PMMA-Mikrokugeln sind winzige Kügelchen aus Polymethylmethacrylat (PMMA). PMMA ist ein Thermoplast (auch bekannt als Acryl oder Plexiglas) mit hoher Transparenz, guter Verarbeitungsleistung, starker Witterungsbeständigkeit und ausgezeichneter chemisch Stabilität und wird in vielen Bereichen eingesetzt.
Vorbereitung Methode der PMMA-Mikrokugeln
Emulsionspolymerisation
Unter Einwirkung des Emulgators dispergiert sich das Monomer in der Wasserphase zu einer Emulsion. Anschließend wird die Polymerisationsreaktion unter Einwirkung des Initiators durchgeführt. Bei der Emulsionspolymerisation von MMA bilden die Emulgatormoleküle in der Wasserphase Mizellen. Das Monomer löst sich in den Mizellen, und der Initiator zersetzt sich in der Wasserphase zu freien Radikalen, die in die Mizellen eindringen und die Polymerisation der Monomere einleiten. Dieses Verfahren zeichnet sich durch eine hohe Polymerisationsgeschwindigkeit und eine leicht kontrollierbare Reaktionstemperatur aus. Das Produkt hat eine geringe Partikelgröße und gute Dispergierbarkeit, allerdings ist der Prozess relativ aufwendig.
Suspensionspolymerisation
Das wasserunlösliche Monomer wird in Form kleiner Tröpfchen in Wasser suspendiert. Die Polymerisation erfolgt unter Einwirkung eines Initiators. Bei der Suspensionspolymerisation von MMA wird das Monomer durch Rühren in kleine Tröpfchen dispergiert. Diese Tröpfchen werden in Wasser suspendiert, das ein Dispersionsmittel enthält. Der Initiator wird in den Monomertröpfchen gelöst, wodurch die Polymerisation des Monomers in den Tröpfchen initiiert wird. Diese Methode ermöglicht eine einfache Kontrolle der Reaktionstemperatur. So ist das Produkt von stabiler Qualität und lässt sich einfach nachbearbeiten. Es kann jedoch eine geringe Menge Dispersionsmittel im Produkt verbleiben. Dies kann die Transparenz und die elektrischen Eigenschaften des Produkts beeinträchtigen. Außerdem verbraucht das Verfahren große Mengen Wasser, was die Abwasserbehandlung erschwert.
Anwendungsbereiche
PMMA-Mikrokugeln, eine spezielle Form des PMMA-Materials, zeichnen sich durch eine gleichmäßige Partikelgröße und eine enge Partikelgrößenverteilung aus. Der Durchmesser dieser Mikrokugeln liegt üblicherweise zwischen wenigen Mikrometern und mehreren zehn Mikrometern, und sie weisen eine äußerst gleichmäßige Partikelgrößenverteilung auf. Dies ermöglicht ihnen eine einzigartige Leistung in verschiedenen Anwendungen.
Pharmazeutischer Bereich
IntraokularlinsenEine der bekanntesten medizinischen Anwendungen von PMMA ist die Augenheilkunde, insbesondere die Herstellung von Intraokularlinsen. Intraokularlinsen (IOL) sind Implantate, die nach einer Kataraktoperation natürliche Linsen ersetzen. PMMA-Intraokularlinsen bestehen üblicherweise aus PMMA-Materialien mit extrem hoher Lichtdurchlässigkeit und sind biokompatibel. Dadurch können sie lange im Auge verbleiben, ohne Nebenwirkungen zu verursachen.
Zahnärztliche Anwendungen: PMMA spielt auch in der Zahnmedizin eine wichtige Rolle und wird hauptsächlich zur Herstellung von Zahnprothesen, Kronen, Brücken usw. verwendet. Materialien für die Zahnrestauration: PMMA ist ein gängiges Material für die Zahnrestauration, insbesondere für provisorische Kronen und Brücken. Es lässt sich schnell formen, ist gut transparent und weist eine gewisse mechanische Festigkeit auf. Provisorische Restauration: PMMA wird häufig zur Herstellung von provisorischem Zahnersatz oder provisorischen Kronen verwendet, da es leicht zu verarbeiten ist und über eine ausreichende mechanische Festigkeit verfügt, um verwendet zu werden, während der Patient auf die dauerhafte Restauration wartet. Langfristige Anwendungen: PMMA kann auch mit anderen Materialien (z. B. Keramikmaterialien) vermischt werden. Es wird als langfristiges Material für implantierte Zahnrestaurationen mit guter Biokompatibilität verwendet.
