Polimetil metacrilat, sau PMMA, este un polimer sintetic versatil. Cunoscut sub numele de acrilic, plexiglas sau sticlă organică, revoluționează diverse industrii.
De la automobile la construcții, proprietățile unice ale PMMA o fac indispensabilă. În această postare, vom explora caracteristicile, aplicațiile PMMA și de ce este crucial în producția modernă.
Ce este PMMA?
PMMA, sau polimetil metacrilat, este un polimer sintetic versatil. Este cunoscut pentru claritatea și durabilitatea remarcabilă. Acest termoplastic transparent, rigid, servește ca o alternativă excelentă la sticlă și Policarbonat.
Adesea numit acrilic sau plexiglas, PMMA se mândrește cu proprietăți impresionante:
Ușor (40% mai ușor decât sticla)
Rezistent la spargere (de 10 ori mai puternic decât sticla obișnuită)
Transmisie ridicată a luminii (92% lumină trece)
UV și rezistent la intemperii
Structura moleculară
La baza sa, PMMA este format din monomeri de metacrilat de metil (MMA). Formula moleculară a MMA este C5H8O2 sau CH2 = CCH3COOCH3.
Structura plasticului PMMA
Structura PMMA contribuie la caracteristicile sale unice:
Aranjament molecular fibros
Configurarea rețelei spațiale
Polimer liniar cu obligațiuni ester
PMMA împărtășește unele asemănări cu alte materiale plastice precum Animal de companie și Ps în termeni de transparență și versatilitate. Cu toate acestea, are propriile sale proprietăți unice care o fac potrivită pentru aplicații specifice. Pentru mai multe informații despre modul în care PMMA poate fi procesat, s -ar putea să fiți interesat să aflați despre Turnare cu injecție acrilică.
Proprietățile PMMA (acrilic)
Proprietățile fizice ale
| proprietății PMMA | valorii/descrierii |
| Densitate | 1.17-1.20 g/cm³ |
| Claritate optică | 92% transmisie ușoară |
| Duritatea suprafeței | Ridicat |
| Rezistență la zgârieturi | Bun (mai bine decât alți polimeri transparenti precum policarbonatul, dar mai puțin decât sticla) |
| Greutate | 40% mai ușor decât sticla |
| Rezistență la UV | Rezistență excelentă la radiații UV |
| Rezistență la intemperii | Rezistență ridicată la intemperii |
| Transparenţă | Excelent (incolor și clar) |
| Indicele de refracție | 1.49 |
Proprietăți mecanice ale PMMA
| proprietății mecanice | Descrierea |
| Rezistență la tracțiune | 65 MPA / 9400 PSI |
| Rezistență la flexie | 90 MPa / 13000 psi |
| Modul de tracțiune | 2300-3300 MPA |
| Duritatea suprafeței | Ridicat |
| Rezistență la impact | Mai mic în comparație cu unele materiale plastice, dar mai mare decât sticla |
| Rezistență la zgârieturi | Bun (mai bine decât alți polimeri transparenti precum policarbonatul, dar mai puțin decât sticla) |
| Stabilitate dimensională | Bun (din cauza absorbției scăzute a umidității) |
| Duritate | Moderat (homopolimerii sunt fragile, copolimerii sunt dure) |
| Rigiditate | Ridicat |
| Comportament de oboseală | Poate fi observat din curba Wöhler a rezistenței flexibile față de numărul de cicluri |
| Fragilitate | Rămâne fragil chiar și la temperaturi mai ridicate |
Proprietățile termice ale proprietății termice PMMA
| proprietății termice | Valoarea/descrierea |
| Temperatura de tranziție a sticlei | 106 ° C (până la 115 ° C pentru semifabricate) |
| Temperatura de înmuiere (Vicat B) | 84-111 ° C (în funcție de masa molară medie) |
| Temperatura de deviere a căldurii | 95 ° C / 203 ° F (@ 0,46 MPa / 66 psi) |
| Temperatura maximă de utilizare pe termen lung | Până la 70 ° C. |
| Temperatura automată | 400-465 ° C. |
| Rezistență la căldură | 60-80 ° C (interval general) |
