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1PMMA概述
中文別名:2-甲基-2- 的均聚物;聚丙烯酸酯塑料;溶膠;有機玻璃;有機玻璃(杜邦公司聚甲基丙烯酸甲酯的商品名);有機玻璃板材;平均分子量(GPC法):350000.TG(DSC)122;牙托粉
PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)英文名稱:PolymethylMethacrylate。
PMMA樹脂是無毒環保的材料,可用于生產餐具,衛生潔具等,具有良好的化學穩定性、和耐候性。
PMMA樹脂在破碎時不易產生尖銳的碎片,美國、日本等國家和地區已在法律中作出強制性規定,中小學及幼兒園建筑用玻璃必須采用PMMA樹脂。目前,全國各地加快了城市建設步伐,街頭標志、廣告燈箱和電話亭等大量出現,其中所用材料中有相當一部分是PMMA樹脂。北京奧運工程的戶外彩色建材也大量使用了綠色環保的PMMA樹脂。
4工藝條件
干燥處理:PMMA具有吸濕性因此加工前的干燥處理是必須的。建議干燥條件為90、24小時。
熔化溫度:240270。模具溫度:3570。
注射速度:中等
化學和物理特性PMMA具有優良的光學特性及耐氣侯變化特性。白光的穿透性高達92。PMMA制品具有很低的雙折射,特別適合制作影碟等。PMMA具有室溫蠕變特性。隨著負荷加大、時間增長,可導致應力開裂現象。PMMA具有較好的抗沖擊特性。
由于PMMA表面硬度不高、易擦毛、抗沖擊性能低、成型流動性能差等缺點,PMMA的改性相繼出現。如 與 、丁二烯的共聚,PMMA與PC的共混等。超級透明PMMA材料主要用于手機保護屏,該產品分為有硬化涂層,沒有硬化涂層兩種.其特點是透光率極好,沒有雜質,靜電保護膜,表面硬化厚后硬度可達5-6H以上.目前特別推薦用于硬化處理的PMMA材料,國內稱為生板。
5性能
透明度優良,有突出的耐老化性;
它的比重不到普通玻璃的一半,抗碎裂能力卻高出幾倍;它有良好的絕緣性和機械強度;對酸、堿、鹽有較強的耐腐蝕性能;且又易加工;可進行粘接、鋸、刨、鉆、刻、磨、絲網印刷、噴砂等手工和機械加工,加熱后可彎曲壓模成各種亞克力制品。
物理性能
聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,簡稱PMMA,英文Acrylic),又稱做壓克力或有機玻璃,在香港多稱做阿加力膠,它的鑄板聚合物的數均分子量一般為2.2×104,相對密度為1.191.20,折射率為1.4821.521,吸濕度在0.5以下,玻璃化溫度為105。具有高透明度,低價格,易于機械加工等優點,是平常經常使用的玻璃替代材料。
設計新穎、工藝先進、色調高雅、造型美觀。
1. PMMA的重量輕,密度比玻璃低:PMMA的密度大約在1150-1190kg/m3,是玻璃(2400-2800kg/m3)的一半。同樣大小的材料,其重量只有普通玻璃的一半,金屬鋁(屬于輕金屬)的43。
2. PMMA的機械強度較高:有機玻璃的相對分子質量大約為200萬,是長鏈的高分子化合物,而且形成分子的鏈很柔軟,因此,有機玻璃的強度比較高,抗拉伸和抗沖擊的能力比普通玻璃高718倍。抗拉強度為67千克力/毫米2,耐壓強度為1214千克力/毫米2,耐沖擊性比聚苯乙烯好;它還有不易破碎的特點。有一種經過加熱和拉伸處理過的有機玻璃,其中的分子鏈段排列得非常有次序,使材料的韌性有顯著提高,用釘子釘進這種有機玻璃,即使釘子穿透了,有機玻璃上也不產生裂紋,這種有機玻璃被 擊穿后同樣不會破成碎片。因此,拉伸處理后的有機玻璃可用作防彈玻璃,也用作 飛機上的座艙蓋。
光學性能
1、可見光:可見光透過率較高:PMMA是目前 良的高分子透明材料,可見光透過率達到92,比玻璃的透光度高。
1. 紫外光:石英能完全透過紫外線,但價格高昂,普通玻璃只能透過0.6的紫外線,但PMMA卻能透過73。PMMA不能濾除紫外線(UV)。紫外光會穿透PMMA,部份制造商[2]在PMMA表面進行鍍膜,以增加其濾除紫外光的效果和性質。另一方面,在照射紫外光的狀況下,與聚碳酸酯相比,PMMA具有更佳的穩定性。
