Полиметил метакрилат, или PMMA, е универсален синтетичен полимер. Известен като акрил, плексиглас или органично стъкло, той революционизира различни индустрии.
От автомобила до строителството уникалните имоти на PMMA го правят незаменим. В тази публикация ще проучим характеристиките, приложенията на PMMA и защо това е от решаващо значение за съвременното производство.
Какво е PMMA?
PMMA, или полиметил метакрилат, е универсален синтетичен полимер. Известен е със своята забележителна яснота и издръжливост. Този прозрачен, твърд термопластик служи като отлична алтернатива на стъклото и Поликарбонат.
Често наричан акрил или плексиглас, PMMA може да се похвали с впечатляващи свойства:
Лек (40% по -лек от стъклото)
Устойчив на разбиване (10 пъти по-силен от обикновеното стъкло)
Предаване на висока светлина (92% светлина преминава)
UV и устойчив на атмосферни влияния
Молекулярна структура
В основата си PMMA се образува от мономери на метил метакрилат (ММА). Молекулната формула на MMA е C5H8O2 или CH2 = CCH3COOCH3.
Структура на PMMA пластмаса
Структурата на PMMA допринася за неговите уникални характеристики:
Влакнално молекулно подреждане
Пространствена мрежова конфигурация
Линеен полимер с естерни връзки
PMMA споделя някои прилики с други пластмаси като Домашен любимец и PS по отношение на прозрачността и гъвкавостта. Той обаче има свои уникални свойства, които го правят подходящ за конкретни приложения. За повече информация за това как може да се обработи PMMA, може да ви е интересно да научите Акрилно инжекционно формоване.
Свойства на PMMA (акрил)
Физически свойства на PMMA
| свойството PMMA | Стойност/Описание на |
| Плътност | 1.17-1.20 g/cm³ |
| Оптична яснота | 92% светлинна пропускливост |
| Повърхностна твърдост | Високо |
| Съпротивление на драскотината | Добре (по -добре от други прозрачни полимери като поликарбонат, но по -малко от стъклото) |
| Тегло | 40% по -лек от стъклото |
| UV съпротива | Отлична устойчивост на UV радиация |
| Устойчивост на атмосферни влияния | Висока устойчивост на атмосферни влияния |
| Прозрачност | Отлично (безцветно и ясно) |
| Индекс на пречупване | 1.49 |
Механични свойства на PMMA
| Механично свойство | Описание |
| Якост на опън | 65 MPA / 9400 PSI |
| Сила на гъвкавост | 90 MPa / 13000 psi |
| Модул на опън | 2300-3300 MPa |
| Повърхностна твърдост | Високо |
| Устойчивост на въздействие | По -ниско в сравнение с някои пластмаси, но по -високи от стъклото |
| Съпротивление на драскотината | Добре (по -добре от други прозрачни полимери като поликарбонат, но по -малко от стъклото) |
| Стабилност на размерите | Добър (поради ниската абсорбция на влага) |
| Здравина | Умерени (хомополимерите са крехки, съполимери са трудни) |
| Скованост | Високо |
| Поведение на умора | Може да се наблюдава от кривата на Wöhler с якост на гъвкавост спрямо броя на циклите |
| Бритълност | Остава крехък дори при по -високи температури |
Топлинни свойства на PMMA
| топлинното свойство | Стойност/описание на |
| Температура на преход на стъкло | 106 ° C (до 115 ° C за отливащи заготовки) |
| Омекотяване на температурата (Vicat B) | 84-111 ° C (в зависимост от средната моларна маса) |
| Температура на отклонение на топлината | 95 ° C / 203 ° F (@ 0,46 MPa / 66 psi) |
| Максимална температура на дългосрочна употреба | До 70 ° C. |
| Температура на автоматично подписване | 400-465 ° C. |
| Топлинна устойчивост | 60-80 ° C (общ обхват) |
| Термично разширение | По -високо от стъклото или металите |
| Запалимост | Лесно запалимо (класификация на UL 94 HB) |
