Polimetil metakrilat ili PMMA, svestran je sintetički polimer. Poznat kao akril, pleksiglas ili organsko staklo, revolucionira se razne industrije.
Od automobilskog do izgradnje, jedinstveni objekti PMMA čine to neophodnim. U ovom ćemo postu istražiti PMMA-ove karakteristike, aplikacije i zašto je ključno u modernoj proizvodnji.
Šta je PMMA?
PMMA ili polimetil metakrilat, svestran je sintetički polimer. Poznato je po svojoj izvanrednoj jasnoći i izdržljivosti. Ova prozirna, kruta termoplastika služi kao odlična alternativa staklom i polikarbonat.
Često zvani akril ili pleksiglas, PMMA ima impresivne nekretnine:
Lagan (40% lakši od stakla)
Otporan na razbijanje (10 puta jači od običnog stakla)
Prenos visokog lampica (92% lampica prolazi)
UV i otporan na vremenske uvjete
Molekularna struktura
U srži je PMMA formiran iz monomera metil metakrilata (MMA). Molekularna formula VMA je C5H8O2 ili CH2 = CCH3Cooch3.
Struktura PMMA plastike
Struktura PMMA doprinosi njegovim jedinstvenim karakteristikama:
Vlaknast molekularni raspored
Konfiguracija prostorne mreže
Linearni polimer sa ESTER obveznicama
PMMA dijeli neke sličnosti s drugim plastikom poput Kućni ljubimac i PS u smislu transparentnosti i svestranosti. Međutim, ima svoje jedinstvene svojstva koja ga čine pogodnim za određene aplikacije. Za više informacija o tome kako se PMMA može obraditi, možda ćete biti zainteresirani za učenje o Akrilno ubrizgavanje.
Svojstva PMMA (akril)
Fizička svojstva
| imovine PMMA | vrijednosti / opisa |
| Gustina | 1,17-1,20 g / cm³ |
| Optička jasnoća | 92% propusnoća svjetla |
| Površinska tvrdoća | Visoko |
| Otpornost na ogrebotine | Dobro (bolji od ostalih prozirnih polimera poput polikarbonata, ali manje od stakla) |
| Težina | 40% lakši od stakla |
| UV otpor | Odlična otpornost na UV zračenje |
| Otpornost na vremenske prilike | Visoka otpornost na vremenske prilike |
| Transparentnost | Odlično (bezbojno i jasno) |
| Refraktivni indeks | 1.49 |
Mehanička svojstva PMMA
| mehaničke | opis nekretnine |
| Zatezna čvrstoća | 65 MPa / 9400 PSI |
| Snaga savijanja | 90 MPA / 13000 PSI |
| Zatezni modul | 2300-3300 MPa |
| Površinska tvrdoća | Visoko |
| Otpornost na udarce | Niži u odnosu na neke plastike, ali viši od stakla |
| Otpornost na ogrebotine | Dobro (bolji od ostalih prozirnih polimera poput polikarbonata, ali manje od stakla) |
| Stabilnost dimenzija | Dobro (zbog male apsorpcije vlage) |
| Žilavost | Umjeren (homopolimeri su krhki, kopolimeri su čvrsti) |
| Ukočenost | Visoko |
| Ponašanje umor | Može se pridržavati iz Wöhler krivulje čvrstoće savijanja nasuprot broju ciklusa |
| BITLELNOST | Ostaje krhka čak i na višim temperaturama |
Termička svojstva PMMA
| Termička nekretnina | Vrijednost / opis |
| Temperatura prelaska stakla | 106 ° C (do 115 ° C za lijevanje praznina) |
| Temperatura omekšavanja (vicat b) | 84-111 ° C (ovisno o srednjoj molarnoj masi) |
| Temperatura otklone toplote | 95 ° C / 203 ° F (@ 0,46 MPa / 66 psi) |
| Maksimalna dugoročna temperatura upotrebe | Do 70 ° C |
| Temperatura automatskog paljenja | 400-465 ° C |
| Otpornost na toplinu | 60-80 ° C (opći raspon) |
| Termička ekspanzija | Viši od stakla ili metala |
| Zapaljivost | Lako zapaljivo (UL 94 HB klasifikacija) |
| Temperatura topljenja (za obradu) | 200-250 ° C (ubrizgavanje) |
