Nekorektní blog Petra Kubáče na Blog.cz

Téměř všechny běžné plasty jsme už probrali, proto se dostáváme ke ke královně robotických plastů a to je poly-methyl-metakrylát - neboli plexisklo.

Málem jsem napsal Jean Luc Picard ;-)) ale to nebyl on - to byl Jaques Picard, který se za prachy amerického námořnictva chtěl potopit na dno nejhlubšího mořského příkopu na světe. Když k tomu konstruoval batyskaf Trieste - narazil na zvláštní problém. Kupodivu nebyl problém ponořit jakoukoliv techniku do jakékoliv hloubky - prostě ji stačilo pečlivě zalít nízko-viskózním silikonovým olejem, který je nestlačitelný a mohlo se jít do hloubek. Když potřeboval plovák, který by celé monstrum nadnášel - taky to nebyl problém prostě naplnil plechovou rouru benzínem a bylo ( v roce 1960 se ekologistika ještě tak neřešila). Problém se ukázal být v tom jak dostat dolů člověka, protože člověk - mrcha- chce dýchat vzduch a silikon ani benzín v plicích mu nevoní. Takže nechal z ocele odlít obrovskou kouli, která měla nahoře poklop a vpředu měla zesílenou stěnu ve které byla kuželovitá díra pro okno.

Když testovali skleněná okna - okno vždy prasklo a batyskaf se zalil vodou - teprve když přešli ze skla na plexisklo - začaly být ponory do několika - kilometrových hloubek možné - i tak při ponoru do Mariánského příkopu plexisklové okno v 9 km pod mořem prasklo taky. Picard byl patrně člověk s odvahou sebevraha, protože i s vlasovou prasklinou v okénku v ponoru pokračoval. Kdyby tak učinil dneska - v podstatě by se ani nemusel vynořovat, protože na hladině by jej zatkli EU / ISO inspektoři za "porušení bezpečnostních směrnic" a patrně by ho za úsvitu, tak jako tak, sťali pro výstrahu....

Jenom nepatrný detail nakonec - víte proč američtí mariňáci sponzorovali podmořský výzkum ? Protože potřebovali prostředek k lovení trosek svých i rusáckých ponorek, který jim Picard v podobě Trieste, za pár pěněz přinesl na stříbrném tácu.

Tím plexisklo potvrdilo svoji úlohu nesmírně houževnatého a relativně laciného plastu, který je navíc dokonale průhledný, neb se z něj dělají optická vlákna s nepatrnými ztrátami světla i na kilometrových vzdálenostech.

Aby nebylo hrdinských historek kolem plexiskla dosti - doktoři si během letecké bitvy o Británii všimli už v roce 1940, že piloti rozstřílených Spitfirů kteří mají v očích střepiny plexisklových krytů kabin - nemají kolem těchto střepin zánětlivou reakci - takže ještě před ponorkami se zjistilo že polymetylmetakrylát je "biokompatibilní" a tudíž se z něho dodnes dělá kde co možné od pouzder kardiostimulátorů, přes kroužky do umělých chlopní, tvrdé nitrooční čočky - až po "žuby" alias zubní protézy pro geronty.

Osobně jsem plexisklo začal považovat za krále plastů až nekdy v roce 2006 kdy jsem z odřezků 4 mm plexiskla slepil velice hrubou kostičku velikosti přibližně 3x3x3 cm - a to tak že v místech kde byly mezery mezi díly moc velké jsem prostě nahňahňal vteřinového lepidla tolik až vzniklo malé "jezírko" po zasychání přes noc se kostička ukázala tak pevná, že i když jsem po ní skákal svojí tehdy asi 110 kilovou váhou - nic se jí nestalo a mám ji dodnes.

Tedy až budete stavět robota - pořiďte si hafo plexiskla, dobrou pilu a moře vteřiňáku, nebo 5 minutového epoxidu - polymethylmetakrylát slepený těmito lepidly drží tak dokonale, že spoj je pevnější než původní hmota - takže se nemusíte smolit se složitými konstrukcemi prostě vyřežete díly, které pak slepíte "na tupo".

Plexisklo má navíc docela vysoký index lomu - vyšší než některá "opravdová skla" dají se z něho tedy brousit a lešit docela slušné čočky pro viditelné světlo - viz "fotograf-bezdomovec" Miroslav Tichý a jeho foťáky.

Aby nebyla chvála plexiskla tak naprostá tak mám několik poznámek.

Lepíme - li plexisklo je třeba si vybrat. Spoje lepené Epoxidem jsou méně pevné, ale zato epoxid tuhutím nemění svůj objem. Naopak spoje lepené kyanoakrylátem alias vteřiňákem jsou pevnější, ale lepené díly na sebe musí přesně sedět. Navíc má kyanoakrylát nepříjemnou vlastnost - než ztuhne - jeho monomer se odpařuje a může na okolních plochách udělat bílý povlak - tedy optiku a povrchy které musí být hladké lesklé nebo dokonce průhledné vteřiňákem ne-ne-ne nelepit.

Už jsme popsali kde-co ale k chemii jsme se zatím nedostali. Takže o co je samotný plast neškodnější o to je jeho výroba větší svinstvo - monomer - metakrylát se vyrábí z acetonu a kyanovodíku. Vzniká kyanhydrin, který se nechá reagovat s kyselinou sírovou za vzniku sulfonylesteru kyanhydrinu a pak se přidá methanol čímž vznikne metakrylát a síran amonný.

Existuje i průmyslová syntéza z ethylénu, ale jestli si myslíte, že ta je čistší tak se nemylte, protože při ní se pracuje zase pro změnu s oxidem uhelnatým, methanolem a formaldehydem.

Mimo to existují ještě další cesty syntézy, ale ty jsou dobré tak do laboratorních cvičení na vysokou školu, neboť používají řádově dražší reagencie.

Monomer se polymerizuje nejčastěji s použitím katalyzátoru a malého množství práškového polymethylmetakrylátu jako "startéru". Pro odlévání a zdravotnické použití se používají směsi kde práškového - již polymerizovaného - polymetylmetakrylátu je převaha - a tekutý monomer jenom "spojí řetězce".

Když se podíváte na řetězec polymeru - je vám jasné, že má výrazné postranní řetězce jako polypropylén, nebo polystyrén, tudíž bychom mohli probírat jaká je jeho "takticita" ale musím vás uklidnít - polymethylmetakrylát je přísně ataktický - tedy boční řetězce jsou uspořádány náhodně - stejně tak molekuly jsou uspořádány náhodně a plexisklo má - jako každé "sklo" amorfní strukturu.

Tím jsme plexisklo více než vyčerpali a zbývá už jenom rada robotům ke zničení lidstva - plexisklo nic moc, ale ten nápad s ponořením elektroniky do oleje - to není špatná finta jak ze sebe udělat ponorku ne ?

Poznámka při druhém čtení - já blbec - hlava děravá - stěžuju si tady na podvodný "hobbyglass" a přitom jsem člověk, který má "pod palcem" infračervený spektroskop, který je ideální bič na obchodníčky - podvodníčky. Slibuju, že až budu mít čas, nadrtím "hobbyglass" do bromidu draselného a udělám IR spektrum, "aby se vidělo".