| Температура на топене (за обработка) | 200-250 ° C (леене на инжектиране) |
| Температура на екструзия | 180-250 ° C. |
| Температура на термоформоване | 150-180 ° C (до 200 ° C за високи видове моларна маса) |
Химическа устойчивост на PMMA
| химическа резистентност | Описание |
| Устойчив на | Слаби киселини и алкали Солни разтвори Алифатни въглеводороди Неполярни разтворители Мазнини и масла Вода Детергенти |
| Не устойчив на | Силни киселини и алкали Бензен Полярни разтворители Кетони Естери Етери Ароматни въглеводороди Хлорирани въглеводороди |
| Специфични уязвимости | Податливи на напукване на корозия на стрес Може да се повреди от определени разтворители като H2O2, ацетон, алкохол |
| Устойчивост на времето | Отлична устойчивост на атмосферни влияния и ултравиолетово излъчване |
| Поглъщане на вода | Ниска влага и абсорбция на вода |
| Устойчивост на солена вода | Незасегнат от солена вода |
Електрически свойства на PMMA
| Електрическо свойство | Описание |
| Електрическа изолация | Добър електрически изолатор, особено при ниски честоти |
| Високочестотна производителност | Под полиетилен и полистирол в изолационни възможности |
| Коефициент на загуба | Остава стабилен по време на нормална употреба |
| Повърхностно съпротивление | Остава стабилен по време на нормална употреба |
| Годност | Изгодно за производството на части в електрическата индустрия |
| Статично зареждане | Предразположен към създаване на повърхностни заряди |
| Антистатични свойства | Често изисква антистатични добавки |
| Диелектрична якост | Високо |
| Коефициент на разсейване | Ниско |
Производство на PMMA
PMMA, или акрил, се произвежда чрез полимеризиране на метил метакрилат (ММА). MMA е органично съединение с формулата CH2 = C (CH3) COOCH3. Това е безцветна течност без мирис.
Полимеризация на ММА
Полимеризацията на ММА може да се извърши с помощта на различни методи:
Термична полимеризация
Най -често срещаният метод за производство на PMMA
ММА се нагрява до 100-150 ° С
При тази температура ММА молекулите се комбинират, за да образуват полимерни вериги
Каталитична полимеризация
Радиационна полимеризация
Изборът на метод на полимеризация зависи от желаните свойства и приложения за крайно използване на PMMA.
Снабдяване от Europlas
Формиране на PMMA продукти
След полимеризация PMMA може да се образува в различни форми:
Чаршафи и блокове
Произведени чрез леене или екструзия на клетки
Използва се за приложения като знаци, аквариуми и остъкляване
Мъниста
Смоли
Процесът на формиране влияе върху крайните свойства на продукта PMMA. Например, клетъчните листове имат превъзходна оптична яснота в сравнение с екструдираните.
ММА се произвежда чрез кополимеризация на акрилоил хлорид с метанол. Този процес гарантира мономер с висока чист за производството на PMMA.
Методите на термична и каталитична полимеризация са най -широко използваните в индустрията. Те осигуряват добър баланс на ефективността на производството и качеството на продукта.
Радиационната полимеризация, макар и по -рядка, предлага уникални предимства. Той позволява прецизен контрол върху процеса на полимеризация и може да произвежда PMMA със специфични свойства.
Методи за обработка на PMMA пластмаса
PMMA може да бъде обработен с помощта на различни методи, в зависимост от желаната форма и свойства на крайния продукт.
Инжекционно формоване
Разтопеният PMMA се инжектира в кухина на плесен
Позволява сложни форми с висока точност
Предимства: Бързи, ефективни и подходящи за масово производство
За по -подробна информация относно този процес можете да се обърнете към нашето ръководство за Акрилно инжекционно формоване.