| Temperatura ekstruzije | 180-250 ° C |
| Temperatura termoformiranja | 150-180 ° C (do 200 ° C za velike molarne mase) |
Kemijska otpornost PMMA
| kemijskog otpora | Opis |
| Otporan na | Slabo kiseline i alkalis Solutions Solutions Alifatski ugljikovodici Ne-polarne otapala Masti i ulja Voda Deterdženti |
| Nije otporan na | Jake kiseline i alkalis Benzen Polarna otapala Ketones Esteri Ethers Aromatični ugljovodonici Klorirani ugljikovodici |
| Specifične ranjivosti | Osjetljiv na stresno pucanje korozije Mogu se oštetiti određenim otapalima poput H2O2, acetona, alkohola |
| Otpornost na vremenske uvjete | Odlična otpornost na vremenske prilike i ultraljubičasto zračenje |
| Apsorpcija vode | Mala vlaga i apsorpcija vode |
| Otpornost na slanu vodu | Neopterećen slanom vodom |
Električna svojstva PMMA
| električne nekretnine | Opis |
| Električna izolacija | Dobar električni izolator, posebno na niskim frekvencijama |
| Visokofrekventne performanse | Ispod polietilena i polistirena u izolacijskim mogućnostima |
| Faktor gubitka | Ostaje stabilan tokom normalne upotrebe |
| Površinska otpornost | Ostaje stabilan tokom normalne upotrebe |
| Prikladnost | Povoljan za proizvodnju dijelova u električnoj industriji |
| Statički naboj | Skloni otvaranju površinskog napunjenosti |
| Antistatička svojstva | Često su potrebni antistatički aditivi |
| Dielektrična snaga | Visoko |
| Faktor disipacije | Niska |
Proizvodnja PMMA
PMMA ili akril, proizvodi polimerizing metil metakrilat (MMA). VMA je organski spoj s formulom CH2 = C (CH3) Cooch3. To je bezbojna, tečnost bez mirisa.
Polimerizacija VMA
Polimerizacija VMA može se obaviti pomoću različitih metoda:
Termička polimerizacija
Najčešća metoda za proizvodnju PMMA
Mma se zagreva na 100-150 ° C
Na ovoj temperaturi, MMA molekuli kombiniraju za formiranje polimernih lanaca
Katalitička polimerizacija
Radiacijska polimerizacija
Izbor metode polimerizacije ovisi o željenim svojstvima i aplikacijama krajnjeg korištenja PMMA.
Izvori iz europlasa
Formiranje PMMA proizvoda
Nakon polimerizacije, PMMA se može formirati u različite oblike:
Listovi i blokovi
Proizveden od strane ćelijskog livenja ili ekstruzije
Koristi se za aplikacije poput znakova, akvarija i stakla
Perle
Smola
Proces formiranja utječe na završna svojstva proizvoda PMMA. Na primjer, listovi za bavljenje ćelijama imaju vrhunsku optičku jasnoću u odnosu na ekstrudirane.
MMA proizvodi kopolimerizacija akriloyl hlorida sa metanolom. Ovaj proces osigurava monomer visoke čistoće za proizvodnju PMMA.
Tehničke i katalitičke metode polimerizacije najčešće se koriste u industriji. Oni pružaju dobar balans proizvodne efikasnosti i kvaliteta proizvoda.
Radiacijska polimerizacija, dok manje uobičajena, nudi jedinstvene prednosti. Omogućuje preciznu kontrolu nad postupkom polimerizacije i može proizvesti PMMA sa specifičnim svojstvima.
Metode obrade za PMMA plastiku
PMMA se može preraditi pomoću različitih metoda, ovisno o željenom obliku i svojstvima konačnog proizvoda.
Obriši ubrizgavanje
Topljena PMMA ubrizgava se u kalupsku šupljinu
Omogućava složene oblike s visokom preciznošću
Prednosti: brz, efikasan i pogodan za masovnu proizvodnju
Za detaljnije informacije o ovom procesu možete se odnositi na naš vodič o Akrilno ubrizgavanje.