Orthopädische Implantate
Knochenzement: PMMA wird häufig als Fixierungsmaterial beim Gelenkersatz und bei Wirbelsäulenoperationen verwendet.
Es entsteht durch das Mischen zweier Komponenten – Flüssigkeit und Pulver –, wodurch ein hochfester Klebstoff entsteht.
Dieser Kleber verankert künstliche Gelenke oder Implantate sicher im Knochen.
PMMA bietet eine gute Haftung und mechanische Festigkeit und verbessert so wirksam die Verbindung zwischen Implantat und Knochen.
Architektur und Dekoration
Die Anwendung von PMMA-basiertem Plexiglasacryl in der Bauindustrie liegt im konstruktiven Bereich. Plexiglasacryl wird hauptsächlich für Gebäudebeleuchtung, transparente Dächer, Schuppen, Telefonzellen, Treppen und Raumwandpaneele verwendet. Es kann auch für Sanitärartikel wie Badewannen, Waschbecken, Frisiertische und andere Produkte verwendet werden, und die Marktaussichten sind sehr gut.
Vorhangfassaden und Fenster: PMMA wird häufig in Vorhangfassaden und Fenstersystemen von Gebäuden verwendet, insbesondere wenn große Beleuchtungsflächen oder geringes Gewicht erforderlich sind. Aus PMMA lassen sich transparente Platten herstellen, die leichter als herkömmliches Glas sind, eine hohe Witterungsbeständigkeit aufweisen und nicht so leicht vergilben.
Oberlichter und Dächer: PMMA-Platten werden häufig bei der Herstellung von Oberlichtern, Dächern und Lichtfenstern verwendet. Sie sorgen für eine effektive natürliche Beleuchtung, sind witterungsbeständig und altern nicht so leicht durch UV-Strahlen.
Werbetafeln und Schilder: PMMA hat eine gute Transparenz und eine ausgezeichnete Lichtdurchlässigkeit. Es wird häufig zur Herstellung von Werbetafeln, Schildern und Schildern verwendet, insbesondere für Außenwerbung und Verkehrsschilder.
Automobilindustrie
PMMA wird häufig zur Herstellung von Scheinwerferabdeckungen, Rückleuchten und Blinkergläsern für Autos verwendet. Seine hohe Transparenz und hervorragende UV-Beständigkeit machen es zu einem idealen Material. Es übersteht längere Sonneneinstrahlung ohne zu altern. PMMA wird auch zur Herstellung transparenter Abdeckungen für Armaturenbretter verwendet. Diese Abdeckungen bieten klare Sicht und sind äußerst kratzfest. In einigen Leichtfahrzeugen und Konzeptfahrzeugen wird PMMA als Ersatz für Fenster und Windschutzscheiben verwendet. Dies liegt daran, dass PMMA leichter als herkömmliches Glas ist und zur Reduzierung des Gesamtgewichts des Fahrzeugs beiträgt. Seine Beliebtheit verdankt es vor allem seiner hohen Lichtdurchlässigkeit, guten UV-Beständigkeit, ausgezeichneten Schlagzähigkeit und Kratzfestigkeit.
Haushaltsgeräte und elektronische Produkte
PMMA wird häufig bei der Herstellung von TV-Displays, insbesondere LCDs, verwendet, wo es als optische Panels und Hintergrundbeleuchtungskomponenten dient. Es wird auch in LED-Lampenabdeckungen und Beleuchtungsgehäusen verwendet. Dank seiner hohen Transparenz, UV-Beständigkeit und Schlagfestigkeit trägt PMMA zur Verlängerung der Lebensdauer von Beleuchtungsprodukten bei. PMMA wird häufig in Gehäusen von Haushaltsgeräten wie Kühlschränken, Waschmaschinen und Mikrowellen eingesetzt. Seine hervorragende Optik und hohe Haltbarkeit machen es zu einem bevorzugten Material für diese Anwendungen.
Zukunftsaussichten von PMMA-Mikrokugeln
Mit dem kontinuierlichen technologischen Fortschritt entwickeln sich Forschung und Anwendung von PMMA-Mikrokugeln immer weiter und verfeinert. Im Bereich der Herstellungsverfahren erforschen Forscher neue Techniken wie Mikrofluidik und Template-Methoden, um Partikelgröße, Morphologie und Leistung von PMMA-Mikrokugeln präziser zu steuern. Diese neuen Methoden sollen PMMA-Mikrokugeln mit engerer Partikelgrößenverteilung und verbesserter Leistung produzieren und so den Anforderungen anspruchsvoller Anwendungen gerecht werden.