Съображения за дизайн на плесени
Ъгли на чернова за лесна част от отстраняване
Еднообразна дебелина на стената за равномерно охлаждане
Правилно гърчене и вентилация, за да се избегнат дефекти
Отстраняване на проблеми с общи дефекти
Марки за мивка: причинени от дебели стени или недостатъчно охлаждане
Изкривяване : Поради неравномерно охлаждане или високи напрежения на формоване
Марки за изгаряне: Резултат от прегряване или в капан въздух
За изчерпателен списък с потенциални проблеми, проверете нашето ръководство за Дефекти на леглото за инжектиране.
Основни аспекти
Предварително изсушаване на PMMA за предотвратяване на дефекти, свързани с влагата
Контролиране на температурите на обработка (200-250 ° C)
Проектиране на ъгли на черновата (1-2 °) за лесно изхвърляне
Отгряване на формовани части за облекчаване на вътрешните напрежения
За да се осигурят висококачествени резултати, е от решаващо значение да се поддържа правилно допустими отклонения за формоване на инжектиране.
Екструзия
PMMA се стопи и принуждава чрез матрица
Произвежда непрекъснати профили или чаршафи
Предимства: рентабилни за дълги, последователни форми
Дизайн и калибриране
Процеси надолу по веригата
Изрязване на екструдирани профили до желани дължини
Пробиване на дупки или функции на фрезоване
Вторични операции като огъване или формиране
Термоформоване
Отопление PMMA листове до гъвкави
Оформяне на листа над мухъл с помощта на вакуум или налягане
Предимства: големи, тънкостенни части със сложни криви
Материали от плесен и методи за отопление
Форми могат да бъдат направени от дърво, алуминий или композитни материали
Методите на отопление включват инфрачервена, конвекция и контактно отопление
Подрязване и довършителни работи
Обработка и изработка
PMMA може да бъде обработен с помощта на конвенционални инструменти
Рязане, пробиване и смилане са често срещани операции
Предимства: универсален и подходящ за малки партиди или прототипи
Лазерно рязане и гравиране
Полиране и повърхностно лечение
Свързване и сглобяване
Частите на PMMA могат да бъдат съединени с помощта на различни методи
Заваряване на разтворител: Използване на разтворители за разтваряне и сливане на части заедно
Циментно свързване: използване на съвместими с PMMA лепила
Механично закрепване и приспособления
Превишаване и поставяне на формоване
Формоване на PMMA върху друг материал или компонент
Създава силна, интегрирана връзка между материалите
За повече информация относно тази техника вижте нашето ръководство за Поставете формоването.
Изборът на метод на обработка зависи от фактори като:
Геометрия и размер на част
Необходимо повърхностно покритие и допустими отклонения
Обем на производството и ограничения на разходите
За прецизни изчисления в процеса на формоване на инжектиране вижте нашето ръководство за Формули за изчисление за инжекционно формоване.
Подобряване на свойствата на материала PMMA
PMMA е универсална пластмаса, но понякога се нуждае от тласък, за да отговори на конкретни изисквания за приложение. Именно там влизат добавки. Те могат да подобрят свойствата на PMMA, което го прави още по -полезен.
Модификатори на удара
Увеличете здравината и устойчивостта на PMMA
Идеален за приложения за безопасност и високо въздействие
Примери: гумени частици, модификатори на ядрото
UV стабилизатори
Защитете PMMA от пожълтяване и разграждане, причинени от експозиция на UV
От съществено значение за приложенията на открито и дългосрочната употреба
Общи UV стабилизатори: бензотриазоли, бензофенони, HALS
Пластификатори
Подобрете гъвкавостта и мекотата на PMMA
Полезно за приложения като контактни лещи и гъвкави дисплеи
Примери: дибутил фталат, диоктил фталат, бутил бензил фталат
Оцветители и багрила
Добавете цвят към PMMA за декоративни и функционални цели
Може да създаде прозрачни, полупрозрачни или непрозрачни нюанси
Видове: Органични багрила, неорганични пигменти, пигменти със специален ефект
Съмощеници
Променете свойствата на PMMA, като включите други мономери
Метил акрилатът подобрява топлинната стабилност и намалява деполимеризацията по време на обработката
Други съмощеници: етил акрилат, бутил акрилат, стирен
Пълнители
Подобрете силата, сковаността и стабилността на PMMA на PMMA
Намалете разходите чрез подмяна на част от полимера
Примери: стъклени влакна, въглеродни влакна, минерални пълнители
Тези добавки са включени по време на процеса на полимеризация или чрез съставяне. Изборът на добавка зависи от необходимото конкретно подобрение на свойството.
