Полиакрилаты в медицине

Август 11, 2022

Главная
Химия
Полиакрилаты в медицине

Содержание

2. ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА В 1843 г. Йозефом Редтенбахером впервые получена акриловая (пропеновая, этиленкарбоновая) кислота СН2=СН-СООН, методом окисления
3. Химическая формула Полиакрилаты — это полимеры сложных эфиров акриловой, метакриловой или цианакриловой кислот общей формулой [—CH2CH(COOR)—]n,
4. Это термопластичные полимерные материалы, среди которых наибольшее практическое значение имеют поли-n-алкилакрилаты: при R = C2-C12 полиакрилаты
5. Физико-химические свойства Полиакрилаты растворимы: В собственных мономерах, сложных эфирах Ароматических и хлорированных углеводородах (дихлорэтан или раствор
6. Получение Большую часть полиакрилатов получают радикальной полимеризацией, в больших масштабах — обычно эмульсионной либо суспензионной полимеризацией,
7. Производство эмульсионных полиакрилатов Эмульсионную (латексную) полимеризацию эфиров акриловой и метакриловой кислот проводят в водной среде в
9. В реакторе 6, снабженном пароводяной рубашкой, готовят водную фазу, состоящую из воды, нагретой до 50 °С,
10. Производство полиакрилатов в растворе Полимеризацию эфиров акриловой и метакриловой кислот в растворе проводят только в тех
12. Синтез сополимера по этой схеме проводится в реакторе 10, снабженном рубашкой для обогрева водяным паром. В
13. Полиакрилаты имеют различные свойства. Полиметилакрилат – твердый эластичный пластик Полиэтилакрилат – менее твердый, но более эластичный
14. Полиакриловые лаки Полиакриловые лаки обладают хорошей адгезией к металлам, пористым поверхностям, покрытиям на основе многих пленкообразователей,
15. Применение Полиакриловые лаки широко применяют для окраски рулонного металла, автомобилей, самолетов и других видов транспорта, строительных
16. Сополимеризацией акрилатов с другими мономерами значительно улучшаются свойства полимерных материалов и расширяются области их применения. Так,
17. Мягкие акриловые полимеры, получаемые методом эмульсионной полимеризации, не содержащие пластификаторов, обладают высокой масло- и атмосферостойкостью. На
18. Благодаря своим уникальным характеристикам, акрилаты смогли стать достойной заменой традиционного каучука, вследствие чего многие пациенты получили
19. Основными исходными соединениями для получения полимерных стоматологических материалов являются мономеры и олигомеры (моно-, ди-, три- и
20. Полиметакрилаты используются также как цемент для костей и для изготовления мягких и твердых контактных линз.
21. Полиакрилаты в медицине Полиакрилаты широко используют в медицине, в частности в стоматологии, для изготовления искусственных челюстей
23. Скачать презентацию

Слайд 2

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА
В 1843 г. Йозефом Редтенбахером впервые получена акриловая (пропеновая, этиленкарбоновая)

кислота СН2=СН-СООН, методом окисления акролеин оксидом серебра

Йозеф Редтенбахер (1810 - 1870) — австрийский химик и ботаник, педагог, профессор. Доктор медицины. Действительный член Австрийской академии наук (1847).
Один из зачинателей современной химии в Австрии.

На способность акриловой кислоты превращаться в высокомолекулярное соединение впервые обратил внимание в 1872 г. Линнеман. Последний также установил, что щелочные соли акриловой кислоты в отличие от солей кальция, цинка и др. не способны полимеризоваться.

Масштабы производства собственно акриловой кислоты гораздо меньше масштабов производства ее производных.

Слайд 3

Химическая формула
Полиакрилаты — это полимеры сложных эфиров акриловой, метакриловой или цианакриловой кислот

общей формулой
[—CH2CH(COOR)—]n,
Где R = Н — акрилаты,
R = СН3 — метакрилаты,
R = CN — цианакрилаты.

Слайд 4

Это термопластичные полимерные материалы, среди которых наибольшее практическое значение имеют
поли-n-алкилакрилаты: при R

= C2-C12 полиакрилаты представляют собой аморфные полимеры с низкой температурой стеклования, при R > C12 они кристаллизуются с участием боковых цепей и по внешнему виду напоминают парафины, теряют прозрачность.