| Expansiune termică | Mai mare decât sticla sau metalele |
| Inflamabilitate | Ușor inflamabil (clasificare UL 94 HB) |
| Temperatura de topire (pentru procesare) | 200-250 ° C (modelarea prin injecție) |
| Temperatura de extrudare | 180-250 ° C. |
| Temperatura termoformă | 150-180 ° C (până la 200 ° C pentru tipuri de masă molară mare) |
Rezistența chimică a PMMA
| Rezistența chimică | Descrierea |
| Rezistent la | Acizi slabi și alcalini Soluții de sare Hidrocarburi alifatice Solvenți non-polari Grăsimi și uleiuri Apă Detergenți |
| Nu rezistent la | |
| Vulnerabilități specifice | Sensibil la fisurarea coroziunii stresului Poate fi deteriorat de anumiți solvenți precum H2O2, acetonă, alcool |
| Rezistență la vreme | Rezistență excelentă la intemperii și radiații ultraviolete |
| Absorbția apei | Umiditate scăzută și absorbție a apei |
| Rezistența la apă sărată | Neafectată de apa sărată |
Proprietățile electrice ale PMMA
| proprietății electrice | Descrierea |
| Izolație electrică | Izolator electric bun, în special la frecvențe joase |
| Performanță de înaltă frecvență | Sub polietilenă și polistiren în capacitățile de izolare |
| Factor de pierdere | Rămâne stabil în timpul utilizării normale |
| Rezistență la suprafață | Rămâne stabil în timpul utilizării normale |
| Adecvare | Avantajos pentru producerea de piese în industria electrică |
| Încărcare statică | Predispus la crearea de încărcare a suprafeței |
| Proprietăți antistatice | Deseori necesită aditivi antistatici |
| Rezistență dielectrică | Ridicat |
| Factor de disipare | Scăzut |
Producția de PMMA
PMMA, sau acrilic, este produs de polimerizarea metacrilatului de metil (MMA). MMA este un compus organic cu formula CH2 = C (CH3) COOCH3. Este un lichid incolor, inodor.
Polimerizarea MMA
Polimerizarea MMA se poate face folosind diferite metode:
Polimerizare termică
Cea mai frecventă metodă pentru producția de PMMA
MMA este încălzit la 100-150 ° C
La această temperatură, moleculele MMA se combină pentru a forma lanțuri polimerice
Polimerizare catalitică
Polimerizare cu radiații
Alegerea metodei de polimerizare depinde de proprietățile dorite și de aplicațiile de utilizare finală ale PMMA.
Aprovizionare din Europlas
Formarea produselor PMMA
După polimerizare, PMMA poate fi format în diferite forme:
Foi și blocuri
Produs prin turnare sau extrudare a celulelor
Folosit pentru aplicații precum semne, acvarii și geamuri
Mărgele
Rășini
Procesul de formare influențează proprietățile finale ale produsului PMMA. De exemplu, foile turnate cu celule au o claritate optică superioară în comparație cu cele extrudate.
MMA este produs prin copolimerizarea clorurii de acrilie cu metanol. Acest proces asigură un monomer de înaltă puritate pentru producția de PMMA.
Metodele de polimerizare termică și catalitică sunt cele mai utilizate în industrie. Acestea oferă un echilibru bun între eficiența producției și calitatea produsului.
Polimerizarea cu radiații, deși mai puțin frecventă, oferă avantaje unice. Permite un control precis asupra procesului de polimerizare și poate produce PMMA cu proprietăți specifice.
Metode de procesare pentru plastic PMMA
PMMA poate fi procesat folosind diferite metode, în funcție de forma dorită și de proprietățile produsului final.
Turnare prin injecție
PMMA topită este injectată într -o cavitate de mucegai
Permite forme complexe cu o precizie ridicată
Avantaje: rapid, eficient și potrivit pentru producția în masă
Pentru informații mai detaliate despre acest proces, vă puteți referi la ghidul nostru Turnare cu injecție acrilică.