| за добавяне | Функция |
| Модификатори на удара | Увеличаване на здравината и съпротивата на въздействието |
| UV стабилизатори | Предпазва се от пожълтяване и деградация от UV експозиция |
| Пластификатори | Подобрете гъвкавостта и мекотата |
| Оцветители и багрила | Добавете цвят за декоративни и функционални цели |
| Съмощеници | Променете свойства като термична стабилност |
| Пълнители | Подобряване на силата, сковаността и ефективността на разходите |
Избирайки правилните добавки и оптимизират концентрациите си, производителите могат да приспособяват свойствата на PMMA, за да отговарят на конкретни приложения. Това персонализиране разширява полезността на PMMA в различни индустрии.
Важно е да се отбележи, че докато добавките могат да подобрят определени свойства, те също могат да имат компромиси. Например, добавянето на модификатори на удара може леко да намали прозрачността. Внимателната формулировка е необходима за балансиране на желаните свойства.
Видове PMMA
PMMA се предлага в различни видове, всеки с уникални свойства и приложения. Нека разгледаме някои от най -често срещаните сортове.
Стандартен PMMA
Най -широко използваният тип PMMA
Предлага отлична оптична яснота и устойчивост на времето
Идеален за приложения с общо предназначение
Показване на видове
Windows
Лещи
Modified PMMA
Смесени с модификатори на удара за повишена здравина
Поддържа високо ниво на прозрачност
Подходящ за приложения с високо въздействие
Безопасно остъкляване
Защитни бариери
UV-устойчив PMMA
Екструдиран PMMA
Произведени чрез екструзионни процеси
Осигурява еднаква дебелина навсякъде
Често използвани за създаване на непрекъснати профили
CAST PMMA
Произведено чрез изливане на течна PMMA смола във форми
Води до превъзходна оптична яснота
Обикновено се използва в приложения, изискващи висококачествени повърхности
Медицински изделия
Оптични лещи
Цветна PMMA
Топлинни устойчиви PMMA
Формулиран за подобрена топлинна устойчивост
Подходящ за приложения с по -висока температура
Използва се там, където типичният PMMA ще омекне или деформира
Ето една бърза таблица за сравнение:
| Въведете | ключови свойства | Общи приложения |
| Стандартен PMMA | Отлична оптична яснота, устойчивост на времето | Показване на видове, прозорци, лещи |
| Модифициран от въздействието | Повишена здравина, поддържа прозрачността | Безопасно остъкляване, защитни бариери |
| UV-устойчив | Се съпротивлява на пожълтяването и деградацията от UV експозицията | Прозорци, табели, автомобилни части |
| Екструдиран | Еднообразна дебелина, непрекъснати профили | Чаршафи, пръчки, тръби |
| Актьорски състав | Превъзходна оптична яснота, висококачествени повърхности | Медицински изделия, оптични лещи |
| Оцветен | Различни прозрачни и непрозрачни цветове | Табели, дисплеи, потребителски стоки |
| Топлинен устойчив | Подобрена топлинна устойчивост, подходяща за по -високи темпове | Приложения, при които типичният PMMA ще омекне/деформация |
Приложения на PMMA пластмаса
Универсалността на PMMA го прави популярен избор в различни индустрии.