Razmatranja dizajna kalupa
Nacrti uglova za jednostavno uklanjanje dijelova
Ujednačena debljina zida za ravnomjerno hlađenje
Pravilno postavljanje i odzračivanje kako bi se izbjegli oštećenja
Rješavanje problema Uobičajene nedostatke
Oznake sudopera: uzrokovano debelim zidovima ili nedovoljno hlađenja
Warping : Zbog neujednačenog hlađenja ili visokog kalupljenja
Oznake opekotine: rezultat pregrijavanja ili zarobljenog zraka
Za sveobuhvatan popis potencijalnih problema provjerite naš vodič Defekti za ubrizgavanje.
Ključni aspekti
Pred-sušenje PMMA za sprečavanje oštećenja vezanih za vlagu
Kontrola temperature prerade (200-250 ° C)
Projektiranje uglova nacrta (1-2 °) za lako izbacivanje
Žarnici oblikovani dijelovi za ublažavanje unutrašnjih naprezanja
Da bi se osigurali kvalitetni rezultati, ključno je održavati pravilno Tolerancije za ubrizgavanje.
Ekstruzija
PMMA se rastopi i prisiljava kroz matricu
Proizvodi kontinuirane profile ili listove
Prednosti: isplativo za dugo, dosljedne oblike
Dizajn i kalibracija die
Nizvodni procesi
Rezanje ekstrudiranih profila u željene dužine
Rupe za bušenje ili glodanje
Sekundarne operacije poput savijanja ili formiranja
Termoforming
Grijanje PMMA limova do fleksibilnosti
Oblikovanje lista preko kalupa pomoću vakuuma ili pritiska
Prednosti: veliki, tanki zidni dijelovi sa složenim krivuljama
MATERIJALI I METODE GRIJANJA
Kalupi se mogu napraviti od drveta, aluminija ili kompozitnih materijala
Načini grijanja uključuju infracrvenu, konvekciju i kontakt grijanje
Obrezivanje i završavanje
Obrada i izrada
PMMA se može obraditi pomoću konvencionalnih alata
Rezanje, bušenje i glodanje su uobičajene operacije
Prednosti: Svestran i pogodan za male serije ili prototipove
Lasersko rezanje i graviranje
Poliranje i površinski tretman
Lepljenje i montaža
PMMA dijelovi mogu se spojiti pomoću različitih metoda
Zavarivanje otapala: koristeći otapala za otapanje i upoređivanje dijelova zajedno
Vezivanje cementa: pomoću PMMA kompatibilnog ljepila
Mehaničko pričvršćivanje i pričvršćivanje
Prekrivanje i umetanje oblikovanja
Oblikovanje PMMA preko drugog materijala ili komponente
Stvara jaku, integrirana veza između materijala
Za više informacija o ovoj tehnici pogledajte naš vodič o Umetanje kalupa.
Izbor metode obrade ovisi o faktorima kao što su:
Dio geometrija i veličina
Potrebna površinska obrada i tolerancije
Običnost proizvodnje i ograničenja troškova
Za precizne proračune u procesu ubrizgavanja, pogledajte naš vodič Obračunske formule za ubrizgavanje oblikovanja.
Poboljšanje svojstava materijala PMMA
PMMA je svestrana plastika, ali ponekad mu treba poticaj za ispunjavanje specifičnih zahtjeva za primjenu. Tu dolaze aditivi. Oni mogu poboljšati PMMA-ove nekretnine, čineći ga još korisnijim.