Considerații de proiectare a mucegaiului
Unghiuri de proiect pentru îndepărtarea ușoară a părților
Grosime uniformă a peretelui pentru răcire
Ambalare și aerisire corespunzătoare pentru a evita defectele
Depanarea defectelor comune
Marcaje de chiuvetă: cauzate de pereți groși sau de răcire insuficientă
Dumping : Din cauza răcirii inegale sau a tensiunilor mari de modelare
Marcaje de ardere: Rezultat din supraîncălzire sau aer prins
Pentru o listă cuprinzătoare de probleme potențiale, verificați ghidul nostru Defecte de modelare prin injecție.
Aspecte cheie
PMMA pre-uscat pentru a preveni defectele legate de umiditate
Controlul temperaturilor de procesare (200-250 ° C)
Proiectarea unghiurilor de proiect (1-2 °) pentru o ejecție ușoară
Părți modelate de recoacere pentru a ameliora tensiunile interne
Pentru a asigura rezultate de înaltă calitate, este crucial să se mențină corect Toleranțe de modelare prin injecție.
Extrudare
PMMA este topit și forțat printr -o matriță
Produce profiluri sau foi continue
Avantaje: rentabile pentru forme lungi și consistente
Proiectarea și calibrarea morții
Procese în aval
Tăierea profilurilor extrudate la lungimile dorite
Găuri de găuri sau caracteristici de frezare
Operațiuni secundare precum îndoirea sau formarea
Termoformarea
Încălzirea foilor PMMA până când este flexibilă
Formarea foii peste o matriță folosind vid sau presiune
Avantaje: părți mari, cu pereți subțiri, cu curbe complexe
Materiale de mucegai și metode de încălzire
Matrițele pot fi fabricate din lemn, aluminiu sau materiale compozite
Metodele de încălzire includ infraroșu, convecție și încălzire de contact
Tunderea și finisarea
Prelucrare și fabricare
PMMA poate fi prelucrat folosind instrumente convenționale
Tăierea, forajul și freza sunt operații comune
Avantaje: versatil și potrivit pentru loturi mici sau prototipuri
Tăiere cu laser și gravură
Lustruire și tratare la suprafață
Legare și asamblare
Piesele PMMA pot fi unite folosind diferite metode
Sudarea cu solvent: utilizarea solvenților pentru a dizolva și a contopi piesele împreună
Legătură de ciment: folosind adezivi compatibili cu PMMA
Fixarea mecanică și se potrivește
Depășirea și introducerea modelării
Turnarea PMMA peste un alt material sau componentă
Creează o legătură puternică, integrată între materiale
Pentru mai multe informații despre această tehnică, consultați ghidul nostru Introduceți modelarea.
Alegerea metodei de procesare depinde de factori precum:
Geometrie și dimensiune a părții
Finisarea suprafeței necesare și toleranțele
Volumul de producție și constrângerile de costuri
Pentru calcule precise în procesul de modelare a injecției, consultați ghidul nostru Formule de calcul pentru modelarea prin injecție.
Îmbunătățirea proprietăților materialelor PMMA
PMMA este un plastic versatil, dar uneori are nevoie de un impuls pentru a satisface cerințele specifice de aplicație. Acolo intră aditivii. Ei pot îmbunătăți proprietățile PMMA, ceea ce îl face și mai util.
Modificatori de impact
Creșterea durității PMMA și a rezistenței la impact
Ideal pentru geamuri de siguranță și aplicații cu impact mare
Exemple: particule de cauciuc, modificatori de coajă de miez
Stabilizatori UV
Protejați PMMA de îngălbenire și degradare cauzată de expunerea la UV
Esențial pentru aplicații în aer liber și utilizare pe termen lung
Stabilizatori UV obișnuiți: benzotriazoli, benzofenone, HALS
Plastigatori
Îmbunătățiți flexibilitatea și moliciunea PMMA
Util pentru aplicații precum lentile de contact și afișaje flexibile
Exemple: ftalat de dibutil, ftalat dioctil, ftalat butil benzil
Coloranți și coloranți
Adăugați culoare la PMMA în scopuri decorative și funcționale
Poate crea nuanțe transparente, translucide sau opace
Tipuri: coloranți organici, pigmenți anorganici, pigmenți cu efect special
Co-monomeri
Modificați proprietățile PMMA prin încorporarea altor monomeri
Acrilatul de metil îmbunătățește stabilitatea termică și reduce depolimerizarea în timpul procesării
Alți co-monomeri: acrilat de etil, acrilat butil, stiren
Umpluturi
Îmbunătățiți puterea, rigiditatea și stabilitatea dimensională a PMMA
Reduceți costurile prin înlocuirea unei porțiuni din polimer
Exemple: fibre de sticlă, fibre de carbon, umpluturi minerale
Acești aditivi sunt încorporați în timpul procesului de polimerizare sau prin compunere. Alegerea aditivului depinde de îmbunătățirea proprietății specifice necesară.
