Herstellung von Acrylglas

Versuch: OC 005
Zeitaufwand: 60min
       
Geräte: Chemikalien:

● Reagenzglas mit Adsorptionsstopfen

● Stativmaterial

● Heizplatte

● Becherglas mit Wasser (Wasserbad)

● Spatel

● Uhrglas

● Alufolie

● Waage

● Messzylinder

● Thermometer

● Härtepaste 1g

● Methacrylsäuremethylester 10ml

● Sudanrot ca. 1 Spatelspitze

● Aceton

   
Sicherheitshinweise:
Härtepaste (Benzoylperoxid: C14H10O4 ) E Xi
Methacrylsäuremethylesster (CH2=C(CH3)-COOCH3) F Xi R:11-36/37/38-43 S:16-2-29-33-9
Sudanrot (C17H14N2O2) R:- S: 2-22-14/25
Aceton (C3H6O) F Xi R: 11-36-66-67 S:9-16-26
   
 Durchführung:

Zunächst füllt man 1g der Härtepaste zusammen mit 10ml Methacrylsäuremethylester in ein Reagenzglas. Zum Anfärben des Kunststoffes kann man noch 1 Spatelspitze Sudanrot dem Gemisch zufügen. Da der verwendete leicht flüchtig ist sollte man ein Adsorptionsstopfen auf das Reagenzglas setzen (Achtung: Methacrylsäuremethylester ist schädlich für die Atemwege; den Versuch unbedingt unter dem Abzug durchführen). Nun stellt man das Reagenzglas in ein 80- 90°C heißes Wasserbad.

Nach etwa 20 Minuten ist die Lösung deutlich viskos geworden und kann zum Aushärten auf das Uhrglas gegeben werden, welches mit Alufolie bespannt ist. Falls der Kunststoff schon im Reagenzglas Aushärten sollte, kann man diesen mit Hilfe von etwas Aceton aus dem Reagenzglas gelöst werden. Nun muss der Kunststoff auf dem Uhrglas aushärten, dazu stellt man das Uhrglas auf das Becherglas (nicht in das Becherglas!!!). bei circa 90- 100°C kann der Kunststoff nun aushärten.

Damit das so entstandene Acrylglas vollständig aushärten kann die Heizquelle nach beliebiger Zeit ausgeschaltet werden. Der Kunststoff sollte anschließend 24 Stunden an der Luft aushärten. Danach kann die Alufolie vom Kunststoff entfernt werden.

   
Entsorgung
Der Abfall kann im Hausmüll entsorgt werden. Übrigbleibender Methacrylsäureester sollte in einem Kanister für organische Lösemittel entsorgt werden.
   
 Beobachtung:
Als Produkt erhält man ein Stück hartes und rotes Acrylglas.

 

   
 Erläuterung:

Bei dem oben beschriebenen Versuch läuft eine so genannte radikalische Polymerisation ab. Dazu muss zunächst ein "Startradikal" gebildet werde. Dieses wird in diesem Fall von der Härtepaste zur Verfügung gestellt. Normalerweise wird dazu ein leichtspaltbares Peroxid verwendet, welches durch Hitze Einwirkung homolytisch gespalten wird.

Das entstandene Radikal greift nun an der Doppelbindung des Methacrylsäuremethylesters an. Dadurch entsteht ein Radikal des Esters.

Das entstandene Radikal greift nun an der Doppelbindung eines weiteren Methacrylsäuremethylester- Moleküls an. Es entsteht somit eine Kettenreaktion, welche mit Rekombination der entstandenen Radikale endet. Um ein solches Makromolekül in seiner Struktur beschreiben zu können gibt man einen charakteristischen Polymerausschnitt an.

   
 weiterführende Informationen:
Versuchsskript