Modifikatori udara
Povećajte tvrdnju i otpornost na PMMA i otpornost na udarce
Idealno za sigurnost zastakljenja i primjene visokog udara
Primjeri: gumene čestice, modifikatori jezgre-školjke
UV stabilizatori
Zaštitite PMMA od žutilišta i degradacije uzrokovane UV ekspozicijom
Bitno za vanjske aplikacije i dugoročnu upotrebu
Zajednički UV stabilizatori: benzotriazoles, benzofenoni, hals
Plastifikatori
Poboljšajte fleksibilnost i mekoću PMMA
Korisno za aplikacije poput kontaktnih sočiva i fleksibilnih zaslona
Primjeri: Dibutil ftalat, diokvil ftalat, butil benzil ftalat
Boje i boje
Dodajte boju u PMMA za ukrasne i funkcionalne svrhe
Mogu stvoriti prozirne, prozirne ili neprozirne nijanse
Vrste: organske boje, anorganski pigmenti, posebni efekti pigmenti
Ko-monomeri
Izmijenite svojstva PMMA uključite ostale monomere
Metil akrilat poboljšava termičku stabilnost i smanjuje depolimerizaciju tokom obrade
Ostali Co-monomeri: Etil akrilat, butil akrilat, stiren
Punila
Poboljšajte snagu, krutost i dimenzionalnu stabilnost PMMA-e
Smanjite troškove zamjenom dijela polimera
Primjeri: staklena vlakna, karbonska vlakna, mineralni punila
Ovi aditivi su ugrađeni tokom procesa polimerizacije ili kroz spoj. Izbor aditiva ovisi o posebnom potrebnom poboljšanju imovine.
| Aditivna | funkcija |
| Modifikatori udara | Povećati žilavost i otpornost na udarce |
| UV stabilizatori | Zaštitite od žutišta i degradacije iz izloženosti UV-u |
| Plastifikatori | Poboljšajte fleksibilnost i mekoću |
| Boje i boje | Dodajte boju za ukrasne i funkcionalne svrhe |
| Ko-monomeri | Izmijenite svojstva poput toplotne stabilnosti |
| Punila | Poboljšati čvrstoću, krutost i ekonomičnost |
Odabirom pravih aditiva i optimizacije njihovih koncentracija, proizvođači mogu prilagoditi svojstva PMMA-e da odgovara određenim aplikacijama. Ova prilagodba proširuje upotrebu PMMA u različitim industrijama.
Važno je napomenuti da iako aditivi mogu poboljšati određena svojstva, mogu imati i kompedirati. Na primjer, dodavanje modifikatora utjecaja može malo smanjiti transparentnost. Pažljiva formulacija potrebna je za uravnoteženje željenih svojstava.
Vrste PMMA
PMMA dolazi u raznim vrstama, svaki sa jedinstvenim svojstvima i aplikacijama. Istražimo neke od najčešćih sorti.
Standardna PMMA
Najčešće korišteni tip PMMA
Nudi odličnu optičku jasnoću i otpornost na vremenske uvjete
Idealno za primjenu opće namjene
Prikažite slučajeve
Windows
Sočiva
PMMA modificirana udara
Izmiješan sa modifikatorima udara za povećanu žilavost
Održava visoku razinu transparentnosti
Pogodno za primjene visokog udara
Sigurnosna stakla
Zaštitne barijere
UV-otporna na PMMA
Ekstrudirana PMMA
Proizvedeno kroz procese ekstruzije
Osigurava jedinstvenu debljinu širom
Obično se koristi za stvaranje kontinuiranih profila
Bake PMMA
Proizvedeno izlivanjem tečne PMMA smole u kalupe
Rezultira vrhunskom optičkom jasnoćom
Obično se koristi u aplikacijama koje zahtijevaju visokokvalitetne površine
Medicinski uređaji
Optička sočiva
Obojena PMMA
Toplinski otporan na PMMA
Formulirano za poboljšanu otpornost na toplinu
Pogodno za veće temperaturne aplikacije
Koristi se gdje bi tipična PMMA omekšala ili deformirala
Evo tabele za brzu usporedbu:
| Vrsta | svojstva Ključne veličine | Uobičajene aplikacije |
| Standardna PMMA | Odlična optička jasnoća, otpornost na vremenske prilike | Prikažite slučajeve, prozore, sočiva |
| Izmijenjeni udarcima | Povećana žilavost, održava transparentnost | Sigurnosna stakla, zaštitne barijere |
| Otporan na UV | Odolijeva žuti i razgradnju iz izloženosti UV-u | Skylights, Signage, Automobilski dijelovi |
| Ekstrudiran | Jedinstvena debljina, kontinuirani profili | Listovi, šipke, cijevi |
| Bacati | Superior optička jasnoća, visokokvalitetne površine | Medicinski uređaji, optička sočiva |
| Obojen | Razne prozirne i neprozirne boje | Signage, prikazi, roba široke potrošnje |
| Otporan na toplinu | Poboljšana otpornost na toplinu, pogodna za veće temp | Prijave u kojima bi tipična PMMA omekšala / deformirala |
Primjene PMMA plastike
Svestranost PMMA čini ga popularnim izborom u raznim industrijama.