| aditivă | Funcție |
| Modificatori de impact | Crește rezistența la duritate și la impact |
| Stabilizatori UV | Protejați -vă împotriva îngăduirii și degradării de expunerea la UV |
| Plastigatori | Îmbunătățiți flexibilitatea și moliciunea |
| Coloranți și coloranți | Adăugați culoare în scopuri decorative și funcționale |
| Co-monomeri | Modificați proprietățile precum stabilitatea termică |
| Umpluturi | Îmbunătățiți puterea, rigiditatea și rentabilitatea |
Prin selectarea aditivilor potriviți și optimizarea concentrațiilor lor, producătorii pot adapta proprietățile PMMA pentru a se potrivi aplicațiilor specifice. Această personalizare extinde utilitatea PMMA în diverse industrii.
Este important de menționat că, în timp ce aditivii pot îmbunătăți anumite proprietăți, pot avea și compromisuri. De exemplu, adăugarea de modificatori de impact poate reduce ușor transparența. Este necesară o formulare atentă pentru a echilibra proprietățile dorite.
Tipuri de PMMA
PMMA vine în diferite tipuri, fiecare cu proprietăți și aplicații unice. Să explorăm unele dintre cele mai comune soiuri.
PMMA standard
Cel mai utilizat tip de PMMA
Oferă claritate optică excelentă și rezistență la vreme
Ideal pentru aplicații cu scop general
Case de afișare
Ferestre
Lentile
PMMA modificată cu impact
Amestecat cu modificatori de impact pentru o duritate crescută
Menține un nivel ridicat de transparență
Potrivit pentru aplicații cu impact mare
Geamuri de siguranță
Bariere de protecție
PMMA rezistent la UV
PMMA extrudat
Produs prin procese de extrudare
Asigură grosimea uniformă pe tot parcursul
Utilizat frecvent pentru crearea de profiluri continue
Distribuit PMMA
Fabricat prin turnarea rășinii PMMA lichide în matrițe
Rezultate într -o claritate optică superioară
Utilizat de obicei în aplicații care necesită suprafețe de înaltă calitate
Dispozitive medicale
Lentile optice
PMMA colorat
PMMA rezistent la căldură
Formulat pentru o rezistență îmbunătățită la căldură
Potrivit pentru aplicații de temperatură mai ridicată
Folosit acolo unde PMMA tipic s -ar înmuia sau se deforma
Iată un tabel de comparație rapidă:
| Tip | Proprietăți cheie | Aplicații comune |
| PMMA standard | Claritate optică excelentă, rezistență la vreme | Cutii de afișare, ferestre, lentile |
| Modificat cu impact | O duritate crescută, menține transparența | Glazură de siguranță, bariere de protecție |
| Rezistent la UV | Rezistă la îngălbenirea și degradarea de la expunerea la UV | Luminatoare, semnalizare, piese auto |
| Extrudat | Grosime uniformă, profiluri continue | Foi, tije, tuburi |
| Distribuire | Claritate optică superioară, suprafețe de înaltă calitate | Dispozitive medicale, lentile optice |
| Colorat | Diverse culori transparente și opac | Semnalizare, afișaje, bunuri de consum |
| Rezistent la căldură | Rezistență îmbunătățită la căldură, potrivită pentru timp mai mare | Aplicații în care PMMA tipică s -ar înmuia/deforma |
Aplicații de plastic PMMA
Versatilitatea PMMA îl face o alegere populară în diverse industrii.