2. 紅外線:PMMA允許小于2800nm波長的紅外線通過。更長波長的IR,小于25,000nm時,基本上可被阻擋。存在特殊的有色PMMA,可以讓特定波長IR透過,同時阻擋可見光,(應用于遠程控制或熱感應等)。
化學性能
聚甲基丙烯酸甲酯的單體是 ,為無色液體,具有香味,沸點101,密度為0.940克/厘米3(25)。
工業上是先用 法或異丁烯催化氧化法制出 ,然后酯化而得。它容易聚合,需要在5以下存放,或加入0.01左右的對苯二酚阻聚劑來保存。使用前將其蒸餾,把阻聚劑分出。
聚甲基丙烯酸甲酯能溶于自身單體、氯仿、乙酸、乙酸乙酯、丙酮等有機溶劑。由于它能溶于自身單體中,它的本體聚合物非常透明(見本體聚合)。[1]
6相關特點
采用新型聚脂材料,經熱曲成型或平面鑲邊,金屬托底內置光源, 視覺沖擊力。
耐侯性:面板涂覆高濃度紫外線吸收劑,金屬底座噴涂進口汽車漆可保長久耐侯,永不褪色,使用年限長達58年。
耐久性:產品對內置光源具有良好的保護,延長光源產品使用壽命。
合理性:合理性設計,防雨防潮;開啟式結構,便于維修。
耐沖擊性:是玻璃產品的200倍,幾乎沒有斷裂的危險。
透光性:高達93,透光 、光線柔和、璀璨奪目。
耐燃性:不自燃并具自熄性。
美觀性:工藝精美,全字體呈鏡面效果,底座無褶皺,無接縫,所有鉚固件不外露。
節能性:透光性能好,相應減少光源產品,省電,降低使用成本。
7用途
PMMA具有質輕、價廉,易于成型等優點。溶于有機溶劑如 等,可以形成良好的薄膜和良好的介電性能,可以作為有機場效應管的介質層。[2]
它的成型方法有澆鑄,射出成型,機械加工、熱成型等。尤其是射出成型,可以大批量生產,制程簡單,成本低。因此,它的應用日趨廣泛,目前它廣泛用于儀器儀表零件、汽車車燈、光學鏡片、透明管道等。
有機玻璃壓克力(亞克力)在建筑業中的應用在建筑方面,有機玻璃壓克力(亞克力)主要應用于建筑采光體、透明屋頂、棚頂、電話亭、樓梯和房間墻壁護板等方面;衛生潔具方面有浴缸、洗臉盆、化妝臺等產品。近年來,在高速公路及高等級道路照明燈罩及汽車燈具方面的應用發展也相當快。其中,建筑采光體、浴缸、街頭廣告燈箱和電話亭等方面的市場增長較快,今后的發展空間較大,市場前景十分廣闊。
近年來,隨著各大城市飯店、賓館及高級住宅的興建,中國建筑采光體發展迅速,用有機玻璃壓克力(亞克力)擠出板制成的采光體,具有整體結構強度高、自重輕、透光率高、安全性能高等特殊優點,與無機玻璃采光照置相比較,具有很大的優越性。
目前,美國和日本已在法律中作出強制性規定,中小學及幼兒園建筑用玻璃必須采用有機玻璃壓克力(亞克力)。隨著中國法律法規的不斷完善,預計在不久的將來,中國法律也會規定中小學及幼兒園建筑玻璃也必須采用有機玻璃壓克力(亞克力)。同時,中國各地加快了城市建設步伐,街頭標志、廣告燈箱和電話亭等大量出現,其中所用材料中有相當一部分是有機玻璃壓克力材料。
在衛生潔具方面,由于有機玻璃壓克力浴缸具有外觀豪華,有深度感,容易清洗,強度高,質量輕及使用舒適等特點,近年來得到了廣泛的使用,目前國內年產有機玻璃壓克力浴缸約150萬只,年消耗PMMA擠出板或澆注板5000噸以上。
隨著中國建筑法規的日益完善,PMMA必將在更多的應用領域表現出較強的競爭力。
另外,特種有機玻璃,如光學有機玻璃、防射線有機玻璃及光盤級有機玻璃等在中國建筑業應用中尚屬空白,有較大的發展余地。
壓克力板與有機玻璃
有機玻璃源自于商品名“oroglas”,意為“organicglass”。如前所述,oroglas其實是一種PMMA板材,即壓克力板。國內有些人認為透明的塑料就是有機玻璃,為了避免混淆和誤會,現在大多把PMMA板材稱作壓克力板,而把各種PMMA材料籠統地稱為壓克力。
有機玻璃壓克力種類 壓克力板(亞克力板):按聚合工藝分為澆鑄板(castsheet)和擠出板(extrudedsheet),其中澆濤板分子量較高,更具剛性、抗裂,因而比較適合于加工大尺寸標牌。此外,澆濤工藝更適合生產小批量不同顏色的板材。而擠出板分子量較低,柔性高,適于真空吸塑成型,擠出工藝能更好控制板材厚度,生產大批量單色板較為經濟。