Automobilska industrija
Navlake za favore na vrhu krajnjeg automobila
Ploče i prikazi instrumenata
Unutrašnje i ukrasne elemente
Za više informacija o plastičnim aplikacijama u automobilskoj industriji pogledajte naš vodič o Automobili Proizvodnja dijelova i komponenata.
Aerospace industrija
Saznajte više o Aerospace aplikacijama u našem Vodič za proizvodnju zrakoplovnih dijelova i komponenata .
Optika i naočale
Građevinarstvo i arhitektura
Elektronika i rasvjeta
Medicinski uređaji
Koštani cement i zubna protetika
Intraokularne leće i kontaktne leće
Dijagnostička oprema i hirurški alati
Za više o medicinskim aplikacijama pogledajte naš vodič o Proizvodnja komponenata medicinskih uređaja.
Signalizacija i prikazivanja
Osvetljeni znakovi i lagane kutije
Prikazi i izložbe za kupovinu
Muzejski eksponati i umjetničke instalacije
Izvori iz U-Nuovih Akrilna kozmetička ambalaža Ljubičasta Blaka bez zraka
Roba široke potrošnje
Za više informacija o aplikacijama za robu široke potrošnje provjerite naši za proizvodnju potrošača i trajnog proizvoda . Vodič
| Industrijske | aplikacije |
| Automobilski | Navlake za farove, ploče s instrumentima, uređenje u unutrašnjosti |
| Vazdušni prostor | Avionska kabina Windows |
| Optika i naočale | Leće za blokiranje plave svjetlosti |
| Izgradnja | Skloni, barijere buke, ukrasne ploče |
| Elektronika | LED / LCD ekrani, difuzori za laki, optička vlakna |
| Medicinski uređaji | Kost cement, intraokularni sočivi, hirurški alati |
| Signalizacija i displeji | Osvetljeni znakovi, pop displeji, muzejski eksponati |
| Roba široke potrošnje | Luksuzne kade, okviri za slike, akvarijumi, trofeji |
Aplikacije PMMA i dalje se šire kako proizvođači otkrivaju nove načine za iskorištavanje svojih svojstava. Njegova kombinacija jasnoće, čvrstoće i svestranosti čini ga za materijal za dizajnere i inženjere na različitim poljima.
PMMA plastika protiv ostalih materijala
Prilikom odabira materijala za određenu aplikaciju ključno je uporediti svojstva PMMA s drugim zajedničkim materijalima. Pogledajmo bliže kako se PMMA hrži na staklo, polikarbonat i drugu tehničku plastiku.
PMMA vs. Glass
PMMA vs. Polikarbonat (PC)
Snaga i otpornost na udarce
Optička jasnoća i otpornost na vremenske prilike
Hemijska otpornost i termička stabilnost
PMMA ima bolju kemijsku otpornost, posebno kiselinama i otapalima
PC ima veću toplinsku otpornost i može izdržati veće temperature
Trošak i obrada
PMMA je uglavnom pristupačniji od računara
Oba materijala mogu se obraditi koristeći slične tehnike, poput ubrizgavanja i ekstruzije
Za više informacija o polikarbonatu možete provjeriti naš vodič PC plastika.
PMMA protiv ostale inženjerske plastike
Za više detalja o tim materijalima možete se odnositi na naše vodiče na ABS plastika, PET plastika , i PA plastika (najlon).
Evo poređenja stola sažet ključne razlike:
| nekretnina | PMMA | Glass | PC | ABS | NOT | NYLON |
| Optička jasnoća | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★ | ★ | ★★★ | ★ |
| Otpornost na udarce | ★★★ | ★ | ★★★★★ | ★★★★ | ★★★ | ★★★★ |
| Otpornost na vremenske prilike | ★★★★ | ★★★ | ★★★ | ★★ | ★★★ | ★★★ |
| Kemijska otpornost | ★★★★ | ★★★★ | ★★★ | ★★ | ★★★ | ★★★ |
| Termička stabilnost | ★★★ | ★★★★ | ★★★★ | ★★ | ★★★ | ★★★★ |
| Ekonomičnost | ★★★★ | ★★ | ★★★ | ★★★★ | ★★★ | ★★★ |
Prilikom odabira materijala razmislite o specifičnim zahtjevima vaše aplikacije. Čimbenici kao što su transparentnost, otpornost na udarce, stabilnost vremenske prilike, hemijska otpornost, termička stabilnost i trošak treba uzeti u obzir.