Industria auto
Pentru mai multe informații despre aplicațiile din plastic din industria auto, consultați ghidul nostru Piese auto și componente Fabricarea.
Industria aerospațială
Aflați mai multe despre aplicațiile aerospațiale din Piese aerospațiale și componente Ghid de fabricație.
Optică și ochelari
Construcție și arhitectură
Luminatoare și cupole de acoperiș
Bariere de zgomot și pereți sonori
Panouri decorative și fațade
Electronică și iluminat
Dispozitive medicale
Ciment osos și protetice dentare
Lentile intraoculare și lentile de contact
Echipamente de diagnostic și instrumente chirurgicale
Pentru mai multe despre cererile medicale, consultați ghidul nostru Fabricarea componentelor dispozitivului medical.
Semnalizare și afișaje
Semne iluminate și cutii ușoare
Afișări și vitrine punct-of-of-cumpărat
Expoziții muzeale și instalații de artă
Aprovizionare din U-Nuo's Ambalaj cosmetic acrilic Sticlă de pompă cu loțiune fără aer
Bunuri de consum
Pentru mai multe informații despre cererile de bunuri de consum, verificați -ne Ghid de fabricație pentru consumatori și durabil .
| din industrie | Aplicații |
| Auto | Capace de far, panouri de instrumente, garnituri interioare |
| Aerospațial | Ferestre de cabină a aeronavelor |
| Optică și ochelari | Lentile de blocare a luminii albastre |
| Construcție | Luminatoare, bariere de zgomot, panouri decorative |
| Electronică | Ecrane LED/LCD, difuzoare de lumină, fibre optice |
| Dispozitive medicale | Ciment osos, lentile intraoculare, instrumente chirurgicale |
| Semnalizare și afișaje | Semne iluminate, afișaje pop, exponate de muzeu |
| Bunuri de consum | Băi de lux, rame de imagine, acvarii, trofee |
Aplicațiile PMMA continuă să se extindă pe măsură ce producătorii descoperă noi modalități de a -și folosi proprietățile. Combinația sa de claritate, rezistență și versatilitate îl face un material care să fie pentru designeri și ingineri din diverse câmpuri.
PMMA plastic vs. alte materiale
Atunci când alegeți un material pentru o aplicație specifică, este esențial să comparați proprietățile PMMA cu alte materiale comune. Să aruncăm o privire mai atentă asupra modului în care PMMA se ridică împotriva sticlei, a policarbonatului și a altor materiale plastice de inginerie.
PMMA vs. Glass
PMMA vs. Policarbonat (PC)
Rezistență la forță și impact
Claritate optică și rezistență la intemperii
PMMA oferă o mai bună claritate optică și transparență decât PC -ul
De asemenea, are o rezistență superioară la intemperii și la lumina UV
Rezistență chimică și stabilitate termică
PMMA are o rezistență chimică mai bună, în special la acizi și solvenți
PC -ul are o rezistență termică mai mare și poate rezista la temperaturi mai ridicate
Costuri și procesare
PMMA este în general mai accesibil decât PC -ul
Ambele materiale pot fi procesate folosind tehnici similare, cum ar fi modelarea prin injecție și extrudarea
Pentru mai multe informații despre policarbonat, puteți verifica ghidul nostru PC din plastic.
PMMA vs. alte materiale plastice de inginerie
Pentru mai multe detalii despre aceste materiale, vă puteți referi la ghidurile noastre Plastic abs, Plastic pentru animale de companie și PA plastic (nylon).