壓克力板(亞克力板)按透光度又可分純透明板、著色透明板、半透明板(如彩色板);按表面光澤,則可分為高光板,絲光板和消光板(也稱磨砂板);按照性能,亞克力板還可他普通板、抗沖板、抗紫外線板、陰燃板及高耐磨板等等。
有機玻璃壓克力特性
有機玻璃:具有水晶一般的透明度,透光率達92以上,用染料著色的壓克力(亞克力)又有很好的展色效果,此外,壓克力板(亞克力板)具有 的耐候性,較高的表面硬度和表面光澤以及較好的高溫性能。壓克力板有良好的加工性能,既可采用熱成型(包括模壓、吹塑和真空吸塑),也可用機械加工方式哪鉆、車、切割等。用微電腦控制的機械切刮和雕刻不僅使加工精度大提高,而且還可制作出用傳統方式無法完成的圖案和造型。另外,壓克力板可采用激光切割和激光雕刻,制作效果奇特的制品。
透明壓克力板材具有可與玻璃比擬的透明光率,但密度只有玻璃的一半。此外,它不像玻璃那么易碎,即使破壞,也不會像玻璃那樣形成鋒利的碎片。亞克力板的耐磨性能與鋁材接近,它不定期耐多種化學品的腐蝕。亞克力板具有良好的適印性和噴涂性,采用適當的印刷(如絲印)和噴涂工藝,可以賦予壓克力制品(亞克力制品)理想的表面裝飾效果。
經過特別改造的壓克力板材可以大量吸收紫外光,另外陰燃壓克力(亞克力)仍能幫助克服特定場所的消防隱患,高抗沖壓克力抗沖強度是壓克力的6到10倍,表面經過特殊處理的超耐磨壓克力板能經受極為苛刻的考驗。
壓克力板的以上我使它在航空、汽車、電子、醫療、化工、建材、衛浴以及廣告標牌等行業得到廣泛的應用,廣泛用于制造各種:壓克力制品、有機玻璃展示架(如:化妝品展示架、手機展示架、手表展示架、眼鏡展示架)、胸牌、禮品盒、展示架、指示牌、標示架、壓克力鑰匙扣、首飾盒、珠寶盒、多彩機箱、透明機箱、壓克力燈箱、家具配件、代理牌、亞克力水簇箱、壓克力魚缸、浴缸、有機玻璃工藝品、壓克力獎牌、各種有機玻璃制品、亞克力工藝品、壓克立化妝箱等。
10工藝特性
1. 聚甲基丙烯酸甲酯含有極性側甲基,具有較明顯的吸濕性,吸水率一般在0.3-0.4,成型前必須干燥,干燥條件是80-85下干燥4-5h。
2. 聚甲基丙烯酸甲酯在成型加工的溫度范圍內具有效明顯的非牛頓流體特性,熔融粘度隨剪切速率增大會明顯下降,熔體粘度對溫度的變化也很敏感。因此,對于聚甲基丙烯酸甲酯的成型加工,提高成型壓力和溫度都可明顯降低熔體粘度,取得較好的流動性。
3. 聚甲基丙烯酸甲酯開始流動的溫度約160,開始分解的溫度高于270,具有較寬的加工溫度區間。
4. 聚甲基丙烯酸甲酯熔體粘度較高,冷卻速率又較快,制品容易產生內應力,因此成型時對工藝條件控制要求嚴格,制品成型后也需要進行后處理。
5. 聚甲基丙烯酸甲酯是無定形聚合物,收縮率及其變化范圍都較小,一般約在0.5-0.8,有利于成型出尺寸精度較高的塑件。
6. 聚甲基丙烯酸甲酯切削性能甚好,其型材可很容易地機加工為各種要求的尺寸。
13應用范圍
概述
汽車工業(信號燈設備、儀表盤等),醫藥行業(儲血容器等),工業應用(影碟、燈光散射器),電子產品的按鍵(特別是透明的)。日用消費品(飲料杯、文具等)。
PMMA溶于有機溶劑,如 , 等,通過旋涂可以形成良好的薄膜,具有良好的介電性能,可以作為有機場效應管(OFET)亦稱有機薄膜晶體管(OTFT)的介質層。
詳述
聚甲基丙烯酸甲酯作為性能優異的透明材料廣泛應用在以下各方面:
1.燈具、照明器材,例如各種家用燈具、熒光燈罩、汽車尾燈、信號燈、路標。
2.光學玻璃,例如制造各種透鏡、反射鏡、棱鏡、電視機熒屏、菲涅耳透鏡、相機透光鏡片。
3.制備各種儀器儀表表盤、罩殼、刻度盤。
4.制備光導纖維。
5.商品廣告櫥窗、廣告牌。
6.飛機座艙玻璃、飛機和汽車的防彈玻璃(需帶有中間夾層材料)。
7.各種醫用、 、建筑用玻璃。
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