Автомобилна индустрия
Капаци за фарове от висок клас
Панели и дисплеи на инструменти
Вътрешна облицовка и декоративни елементи
За повече информация относно пластмасовите приложения в автомобилната индустрия, вижте нашето ръководство за Производство на автомобилни части и компоненти.
Аерокосмическа индустрия
Научете повече за аерокосмическите приложения в нашите за производство на аерокосмически части и компоненти . Ръководство
Оптика и очила
Строителство и архитектура
Светлинни светлинни и покривни куполи
Шумови бариери и звукови стени
Декоративни панели и фасади
Електроника и осветление
Медицински изделия
Костен цимент и зъбна протестика
Вътреокуларни лещи и контактни лещи
Диагностично оборудване и хирургични инструменти
За повече информация относно медицинските приложения, вижте нашето ръководство за Компоненти за медицински изделия Производство.
Табели и дисплеи
Осветени знаци и светлинни кутии
Показва се и витрини на покупката
Музейни експонати и художествени инсталации
Снабдяване от U-Nuo's Акрилна козметична опаковка лилава бутилка за помпа без лосион
Потребителски стоки
За повече информация относно заявленията за потребителски стоки, проверете нашите за производство на потребителски и трайни стоки . Ръководство
| Индустриални | приложения |
| Автомобил | Капаци на фаровете, панели с инструменти, вътрешна облицовка |
| Аерокосмическо пространство | Прозорци на кабината на самолета |
| Оптика и очила | Сини светлинни блокиращи лещи |
| Строителство | Светлинни светлини, бариери за шум, декоративни панели |
| Електроника | LED/LCD екрани, светлинни дифузори, оптични влакна |
| Медицински изделия | Костен цимент, вътреочни лещи, хирургични инструменти |
| Табели и дисплеи | Осветени знаци, поп дисплеи, музейни експонати |
| Потребителски стоки | Луксозни вани, рамки за картини, аквариуми, трофеи |
Приложенията на PMMA продължават да се разширяват, тъй като производителите откриват нови начини да използват неговите имоти. Неговата комбинация от яснота, сила и гъвкавост го прави основен материал за дизайнери и инженери в различни области.
PMMA пластмаса срещу други материали
Когато избирате материал за конкретно приложение, е от съществено значение да се сравнят свойствата на PMMA с други общи материали. Нека разгледаме по -отблизо как PMMA се подрежда срещу стъкло, поликарбонат и други инженерни пластмаси.
PMMA срещу стъкло
PMMA срещу поликарбонат (PC)
Сила и устойчивост на удара
Оптична яснота и устойчивост на атмосферни влияния
Химическа устойчивост и термична стабилност
PMMA има по -добра химическа устойчивост, особено към киселини и разтворители
PC има по -висока топлинна устойчивост и може да издържи по -високи температури
Разходи и обработка
PMMA като цяло е по -достъпен от PC
И двата материала могат да бъдат обработени с помощта на подобни техники, като например инжекционно формоване и екструзия
За повече информация относно поликарбонат, можете да проверите нашето ръководство PC Plastic.
PMMA срещу други инженерни пластмаси
За повече подробности относно тези материали можете да се обърнете към нашите ръководства за ABS пластмаса, Пластмаса за домашни любимци и PA пластмаса (найлон).
Ето таблица за сравнение, обобщаваща ключовите разлики:
| Property | PMMA | Glass | Pc | Abs | Pet | Nylon |
| Оптична яснота | ★★★★★★ | ★★★★★★ | ★★★★ | ★ | ★★★ | ★ |
| Устойчивост на въздействие | ★★★ | ★ | ★★★★★★ | ★★★★ | ★★★ | ★★★★ |
| Устойчивост на атмосферни влияния | ★★★★ | ★★★ | ★★★ | ★★ | ★★★ | ★★★ |
| Химическа устойчивост | ★★★★ | ★★★★ | ★★★ | ★★ | ★★★ | ★★★ |
| Термична стабилност | ★★★ | ★★★★ | ★★★★ | ★★ | ★★★ | ★★★★ |
| Ефективност на разходите | ★★★★ | ★★ | ★★★ | ★★★★ | ★★★ | ★★★ |
Когато избирате материал, помислете за специфичните изисквания на вашето приложение. Трябва да се вземат предвид фактори като прозрачност, устойчивост на въздействие, стабилност на изветрянето, химическа устойчивост, термична стабилност и разходи.
