Polimetil metakrilat, ili PMMA, svestrani je sintetički polimer. Poznat kao akril, pleksiglas ili organsko staklo, revolucionira razne industrije.
Od automobila do konstrukcije, jedinstvena svojstva PMMA čine ga neophodnim. U ovom ćemo postu istražiti karakteristike, aplikacije i zašto je to presudno u modernoj proizvodnji.
Što je PMMA?
PMMA, ili polimetil metakrilat, svestran je sintetički polimer. Poznat je po svojoj izvanrednoj jasnoći i izdržljivosti. Ova prozirna, kruta termoplastika služi kao izvrsna alternativa staklu i polikarbonat.
Često se nazivaju akrilni ili pleksiglas, PMMA se može pohvaliti impresivnim svojstvima:
Lagan (40% lakši od stakla)
Otporan na razbijanje (10 puta jače od uobičajenog stakla)
Visoki prijenos svjetla (92% svjetlosti prolazi)
UV i vremenski otporni
Molekularna struktura
U svojoj jezgri, PMMA nastaje iz monomera metil metakrilata (MMA). Molekularna formula MMA je C5H8O2 ili CH2 = CCH3COOCH3.
Struktura PMMA plastike
PMMA struktura doprinosi njegovim jedinstvenim karakteristikama:
Vlaknasti molekularni raspored
Konfiguracija prostorne mreže
Linearni polimer s ester vezama
PMMA dijeli neke sličnosti s drugim plastikama poput Ljubimac i PS u smislu transparentnosti i svestranosti. Međutim, ima svoja jedinstvena svojstva koja ga čine prikladnim za određene aplikacije. Za više informacija o tome kako se PMMA može obraditi, možda ćete biti zainteresirani za učenje o akrilno injekcijsko oblikovanje.
Svojstva PMMA (akril)
Fizička svojstva
| svojstva | vrijednosti/opis PMMA |
| Gustoća | 1.17-1.20 g/cm³ |
| Optička jasnoća | 92% svjetlosne prijenosnosti |
| Površinska tvrdoća | Visok |
| Otpor na ogrebotine | Dobro (bolje od ostalih prozirnih polimera poput polikarbonata, ali manje od stakla) |
| Težina | 40% lakši od stakla |
| UV otpor | Izvrsna otpornost na UV zračenje |
| Otpor na vremenske utjecaje | Veliki otpor vremenskim vremenskim prilikama |
| Transparentnost | Izvrsno (bezbojno i čisto) |
| Indeks loma | 1.49 |
Mehanička svojstva PMMA
| mehaničkog svojstva | opisa |
| Zatečna čvrstoća | 65 MPa / 9400 psi |
| Snaga savijanja | 90 MPa / 13000 psi |
| Modul zatezanja | 2300-3300 MPa |
| Površinska tvrdoća | Visok |
| Otpor udara | Niže u usporedbi s nekom plastikom, ali viši od stakla |
| Otpor na ogrebotine | Dobro (bolje od ostalih prozirnih polimera poput polikarbonata, ali manje od stakla) |
| Dimenzijska stabilnost | Dobro (zbog niske apsorpcije vlage) |
| Žilavost | Umjereno (homopolimeri su krhki, kopolimeri su tvrdi) |
| Ukočenost | Visok |
| Ponašanje umora | Može se primijetiti iz Wöhlerove krivulje snage savijanja u odnosu na broj ciklusa |
| Lomljivost | Ostaje krhki čak i na višim temperaturama |
Termička svojstva PMMA vrijednost
| toplinskog svojstva | /opis |
| Temperatura stakla | 106 ° C (do 115 ° C za lijevane praznine) |
| Temperatura omekšavanja (Vicat B) | 84-111 ° C (ovisno o srednjoj molarnoj masi) |
| Temperatura topline | 95 ° C / 203 ° F (@ 0,46 MPa / 66 psi) |
| Maksimalna temperatura dugotrajne uporabe | Do 70 ° C |
| Temperatura automatskog igični | 400-465 ° C |