PMMA nudi jedinstvenu kombinaciju nekretnina koja ga čini pogodnim za širok spektar primjene. Njegova izvrsna optička jasnoća, otpor UV-a i hemijsko otpornost postavili su ga iz mnogih drugih inženjerskih plastika.
Međutim, u prijavama gdje su potrebna ekstremna otpornost na udarce ili stabilnost visoke temperature, materijali poput polikarbonata ili najlona mogu biti prikladniji.
Za više informacija o obradi ovih materijala možda ćete biti zainteresirani za naše vodiče akrilno ubrizgavanje i ubrizgavanje i Mašine za brizganje.
Aspekti zaštite okoliša i sigurnosti PMMA plastike
Prilikom razmatranja upotrebe PMMA-e, ključno je procijeniti njegove aspekte utjecaja na okoliš i sigurnosti. Istražimo PMMA-ovu reciklabilnost, toksičnost zabrinutosti i relevantne propise i standarde.
Reciklabilnost i održivost
Metode recikliranja i izazovi
PMMA je 100% recikliranja
Recikliranje se može vršiti kroz pirolizu ili depolimerizaciju
Izazovi uključuju sortiranje, kontaminaciju i kvalitet recikliranog materijala
Potrošnja utjecaja na okoliš i energiju
Održive inicijative za proizvodnju
Toksičnost i zdravlje zabrinutosti
BPA-besplatna i sigurnosna sigurnost hrane
Busproizvodi izgaranje i toksičnost za dim
Profesionalna izloženost i rukovanje mjerama opreza
Propisi i standardi
Dosegnite i RoHS poštivanje
PMMA je u skladu s dosegom (registracija, evaluacija, autorizacija i ograničavanje hemijskih) propisa
Takođe se susreće sa RoHS-om (ograničenje opasnih tvari) standarda
UL 94 Ocjena zapaljivosti
PMMA ima ul 94 HB ocjenu, što pokazuje horizontalno paljenje
Aditivi za retardante plamena mogu poboljšati njen otpor vatre
ISO i ASTM metode ispitivanja
Evo tablice sažetak ključnih aspekata zaštite okoliša i sigurnosti PMMA:
| aspekata | detalji |
| Recikliranje | 100% recikliranje pirolizom ili depolimerizacijom |
| Uticaj na životnu sredinu | Zahtijeva energiju i resurse; Pravilno upravljanje otpadom je neophodno |
| Kontakt sa hranom Sigurnost | BPA i FDA odobrena za kontakt sa hranom |
| Izgaranje nusproizvodi | Oslobađa toplinu i dim prilikom spaljenja; Potrebne su odgovarajuće mjere zaštite od požara |
| Profesionalna izloženost | Prašina i pare mogu izazvati respiratornu iritaciju; PPE preporučuje |
| Doseg i Rohs | U skladu sa dosegom i ROHS propisima |
| UL 94 Zapaljivost | UL 94 HB ocjena; Aditivi za ponovno postavljanje plamena mogu poboljšati otpornost na požar |
| ISO i ASTM standardi | Različiti standardi koji se koriste za procjenu svojstava i performansi |
Zaključak
PMMA ili akril, svestrana je plastika sa jedinstvenim svojstvima. Nudi odličnu transparentnost, izdržljivost i otpornost na vremenske prilike. PMMA se može poboljšati aditivima i preraditi se koristeći različite metode za uklapanje određenih aplikacija.
Odabir pravog materijala ključan je za uspješan dizajn proizvoda. Nekretnine PMMA čine ga pogodnim za automobile, građevinske, medicinske i potrošačke robe.
Savjeti: Možda ste zainteresirani za sva plastiku