Iată un tabel de comparație care rezumă diferențele cheie:
| Proprietate | PMMA | Glass | PC | ABS Nylon | Pet | Nylon |
| Claritate optică | ★★★★★★ | ★★★★★★ | ★★★★★ | ★ | ★★★★ | ★ |
| Rezistență la impact | ★★★★ | ★ | ★★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★ | ★★★★★ |
| Rezistență la intemperii | ★★★★★ | ★★★★ | ★★★★ | ★★ | ★★★★ | ★★★★ |
| Rezistență chimică | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★ | ★★ | ★★★★ | ★★★★ |
| Stabilitatea termică | ★★★★ | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★ | ★★★★ | ★★★★★ |
| Eficiența costurilor | ★★★★★ | ★★ | ★★★★ | ★★★★★ | ★★★★ | ★★★★ |
Când selectați un material, luați în considerare cerințele specifice ale aplicației dvs. Ar trebui luate în considerare factori precum transparența, rezistența la impact, stabilitatea intemperii, rezistența chimică, stabilitatea termică și costurile.
PMMA oferă o combinație unică de proprietăți care o fac potrivită pentru o gamă largă de aplicații. Claritatea sa optică excelentă, rezistența UV și rezistența chimică o fac să fie în afară de multe alte materiale plastice inginerești.
Cu toate acestea, în aplicațiile în care este necesară o rezistență la impact extremă sau o stabilitate la temperaturi ridicate, materiale precum policarbonatul sau nylon pot fi mai potrivite.
Pentru mai multe informații despre procesarea acestor materiale, s -ar putea să vă intereseze ghidurile noastre Turnare cu injecție acrilică și Mașini de modelare prin injecție.
Aspecte de mediu și de siguranță ale plasticului PMMA
Atunci când aveți în vedere utilizarea PMMA, este crucial să evaluați impactul asupra mediului și aspectele de siguranță ale mediului. Să explorăm reciclabilitatea PMMA, problemele de toxicitate și reglementările și standardele relevante.
Reciclabilitate și durabilitate
Metode de reciclare și provocări
PMMA este 100% reciclabil
Reciclarea se poate face prin piroliză sau depolimerizare
Provocările includ sortarea, contaminarea și calitatea materialului reciclat
Impactul asupra mediului și consumul de energie
Inițiative de producție durabilă
Probleme de toxicitate și sănătate
Siguranța de contact fără BPA și alimentație
Produsele secundare de combustie și toxicitatea fumului
Expunerea profesională și măsurile de manipulare
Reglementări și standarde
Ajunge și conformitatea ROHS
PMMA respectă reglementările de înregistrare (înregistrare, evaluare, autorizare și restricție a substanțelor chimice)
De asemenea, respectă standardele ROHS (restricția substanțelor periculoase)
UL 94 Evaluarea inflamabilității
PMMA are un rating UL 94 HB, ceea ce indică arderea orizontală
Aditivii ignifugați de flacără își pot îmbunătăți rezistența la foc
Metode de testare ISO și ASTM
Iată un tabel care rezumă principalele aspecte de mediu și siguranță ale PMMA:
| despre aspect | detalii |
| Reciclabilitate | 100% reciclabil prin piroliză sau depolimerizare |
| Impact asupra mediului | Necesită energie și resurse; Gestionarea corectă a deșeurilor este esențială |
| Siguranța contactului alimentar | BPA fără BPA și FDA aprobat pentru contactul cu alimente |
| Produse secundare de combustie | Eliberează căldură și fum atunci când este ars; Măsuri adecvate de siguranță la incendiu necesare |
| Expunere profesională | Praful și vaporii pot provoca iritații respiratorii; PPE recomandat |
| Ajunge și rohs | Respectă reglementările REACH și ROHS |
| UL 94 inflamabilitate | UL 94 HB rating; Aditivii ignifugați de flacără pot îmbunătăți rezistența la foc |
| Standarde ISO și ASTM | Diverse standarde utilizate pentru evaluarea proprietăților și performanței |
Concluzie
PMMA, sau acrilic, este un plastic versatil cu proprietăți unice. Oferă transparență excelentă, durabilitate și rezistență la vreme. PMMA poate fi îmbunătățit cu aditivi și procesat folosind diferite metode pentru a se potrivi cu aplicații specifice.
Alegerea materialului potrivit este crucială pentru proiectarea de succes a produsului. Proprietățile PMMA o fac potrivită pentru aplicații auto, construcții, medicale și de consum.
Sfaturi: Poate că sunteți interesat de toate materialele plastice
