higienizado [10].

Degradação

A degradação térmica do PMMA na ausência de oxigênio tende a ocorrer em temperaturas próximas de 220 ºC pela quebra de ligações entre os monômeros constituintes do polímero e quebras de ligações entre carbonos, e tem como principal produto o próprio monômero metacrilato de metila [3].

Já na presença de oxigênio, o PMMA sofre uma complexa decomposição térmica oxidativa pela reação de seus radicais com o oxigênio, a 260 ºC há a formação de ácidos e ésteres, além do próprio monômero como principal produto da decomposição [3]. Considerando tais dados, o PMMA dificilmente poderia se decompor em temperaturas menores que 200 ºC [3], o que explica sua boa estabilidade térmica e resistência à intempéries.

O PMMA contendo corantes tende a apresentar menor grau de degradação do que o polímero sem corantes, o que indica que o corante gera maior estabilização termomecânica do polímero pela formação de ligações entre o corante e as cadeias do PMMA [7].

Impacto ambiental e Reciclagem

Código de reciclagem utilizado para o PMMA e outros plásticos.

O uso do PMMA está aumentando progressivamente, o que acarretará em um maior descarte deste material nas próximas décadas [24] e sua produção gera mais que o dobro de gases do efeito estufa do que a produção de outros polímeros, como o polipropileno [25].

Pensando nisso e visando a redução dos impactos ambientais causados pelo ciclo de vida do PMMA, é possível coletá-lo, separá-lo de outros polímeros e materiais e realizar sua reciclagem mecânica (por picoteamento) ou a reciclagem do monômero que o constitui, sendo esta segunda mais eficiente [25].

No Brasil, o PMMA é identificado, junto a outros polímeros com diferentes propriedades, pelo código de número 7 ou "outros" e pode-se utilizar ainda a sigla do polímero abaixo do número [26].



Referências

  1. P. Miluski, P. Miluski; M. Kochanowicz, M. Kochanowicz; J. Zmojda, J. Zmojda; D. Dorosz, D. Dorosz (2017). «Luminescent properties of Tb3+-doped poly(methyl methacrylate) fiber». Chinese Optics Letters. 15 (7). 070602 páginas. ISSN 1671-7694. doi:10.3788/col201715.070602 
  2. a b c d e f Liu, Tianyu; Xiang, Fangyu; Qi, Xiaodong; Yang, Weixing; Huang, Rui; Fu, Qiang (setembro de 2017). «Optically transparent poly(methyl methacrylate) with largely enhanced mechanical and shape memory properties via in-situ formation of polylactide stereocomplex in the matrix». Polymer. 126: 231–239. ISSN 0032-3861. doi:10.1016/j.polymer.2017.08.047 
  3. a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w Ali, Umar; Karim, Khairil Juhanni Bt. Abd; Buang, Nor Aziah (2 de outubro de 2015). «A Review of the Properties and Applications of Poly (Methyl Methacrylate) (PMMA)». Polymer Reviews (em inglês). 55 (4): 678–705. ISSN 1558-3724. doi:10.1080/15583724.2015.1031377 
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  5. Hu, Jinlian; Zhu, Yong; Huang, Huahua; Lu, Jing (dezembro de 2012). «Recent advances in shape–memory polymers: Structure, mechanism, functionality, modeling and applications». Progress in Polymer Science. 37 (12): 1720–1763. ISSN 0079-6700. doi:10.1016/j.progpolymsci.2012.06.001 
  6. Derkowska-Zielinska, Beata. Krupka, Oksana. Smokal, Vitaliy. Grabowski, Andrzej. Naparty, Mieczyslaw. Skowronski, Lukasz. Optical properties of disperse dyes doped poly(methyl methacrylate). [S.l.: s.n.] OCLC 1052082806 
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  11. Çetinkaya, Onur; Demirci, Gökhan; Mergo, Paweł (agosto de 2017). «Effect of the different chain transfer agents on molecular weight and optical properties of poly(methyl methacrylate)». Optical Materials. 70: 25–30. ISSN 0925-3467. doi:10.1016/j.optmat.2017.05.009 
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  14. Yamada, Noboru; Ohno, Eiji; Nishiuchi, Kenichi; Akahira, Nobuo; Takao, Masatoshi (1 de março de 1991). «Rapid‐phase transitions of GeTe‐Sb2Te3 pseudobinary amorphous thin films for an optical disk memory». Journal of Applied Physics. 69 (5): 2849–2856. ISSN 0021-8979. doi:10.1063/1.348620 
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  19. Letchmanan, Kumaran; Shen, Shou-Cang; Ng, Wai Kiong; Kingshuk, Poddar; Shi, Zhilong; Wang, Wilson; Tan, Reginald B.H. (agosto de 2017). «Mechanical properties and antibiotic release characteristics of poly(methyl methacrylate)-based bone cement formulated with mesoporous silica nanoparticles». Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 72: 163–170. ISSN 1751-6161. doi:10.1016/j.jmbbm.2017.05.003 
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