| Toplin | 60-80 ° C (opći raspon) |
| Toplinsko širenje | Viši od stakla ili metala |
| Zapaljivost | Lako zapaljiv (klasifikacija UL 94 HB) |
| Temperatura topljenja (za obradu) | 200-250 ° C (injekcijsko oblikovanje) |
| Temperatura ekstruzije | 180-250 ° C |
| Temperatura termoformiranja | 150-180 ° C (do 200 ° C za tipove visoke molarne mase) |
Kemijska otpornost PMMA
| kemijske otpornosti | opisa |
| Otporan na | |
| Nije otporan na | Jake kiseline i alkalije Benzen Polarna otapala Ketoni Esteri Eteri Aromatski ugljikovodici Klorirani ugljikovodici |
| Posebne ranjivosti | Osjetljivo na pucanje korozije stresa Mogu biti oštećeni određenim otapalima poput H2O2, acetona, alkohola |
| Otpornost na vremensko vrijeme | Izvrsna otpornost na vremenske uvjete i ultraljubičasto zračenje |
| Apsorpcija vode | Niska vlaga i apsorpcija vode |
| Otpornost na slanu vodu | Ne utječe na slanu vodu |
Električna svojstva PMMA
| električnog svojstva | opis |
| Električna izolacija | Dobar električni izolator, posebno na niskim frekvencijama |
| Visoke frekvencije | Ispod polietilena i polistirena u izolacijskim mogućnostima |
| Faktor gubitka | Ostaje stabilan tijekom normalne uporabe |
| Površinski otpor | Ostaje stabilan tijekom normalne uporabe |
| Pogodnost | Povoljno za proizvodnju dijelova u električnoj industriji |
| Statički naboj | Skloni stvaranju površinskog naboja |
| Antistatička svojstva | Često zahtijevaju antistatičke aditive |
| Dielektrična čvrstoća | Visok |
| Faktor rasipanja | Nizak |
Proizvodnja PMMA
PMMA, ili akril, proizvodi se polimerizacijskim metil metakrilatom (MMA). MMA je organski spoj s formulom CH2 = C (CH3) CooCH3. To je bezbojna tekućina bez mirisa.
Polimerizacija MMA
Polimerizacija MMA može se obaviti pomoću različitih metoda:
Toplinska polimerizacija
Najčešća metoda za proizvodnju PMMA
MMA se zagrijava na 100-150 ° C
Na ovoj temperaturi, MMA molekule se kombiniraju kako bi tvorile polimerne lance
Katalitička polimerizacija
Polimerizacija zračenja
Izbor metode polimerizacije ovisi o željenim svojstvima i primjeni krajnje uporabe PMMA.
Izvori iz Europlasa
Formiranje PMMA proizvoda
Nakon polimerizacije, PMMA se može formirati u različite oblike:
Listovi i blokovi
Proizvedeno staničnim lijevanjem ili ekstruzijom
Koristi se za aplikacije poput znakova, akvarija i ostakljenja
Zrnca
Smole
Proces formiranja utječe na konačna svojstva PMMA proizvoda. Na primjer, listovi koji se lijevaju ćelijom imaju vrhunsku optičku jasnoću u usporedbi s ekstrudiranim.
MMA se proizvodi kopolimerizacijom akriloil klorida s metanolom. Ovaj postupak osigurava monomer visoke čistoće za PMMA proizvodnju.
Metode toplinske i katalitičke polimerizacije najčešće se koriste u industriji. Oni pružaju dobru ravnotežu učinkovitosti proizvodnje i kvalitete proizvoda.
Polimerizacija zračenja, iako je rjeđa, nudi jedinstvene prednosti. Omogućuje preciznu kontrolu postupka polimerizacije i može proizvesti PMMA s određenim svojstvima.
Metode obrade za PMMA plastiku
PMMA se može obraditi pomoću različitih metoda, ovisno o željenom obliku i svojstvima konačnog proizvoda.
