Il metacrilato è un estere dell'acido metacrilato, da cui si ottengono polimeri sintetici trasparenti e resistenti usati in sostituzione del vetro. Per esempio il Plexiglas, nome commerciale di un gruppo di resine sintetiche (polimetilmetacrilato) colorate o incolori, molte delle quali prodotte in lastre flessibili e trasparenti utilizzate come vetro di sicurezza. Giulio Natta è stato il chimico italiano che ha studiato queste resine. Laureatosi al politecnico di Milano, professore di chimica alle università di Pavia, Roma, Torino, nel 1938 divenne direttore dell'Istituto di chimica industriale al politecnico di Milano. Dal 1952, grazie all'impiego dei catalizzatori stereospecifici, da lui scoperti, si è dedicato a studi sulle sintesi degli altri polimeri a struttura geometrica regolare, per i quali ha depositato più di mille brevetti. I risultati dei suoi brillanti lavori hanno permesso la realizzazione di molte materie plastiche.

Per informazioni più specifiche sintetizzo di seguito alcuni concetti (reperibili anche su Internet). Cominciamo con il definire cosa è un polimero. Un polimero è una grande molecola che ha l'aspetto di una lunga catena, alla quale possono essere legate ramificazioni. La molecola è formata da tante unità-base (monomeri) che si possono aggregare a gruppi di due, tre, quattro o più (ìdimeri, trimeri, tetrameri...) o a centinaia (alti polimeri). Una fibra di cotone (cellulosa quasi allo stato puro) per esempio, è formata da 3.500 monomeri di zucchero, mentre il polivinilcloruro ha una catena di 25 000 monomeri. Altri polimeri sono le gomme e le materie plastiche, la lana, l'amido. Oggi è possibile stabilire a priori l'ordine dei monomeri nella catena e modificarlo come si vuole per ottenere polimeri con differenti caratteristiche.

Gli acrilati sono una famiglia di polimeri appartenenti alla categoria dei polimeri vinilici. Gli acrilati derivano naturalmente dai monomeri acrilati ed è ora di spiegare che cosa sono. I monomeri acrilati sono esteri che contengono gruppi vinilici ossia due atomi di carbonio uniti tra loro da un doppio legame, legati direttamente al carbonio carbonilico.

Alcuni acrilati hanno un gruppo metilico extra legato al carbonio alfa e vengono detti metacrilati. Uno dei più comuni polmeri metacrilati è il polimetil metacrilato. Se non ha mai sentito parlare dell'elemento R, è perché non esiste, R è un elemento imprevedibile, e sostituisce tutti gli atomi o gruppi di atomi.

Polimerizzazione del metacrilato di metile per ottenere il polimetacrilato di metile

È difficile pensare che questo piccolo gruppo metilico determini una gran differenza nel comportamento e nelle proprietà del polimero, ma è proprio così. Il poliacrilato di metile è una gomma bianca a temperatura ambiente, ma il poli(metacrilato di metile) è una plastica resistente, dura e trasparente.  

Quello a sinistra è il poli(acrilato di metile) ed è morbido ed elastico. Quello a destra è il poli(metacrilato di metile) ed è una plastica dura. La flessibilità o la rigidità di un polimero a una certa temperatura viene determinata da quella che noi chiamiamo mobilità della catena, ossia il modo in cui le catene si muovono una intorno all'altra. Più si possono muovere, più il polimero risulta soffice. Per capire meglio basti pensare alla scena del film I Predatori dell'Arca Perduta, nel quale dei serpenti pieni di spuntoni molto affilati strisciano all'altezza del caviglie del protagonista. Le catene dei polimeri sono simili a questi serpenti. I serpenti lisci possono muoversi uno vicino all'altro molto facilmente. Se invece hanno spuntoni si incastrano uno con l'altro e strisciare diventa molto difficile.

Il poli(metacrilato di metile) è come uno di quei serpenti con grandi spuntoni affilati su tutto il dorso, i cui gruppi metilici extra agiscono come gli spuntoni per fermare velocemente ogni tentativo di scivolamento delle catene di poli(metacrilato di metile). Il poli(acrilato di metile), al contrario, è come i serpenti lisci. Senza questo gruppo metilico possono scivolare liberamente. Se le catene polimeriche possono strisciare e agitarsi una intorno all'altra con facilità, l'intera massa sarà in grado di scorrere più facilmente. In pratica, un polimero che si può muovere facilmente sarà soffice e uno che non può sarà rigido.