Слайд 5

Физико-химические свойства
Полиакрилаты растворимы:
В собственных мономерах, сложных эфирах
Ароматических и

хлорированных углеводородах (дихлорэтан или раствор полиметилметакрилата в дихлорэтане используется для склейки органического стекла),
Низшие полиакрилаты растворимы в ацетоне.
Низшие полиакрилаты нерастворимы в неполярных растворителях, растворимость повышается с ростом длины цепи спиртового остатка r, что ведет к снижению бензо- и маслостойкости.
с увеличением длины цепи R возрастает эластичность и морозостойкость, а плотность, прочность, твердость и температуры стеклования аморфных полимеров уменьшаются.
Полиакрилаты и устойчивы к воздействию солнечного света, атмосферного кислорода, воды, разбавленных щелочей и кислот. При 80-100°С полиакрилаты гидролизуются растворами щелочей до полиакриловой и полиметакриловой кислот.

Слайд 6

Получение
Большую часть полиакрилатов получают радикальной полимеризацией, в больших масштабах — обычно эмульсионной

либо суспензионной полимеризацией, иногда — полимеризацией в растворе, в относительно небольших масштабах — блочной полимеризацией.
Анионной полимеризацией могут быть получены стереорегулярные кристаллические полиакрилаты и полиметакрилаты.
Один из наиболее массовых полиакрилатов — полиметилметакрилат (органическое стекло, плексиглас), первый синтетический полимер с хорошими оптическими свойствами, нашедший массовое применение в качестве конструкционного материала, заменяющего стекло в авиастроении и других отраслях промышленности.

В аппарате 1 при перемешивании сначала растворяют «крупку» в ММА при 45 °С в течение 2—3 ч, затем вводят пластификатор, инициатор и другие компоненты. Полученный сироп перемешивают и сливают в вакуумизатор 2 для извлечения из реакционной массы растворенного воздуха.

Слайд 7

Производство эмульсионных полиакрилатов
Эмульсионную (латексную) полимеризацию эфиров акриловой и метакриловой кислот проводят в

водной среде в присутствии инициаторов, растворимых в воде, но нерастворимых в мономере. Реакция протекает с высокой скоростью, образующийся полимер имеет молекулярную массу большую, чем при полимеризации в блоке, суспензии и в растворе.
Полимер образуется в виде латекса, из которого можно выделять твердый продукт в виде тонкодиоперсного порошка.
При эмульсионной полимеризации в качестве эмульгаторов применяют различные мыла (олеиновые), соли органических сульфокислот, сульфированные масла и т. п., а также различные поверхностно-активные вещества неионогенного типа. Инициаторами служат персульфат аммония, пероксид водорода и другие пероксиды, растворимые в воде. Полимеризацию проводят в нейтральной или слегка кислой среде. Соотношение мономера, воды, эмульгатора и инициатора такое же, как и при полимеризации в суспензии.
Реакцию проводят в условиях, аналогичных условиям полимеризации в суспензии при 60—90 °С. Контроль процесса осуществляют по содержанию мономера в полимере, которое по завершении реакции не должно превышать 1—2%. Порошок полимера выделяют из эмульсии путем разрушения ее серной кислотой или испарения воды. Полученный тонкодисперсный порошок фильтруют на центрифуге, отмывают от эмульгатора водой или спиртом, сушат при 40—70 °С и направляют на дальнейшую переработку

Слайд 8

Слайд 9

В реакторе 6, снабженном пароводяной рубашкой, готовят водную фазу, состоящую из

воды, нагретой до 50 °С, и эмульгатора, и при интенсивном перемешивании загружают смесь мономеров, очищенных от ингибитора, и предварительно приготовленный раствор водорастворимого инициатора (на-
Пример, персульфата аммония). Сополимернзацию проводят в токе азота при 75—80 °С. По окончании синтеза эмульсию сополимера при непрерывном перемешивании передают в аппарат 9, в котором находится 10%-ный раствор хлорида натрия, нагретый до 60—70 °С: при этом происходит разрушение эмульсии сополимера. Затем реакционную смесь, предварительно охлажденную до 30 °С, подают на горизонтальную промывочную центрифугу 10 со шнековой выгрузкой осадка, в которой полимер отжимается от водной фазьг и промывается водой. Сушку отжатого и промытого полимера проводят в сушилке «кипящего слоя» 12, после чего готовый сополимер через приемный бункер 13 направляется на фасовку.

Слайд 10

Производство полиакрилатов в растворе
Полимеризацию эфиров акриловой и метакриловой кислот в растворе

проводят только в тех случаях, когда полимеры используют для приготовления лаков. В качестве растворителей применяют бензол, изопропилбензол, хлорбензол, толуол, ацетон, циклогексанон и др. Инициаторами служат пероксид бензоила, динитрил азобисизомасляной кислоты и другие инициаторы радикального типа. При полимеризации в растворе образуются полимеры с низкой молекулярной массой вследствие передачи цепи на растворитель. В промышленности полимеризацию метилметакрилата обычно проводят в водно-метанольной среде (30 :70), в которой растворяется мономер, но не растворяется полимер.