Ubrizgavanje
Rastopljeni PMMA ubrizgava se u šupljinu kalupa
Omogućava složene oblike s visokom preciznošću
Prednosti: brze, učinkovite i pogodne za masovnu proizvodnju
Za detaljnije informacije o ovom procesu možete se obratiti našem vodiču akrilno injekcijsko oblikovanje.
Razmatranja dizajna kalupa
Nacrt kutova za lako uklanjanje dijela
Ujednačena debljina stijenke za čak i hlađenje
Pravilno gatiranje i odzračivanje kako bi se izbjegli nedostaci
Rješavanje problema uobičajenih nedostataka
Oznake sudopera: uzrokovano debelim zidovima ili nedovoljnim hlađenjem
Warping : Zbog neravnomjernog hlađenja ili visokih napona za oblikovanje
Oznake izgaranja: rezultat pregrijavanja ili zarobljenog zraka
Za sveobuhvatan popis potencijalnih problema, provjerite naš vodič oštećenja oblikovanja ubrizgavanja.
Ključni aspekti
Prethodno sušenje PMMA kako bi se spriječile nedostatke povezane s vlagom
Kontrola temperature obrade (200-250 ° C)
Dizajniranje kutova nacrta (1-2 °) za lako izbacivanje
Žale se dijelovi za ublažavanje unutarnjih naprezanja
Da bi se osigurali visokokvalitetni rezultati, ključno je održavati ispravno tolerancije na injekcijsko oblikovanje.
Istiskivanje
PMMA se rastopi i prisiljava kroz matricu
Proizvodi kontinuirane profile ili plahte
Prednosti: isplativi za duge, dosljedne oblike
Dizajn i kalibracija matrice
Nizvodni procesi
Rezanje ekstrudiranih profila na željene duljine
BUCKILE RUPI ILI GLUNACIJE
Sekundarne operacije poput savijanja ili formiranja
Termoformiranje
Grijanje PMMA listova dok ne bude popustljivo
Oblikovanje lima preko kalupa pomoću vakuuma ili tlaka
Prednosti: veliki dijelovi s tankim zidovima sa složenim krivuljama
Materijali za plijesni i metode grijanja
Kalupi se mogu izraditi od drveta, aluminija ili kompozitnih materijala
Metode grijanja uključuju infracrvenu, konvekciju i kontaktno grijanje
Obrezivanje i dorada
Obrada i izrada
PMMA se može obraditi pomoću konvencionalnih alata
Rezanje, bušenje i glodanje uobičajene su operacije
Prednosti: svestrane i pogodne za male serije ili prototipove
Lasersko rezanje i graviranje
Poliranje i površinski tretman
Vezanje i montaža
PMMA dijelovi se mogu spojiti pomoću različitih metoda
Zavarivanje otapala: Korištenje otapala za otapanje i spajanje dijelova zajedno
Cementno vezivanje: Korištenje PMMA-kompatibilnih ljepila
Mehaničko pričvršćivanje i pucanje
Prevladavanje i umetanje oblikovanja
Oblikovanje PMMA preko drugog materijala ili komponente
Stvara snažnu, integriranu vezu između materijala
Za više informacija o ovoj tehnici potražite u našem vodiču o Umetnite oblikovanje.
Izbor metode obrade ovisi o čimbenicima kao što su:
Dio geometrije i veličine
Potrebna površinska završna obrada i tolerancije
Ograničenja proizvodnje i ograničenja troškova
Za precizne proračune u postupku oblikovanja ubrizgavanja, pogledajte naš vodič Formule za izračunavanje za ubrizgavanje oblikovanja.
Poboljšanje svojstava PMMA materijala
PMMA je svestrana plastika, ali ponekad joj je potreban poticaj kako bi se ispunili određeni zahtjevi za nanošenje. Tu dolaze aditivi. Oni mogu poboljšati svojstva PMMA -e, što ga čini još korisnijim.