PMMA предлага уникална комбинация от свойства, които го правят подходящ за широк спектър от приложения. Отличната му оптична яснота, устойчивост на UV и химическа устойчивост я отделят от много други инженерни пластмаси.
Въпреки това, в приложения, при които е необходима екстремна устойчивост на въздействие или стабилност с висока температура, материали като поликарбонат или найлон могат да бъдат по-подходящи.
За повече информация относно обработката на тези материали може да се интересувате от нашите ръководства акрилно инжекционно формоване и Машини за инжекционно формоване.
Аспекти на околната среда и безопасността на PMMA пластмасата
Когато се обмисля използването на PMMA, е от решаващо значение да се оцени аспектите на въздействието на околната среда и безопасността. Нека проучим рециклируемостта на PMMA, проблемите на токсичността и съответните разпоредби и стандарти.
Рециклируемост и устойчивост
Методи и предизвикателства за рециклиране
PMMA е 100% рециклируем
Рециклирането може да се извърши чрез пиролиза или деполимеризация
Предизвикателствата включват сортиране, замърсяване и качество на рециклирания материал
Въздействие върху околната среда и потреблението на енергия
Инициативи за устойчиво производство
Загриженост за токсичност и здраве
Безопасност за контакт с BPA и храна
Изгаряне на странични продукти и токсичност за дим
Професионална експозиция и обработка на предпазни мерки
Регулации и стандарти
Достигане и съответствие на ROHS
PMMA отговаря на правилата за обхват (регистрация, оценка, разрешение и ограничаване на химикалите)
Той също така отговаря на стандартите на ROHS (ограничаване на опасните вещества)
UL 94 Оценка на запалимостта
PMMA има рейтинг на UL 94 HB, което показва хоризонтално изгаряне
Добавките за пламък-ретарди могат да подобрят пожарната си съпротива
Методи за тестване на ISO и ASTM
Ето таблица, обобщаваща ключовите аспекти на околната среда и безопасността на PMMA:
| за аспектите | Подробности |
| Рециклируемост | 100% рециклируема чрез пиролиза или деполимеризация |
| Въздействие върху околната среда | Изисква енергия и ресурси; Правилното управление на отпадъците е от съществено значение |
| Безопасност за контакт с храната | Без BPA и FDA, одобрени за контакт с храна |
| Изгаряне на странични продукти | Освобождава топлина и дим при изгаряне; Необходими са правилни мерки за пожарна безопасност |
| Професионална експозиция | Прахът и изпаренията могат да причинят респираторно дразнене; Препоръчва се PPE |
| Достигане и rohs | Отговаря на регламентите за обхват и ROHS |
| UL 94 Запалителност | UL 94 HB рейтинг; Добавките за пламък-ретарди могат да подобрят пожарната съпротива |
| ISO и ASTM стандарти | Различни стандарти, използвани за оценка на свойствата и производителността |
Заключение
PMMA, или акрил, е универсална пластмаса с уникални свойства. Той предлага отлична прозрачност, издръжливост и устойчивост на времето. PMMA може да бъде подобрен с добавки и обработен с помощта на различни методи, за да отговаря на специфични приложения.
Изборът на подходящ материал е от решаващо значение за успешния дизайн на продукта. Имотите на PMMA го правят подходящ за приложения за автомобилни, строителни, медицински и потребителски стоки.
Съвети: Може би се интересувате от всички пластмаси