Слайд 11

Слайд 12

Синтез сополимера по этой схеме проводится в реакторе 10, снабженном рубашкой

для обогрева водяным паром. В этот реактор загружают растворитель (через жидкостной счетчик 6) и из весового мерника 5 предварительна приготовленную смесь мономеров, содержащую необходимое количество органорастворимого инициатора. Смесь мономеров с добавкой инициатора готовят в смесителе 7, в который все необходимые компоненты смеси подаются из весовых мерников 1 и 2 и объемного мерника 3. Сополимернзацию проводят при 60—90 °С (в зависимости от вида исходных мономеров и инициатора) в токе инертного газа. Полученный раствор сополимера (лак) сливают в промежуточную емкость 11, откуда направляют его вначале на очистку фильтрацией, а затем на фасовку.

Слайд 13

Полиакрилаты имеют различные свойства.
Полиметилакрилат – твердый эластичный пластик
Полиэтилакрилат – менее

твердый, но более эластичный и пластичный пластик, полибутилакрилат – пластичный, липкий полимер
Полициклогексилакрилат – твердый, хрупкий полимер.

Слайд 14

Полиакриловые лаки
Полиакриловые лаки обладают хорошей адгезией к металлам, пористым поверхностям, покрытиям

на основе многих пленкообразователей, высокими физико-механическими свойствами и декоративными качествами. Благодаря высоким водо-, свето-, атмосферостойкости, устойчивости в разбавленных щелочах, сохранению блеска и эластичности срок службы этих материалов достигает 7–10 лет.

Слайд 15

Применение
Полиакриловые лаки широко применяют для окраски рулонного металла, автомобилей, самолетов и

других видов транспорта, строительных конструкций из различных материалов, сельскохозяйственного оборудования, пластмасс, в электротехнической, полиграфической, консервной промышленности. Достоинства покрытий из полиакриловых лаков – хорошая адгезия (одна из основных характеристик лакокрасочного материала, обозначает сцепление лакокрасочного покрытия с окрашенной поверхностью) к металлу, свето-, атмосферо- и водостойкость, недостаток – сравнительно высокая паропроницаемость.

Слайд 16

Сополимеризацией акрилатов с другими мономерами значительно улучшаются свойства полимерных материалов и

расширяются области их применения.

Так, сополимеры акрилатов с небольшим количеством акрилонитрила или винилхлорида улучшают стойкость полимерных материалов к большинству растворителей, сополимеры с акриловой кислотой повышают полярность акрилатов и тем самым улучшают адгезию и способность водных дисперсий к загустеванию, сополимеры с амидами, например с N-метилоламидом, с меламином, аминами, эпоксисоединениями, хлоргидрином и другими мономерами, содержащими реакционноспособные группы, являются основой клеев и лаков холодной и горячей сушки.

Слайд 17

Мягкие акриловые полимеры, получаемые методом эмульсионной полимеризации, не содержащие пластификаторов, обладают

высокой масло- и атмосферостойкостью. На их основе могут изготовляться гидроизоляционные пленки. Благодаря совместимости этих полимеров с нитро- п ацетилцеллюлозой их вводят в состав целлюлозных лаков для увеличения адгезии, водостойкости и стойкости к атмосферным влияниям.

Акриловые дисперсии применяют для придания водонепроницаемости бетона, и качестве грунтовки при внутренней окраске стен, пропитке пористых строительных материалов

Слайд 18

Благодаря своим уникальным характеристикам, акрилаты смогли стать достойной заменой традиционного каучука,

вследствие чего многие пациенты получили очень прочный и эстетичный базис для съемных протезов, а также уникальные коронки и полукоронки. К тому же, акриловые пластмассы с успехом используются для производства виниров передних зубов – их начали применять более пятидесяти лет назад, и с каждым годом качество этих материалов все повышается и повышается.

Слайд 19

Основными исходными соединениями для получения полимерных стоматологических материалов являются мономеры и

олигомеры (моно-, ди-, три- и тетра(мет)акрилаты). Моноакрилаты летучи, поэтому их используют в комбинации с высокомолекулярными эфирами, это позволяет уменьшить усадку полимера. Ди-[три-, тетра-](мет)акрилаты содержатся в большинстве композиционных восстановительных материалов, а также в базисных пластмассах в качестве сшивагентов.

Слайд 20

Полиметакрилаты используются также как цемент для костей и для изготовления мягких

и твердых контактных линз.

Слайд 21