Modifikatori udaraca
Povećati žilavost PMMA -a i otpornost na udarce
Idealno za sigurnosno ostakljenje i aplikacije visokog utjecaja
Primjeri: gumene čestice, modifikatori jezgrene školjke
UV stabilizatori
Zaštitite PMMA od žute i degradacije uzrokovane izlaganjem UV
Neophodno za aplikacije na otvorenom i dugoročnu upotrebu
Uobičajeni UV stabilizatori: benzotriazole, benzofenoni, hals
Plastifikatori
Poboljšajte fleksibilnost i mekoću PMMA -a
Korisno za aplikacije poput kontaktnih leća i fleksibilnih zaslona
Primjeri: dibutil ftalat, ftalat Dioctil, butil benzil ftalat
Boje i boje
Dodajte boju PMMA u ukrasne i funkcionalne svrhe
Mogu stvoriti prozirne, prozirne ili neprozirne nijanse
Vrste: Organske boje, anorganski pigmenti, pigmenti s posebnim učinkom
Komonomi
Izmijenite svojstva PMMA -e uključivanjem drugih monomera
Metil akrilat poboljšava toplinsku stabilnost i smanjuje depolimerizaciju tijekom obrade
Ostali komonomi: etil akrilat, butil akrilat, stiren
Punila
Poboljšati PMMA -ovu snagu, krutost i dimenzionalnu stabilnost
Smanjiti trošak zamjenom dijela polimera
Primjeri: staklena vlakna, ugljična vlakna, mineralna punila
Ovi aditivi su ugrađeni tijekom postupka polimerizacije ili putem sastavljanja. Izbor aditiva ovisi o potrebnom konkretnom poboljšanju svojstava.
| Aditivna | funkcija |
| Modifikatori udaraca | Povećati žilavost i otpornost na utjecaj |
| UV stabilizatori | Zaštitite od žutih i degradacije od izloženosti UV -u |
| Plastifikatori | Poboljšajte fleksibilnost i mekoću |
| Boje i boje | Dodajte boju u ukrasne i funkcionalne svrhe |
| Komonomi | Izmijenite svojstva poput toplinske stabilnosti |
| Punila | Poboljšati snagu, krutost i isplativost |
Odabirom pravih aditiva i optimiziranjem njihovih koncentracija, proizvođači mogu prilagoditi svojstva PMMA -e kako bi odgovarala određenim aplikacijama. Ova prilagodba proširuje korisnost PMMA -e u raznim industrijama.
Važno je napomenuti da iako aditivi mogu poboljšati određena svojstva, oni također mogu imati kompromise. Na primjer, dodavanje modifikatora udara može malo smanjiti transparentnost. Potrebna je pažljiva formulacija kako bi se uravnotežila željena svojstva.
Vrste PMMA
PMMA dolazi u raznim vrstama, a svaka ima jedinstvena svojstva i aplikacije. Istražimo neke od najčešćih sorti.
Standardna PMMA
Najčešće korištena vrsta PMMA
Nudi izvrsnu optičku jasnoću i otpornost na vremenske uvjete
Idealno za aplikacije opće namjene
Prikaz slučajeva
Prozori
Leće
PMMA modificirana
Pomiješani s modifikatorima udara za povećanu žilavost
Održava visoku razinu transparentnosti
Pogodno za aplikacije s visokim utjecajem
Sigurnosna stakla
Zaštitne barijere
PMMA otporna na UV
Ekstrudirana PMMA
Proizvedeno kroz procese ekstruzije
Osigurava jednoliku debljinu u cijelom
Obično se koristi za stvaranje kontinuiranih profila
Cast PMMA
Proizvedeno ulijevanjem tekuće PMMA smole u kalupe
Rezultira vrhunskom optičkom jasnoćom
Obično se koristi u aplikacijama koje zahtijevaju visokokvalitetne površine
Medicinski uređaji
Optičke leće
Obojena PMMA
PMMA otporna na toplinu
Formuliran za pojačanu toplinsku otpornost
Pogodno za primjenu više temperature
Koristi se tamo gdje bi tipična PMMA omekšala ili deformirala
Evo brze tablice usporedbe:
| Unesite | svojstva ključa | uobičajene aplikacije |
| Standardna PMMA | Izvrsna optička jasnoća, vremenski otpor | Prikazi, prozori, leće |
| Modificiran | Povećana žilavost, održava transparentnost | Sigurnosno ostakljenje, zaštitne barijere |
| UV otporan | Odolijeva žučenju i degradaciji iz izloženosti UV -u | Krabova, natpisi, automobilski dijelovi |
| Ekstrudiran | Ujednačena debljina, kontinuirani profili | Listovi, šipke, cijevi |
| Bacanje | Vrhunska optička jasnoća, visokokvalitetne površine | Medicinski uređaji, optičke leće |
| Obojen | Razne prozirne i neprozirne boje | Natpisi, zasloni, roba široke potrošnje |
| Otporan na toplinu | Pojačani otpor topline, pogodan za veće tempove | Aplikacije u kojima bi tipična PMMA omekšala/deformirala |
Primjene PMMA plastike
Svestranost PMMA -a čini ga popularnim izborom u raznim industrijama.
Automobilska industrija
Visokosatni automobilski prednji poklopci
Ploče s instrumentima i zasloni
Unutarnji i ukrasni elementi
Za više informacija o plastičnim aplikacijama u automobilskoj industriji potražite u našem vodiču Automobilski dijelovi i proizvodnja komponenti.
Zrakoplovna industrija
Saznajte više o zrakoplovnim aplikacijama u našem Vodič za proizvodnju zrakoplovnih dijelova i komponenti .
Optika i naočale
Konstrukcija i arhitektura
Elektronika i rasvjeta
Medicinski uređaji
Kosti cement i zubna protetika
Intraokularne leće i kontaktne leće
Dijagnostička oprema i kirurški alati
Više o medicinskim aplikacijama potražite na našem vodiču Izrada komponenti medicinskih uređaja.
Natpisi i prikazi
Izvori iz U-nuO-a Akrilna kozmetička ambalaža pumpa pumpa bez zraka bez zraka
Roba široke potrošnje
Za više informacija o aplikacijama za robu široke potrošnje, provjerite naše za proizvodnju potrošača i trajne robe . Vodič
| Industrijske | prijave |
| Automobilski | Obuke prednjih svjetala, ploče s instrumentima, unutarnja obloga |
| Zrakoplovstvo | Prozori kabine zrakoplova |
| Optika i naočale | Leće za blokiranje plave svjetlosti |
| Konstrukcija | Krakova svjetla, barijere za buku, ukrasne ploče |
| Elektronika | LED/LCD zasloni, svjetlosni difuzori, optička vlakna |
| Medicinski uređaji | Kosti cement, intraokularne leće, kirurški alati |
| Natpisi i prikazi | Osvijetljeni znakovi, pop prikazi, muzejski eksponati |
| Roba široke potrošnje | Luksuzne kade, okviri za slike, akvariji, trofeji |
PMMA -ove aplikacije i dalje se šire jer proizvođači otkrivaju nove načine kako iskoristiti svoja svojstva. Njegova kombinacija jasnoće, snage i svestranosti čini ga materijalom za dizajnere i inženjere na različitim poljima.
PMMA plastika nasuprot ostalim materijalima
Kada odaberete materijal za određenu primjenu, ključno je usporediti svojstva PMMA s drugim uobičajenim materijalima. Pogledajmo bliže kako se PMMA slaže uz staklo, polikarbonatu i drugu inženjersku plastiku.
PMMA nasuprot staklu
PMMA protiv polikarbonata (PC)
Otpornost na snagu i utjecaj
Optička jasnoća i otpornost na vremenske prilike
Kemijski otpor i toplinska stabilnost
PMMA ima bolju kemijsku otpornost, posebno na kiseline i otapala
PC ima veći toplinski otpor i može podnijeti veće temperature
Trošak i obrada
PMMA je općenito pristupačnija od PC -a
Oba se materijala mogu obraditi sličnim tehnikama, poput oblikovanja 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 obratiti našim vodičima na Abs plastika, Plastika za kućne ljubimce , i PA plastika (najlon).
Evo usporedne tablice koja sažima ključne razlike:
| svojstvo | PMMA | Glass | PC | ABS | Nylon | najlon |
| Optička jasnoća | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★ | ★ | ★★★ | ★ |
| Otpor udara | ★★★ | ★ | ★★★★★ | ★★★★ | ★★★ | ★★★★ |
| Otpor na vremenske utjecaje | ★★★★ | ★★★ | ★★★ | ★★ | ★★★ | ★★★ |
| Kemijska otpornost | ★★★★ | ★★★★ | ★★★ | ★★ | ★★★ | ★★★ |
| Toplinska stabilnost | ★★★ | ★★★★ | ★★★★ | ★★ | ★★★ | ★★★★ |
| Ekonomičnost | ★★★★ | ★★ | ★★★ | ★★★★ | ★★★ | ★★★ |
Prilikom odabira materijala razmotrite specifične zahtjeve vaše prijave. Čimbenici kao što su transparentnost, otpornost na udarce, stabilnost vremenske utjecaje, kemijska otpornost, toplinska stabilnost i troškovi trebaju se uzeti u obzir.
PMMA nudi jedinstvenu kombinaciju svojstava koja ga čine prikladnim za širok raspon primjena. Njegova izvrsna optička jasnoća, UV otpornost i kemijska otpornost izdvajaju je od mnogih drugih inženjerskih plastika.
Međutim, u aplikacijama u kojima je potrebna ekstremni otpornost na udarce ili stabilnost visoke temperature, materijali poput polikarbonata ili najlona mogu biti prikladniji.
Za više informacija o obradi ovih materijala, možda će vas zanimati naši vodiči akrilno oblikovanje ubrizgavanja i strojevi za oblikovanje ubrizgavanja.
Okolišni i sigurnosni aspekti PMMA plastike
Kada se razmatra upotreba PMMA, ključno je procijeniti njegov utjecaj na okoliš i sigurnosne aspekte. Istražimo PMMA -ovu reciklabilnost, zabrinutost za toksičnost i relevantne propise i standarde.
Recikliranje i održivost
Metode i izazovi recikliranja
PMMA se 100% reciklira
Recikliranje se može obaviti pirolizom ili depolimerizacijom
Izazovi uključuju sortiranje, onečišćenje i kvalitetu recikliranog materijala
Utjecaj na okoliš i potrošnja energije
Inicijative za održivu proizvodnju
Toksičnost i zdravstvena pitanja
Sigurnost bez BPA i kontakta s hranom
Izgaranje nusproizvodi i toksičnost dima
Profesionalno izlaganje i rukovanje mjerama opreza
Propisi i standardi
Evo tablice koja sažima ključne aspekte za okoliš i sigurnost PMMA:
| o aspektu | Pojedinosti |
| Reciklabilnost | 100% recikliranje kroz pirolizu ili depolimerizaciju |
| Utjecaj na okoliš | Zahtijeva energiju i resurse; Pravilno upravljanje otpadom je neophodno |
| Sigurnost u kontaktu s hranom | BPA-bez i FDA odobreni za kontakt s hranom |
| Nusprodukti izgaranja | Oslobađa toplinu i dim kad se izgara; Potrebne odgovarajuće mjere sigurnosti požara |
| Profesionalno izlaganje | Prašina i dim mogu uzrokovati iritaciju respirata; PPE preporučeno |
| Doseg i ROHS | U skladu s propisima o dosegu i ROHS -u |
| UL 94 zapaljivosti | UL 94 HB ocjena; Aditivi koji mogu biti otpušteni 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 s jedinstvenim svojstvima. Nudi izvrsnu transparentnost, izdržljivost i otpornost na vremenske uvjete. PMMA se može poboljšati aditivima i obraditi različitim metodama kako bi odgovarao određenim aplikacijama.
Odabir pravog materijala presudan je za uspješan dizajn proizvoda. Svojstva PMMA -a čine je prikladnim za automobilsku, građevinsku, medicinsku i potrošnju robu.
Savjeti: Možda vas zanimaju sva plastika
