Polimetil metakrilat ali PMMA je vsestranski sintetični polimer. Znana kot akril, pleksi steklo ali organsko steklo, ki revolucionira različne panoge.
Od avtomobila do gradnje, edinstvene lastnosti PMMA so nepogrešljive. V tej objavi bomo raziskali značilnosti, aplikacije PMMA in zakaj je ključnega pomena pri sodobni proizvodnji.
Kaj je PMMA?
PMMA ali polimetil metakrilat je vsestranski sintetični polimer. Znan je po svoji izjemni jasnosti in trajnosti. Ta prozorna, toga termoplastična služi kot odlična alternativa steklu in polikarbonat.
PMMA se pogosto imenuje akril ali pleksi stekla, ki se ponaša z impresivnimi lastnostmi:
Lahka (40% lažja od stekla)
Shatter odporen (10-krat močnejši od običajnega stekla)
Visoka svetloba (92% svetlobe prehaja skozi)
UV in vremensko odporni
Molekularna struktura
V svojem jedru se PMMA tvori iz monomerov metil metakrilata (MMA). Molekularna formula MMA je C5H8O2 ali CH2 = CCH3COOCH3.
Struktura plastike PMMA
Struktura PMMA prispeva k njegovim edinstvenim značilnostim:
Vlaknasta molekularna razporeditev
Konfiguracija prostorskega omrežja
Linearni polimer z estrom
PMMA deli nekaj podobnosti z drugimi plastiki, kot so Hišni ljubljenček in PS v smislu preglednosti in vsestranskosti. Vendar ima svoje edinstvene lastnosti, zaradi katerih je primerna za posebne aplikacije. Če želite več informacij o obdelavi PMMA, vas bo morda zanimalo učenje Oblikovanje akrilnega injiciranja.
Lastnosti PMMA (akril)
Fizične lastnosti
| lastnosti PMMA | vrednosti/opisa |
| Gostota | 1,17-1,20 g/cm³ |
| Optična jasnost | 92% lahka prepustnost |
| Površinska trdota | Visok |
| Odpornost na praske | Dobro (bolje kot drugi prozorni polimeri, kot je polikarbonat, vendar manj kot steklo) |
| Teža | 40% lažji od stekla |
| UV odpornost | Odlična odpornost na UV sevanje |
| Odpornost na vremenske vplive | Velika odpornost na vremenske vplive |
| Preglednost | Odlično (brezbarvno in prozorno) |
| Indeks loma | 1.49 |
Mehanske lastnosti
| mehanske lastnosti PMMA | opis |
| Natezna trdnost | 65 MPA / 9400 PSI |
| Upogibna moč | 90 MPA / 13000 PSI |
| Natezni modul | 2300-3300 MPA |
| Površinska trdota | Visok |
| Udarna odpornost | Nižje v primerjavi z nekatere plastike, vendar višje od stekla |
| Odpornost na praske | Dobro (bolje kot drugi prozorni polimeri, kot je polikarbonat, vendar manj kot steklo) |
| Dimenzijska stabilnost | Dobro (zaradi nizke absorpcije vlage) |
| Žilavost | Zmerni (homopolimeri so krhki, kopolimeri so težki) |
| Togost | Visok |
| Vedenje utrujenosti | Lahko opazimo iz Wöhlerjeve krivulje upogibne moči v primerjavi s številom ciklov |
| Krhkast | Ostaja krhka tudi pri višjih temperaturah |
Toplotne lastnosti PMMA
| termične lastnosti | vrednosti/opis |
| Temperatura steklenega prehoda | 106 ° C (do 115 ° C za listne praznine) |
| Temperatura mehčanja (vicat B) | 84-111 ° C (odvisno od srednje molarne mase) |
| Temperatura odklona toplote | 95 ° C / 203 ° F (@ 0,46 MPA / 66 PSI) |
| Najvišja temperatura dolgotrajne uporabe | Do 70 ° C. |
| Temperatura samodejnega iglavca | 400-465 ° C. |
| Toplotna odpornost | 60-80 ° C (splošni razpon) |
| Toplotna ekspanzija | Višji od stekla ali kovin |
| Vnetljivost | Preprosto vnetljivo (UL 94 HB klasifikacija) |
| Temperatura taljenja (za obdelavo) | 200-250 ° C (injekcijsko oblikovanje) |
| Temperatura ekstrudiranja | 180-250 ° C. |
| TEMPERATURA TERMORMING | 150-180 ° C (do 200 ° C za visoke molarne mase) |
Kemična odpornost PMMA
| kemijske odpornosti | Opis |
| Odporen proti | |
| Ni odporen proti | |
| Posebne ranljivosti | Dovzetno za stresno korozijsko pokanje Lahko poškodujejo nekatera topila, kot so H2O2, aceton, alkohol |
| Vremenska odpornost | Odlična odpornost na vremenske vplive in ultravijolično sevanje |
| Absorpcija vode | Nizka absorpcija vlage in vode |
| Odpornost na slano vodo | Na to ne vpliva slana voda |
Električne lastnosti
| Električne lastnosti | OPIS PMMA |
| Električna izolacija | Dober električni izolator, zlasti pri nizkih frekvencah |
| Učinkovitost visoke frekvence | Pod polietilen in polistiren v izolacijskih zmožnostih |
| Faktor izgube | Med normalno uporabo ostane stabilen |
| Površinska odpornost | Med normalno uporabo ostane stabilen |
| Primernost | Ugodno za izdelavo delov v električni industriji |
| Statični naboj | Nagnjen k ustvarjanju površinskega naboja |
| Antistatične lastnosti | Pogosto zahteva antistatične dodatke |
| Dielektrična moč | Visok |
| Faktor disipacije | Nizka |
Proizvodnja PMMA
PMMA ali akril, nastane s polimerizacijo metil metakrilata (MMA). MMA je organska spojina s formulo CH2 = C (CH3) Cooch3. To je brezbarvna, brez vonja.
Polimerizacija MMA
Polimerizacijo MMA lahko izvedemo z različnimi metodami:
Termična polimerizacija
Najpogostejša metoda za proizvodnjo PMMA
MMA se segreje na 100-150 ° C
Pri tej temperaturi se molekule MMA združujejo in tvorijo polimerne verige
Katalitična polimerizacija
Sevalna polimerizacija
Izbira metode polimerizacije je odvisna od želenih lastnosti in končne uporabe PMMA.
Viri iz Europlasa
Oblikovanje izdelkov PMMA
Po polimerizaciji lahko PMMA oblikujemo v različne oblike:
Listi in bloki
Proizvedeno z vlivanjem celic ali ekstruzije
Uporablja se za aplikacije, kot so znaki, akvariji in zasteklitev
Kroglice
Smole
Proces tvorbe vpliva na končne lastnosti izdelka PMMA. Na primer, listi celic imajo vrhunsko optično jasnost v primerjavi z ekstrudiranimi.
MMA nastane s kopolimerizacijo akriloil klorida z metanolom. Ta postopek zagotavlja monomer visoke čistosti za proizvodnjo PMMA.
Metode toplotne in katalitične polimerizacije so v industriji najpogosteje uporabljene. Zagotavljajo dobro ravnovesje učinkovitosti proizvodnje in kakovosti izdelkov.
Sevalna polimerizacija, čeprav je manj pogosta, ponuja edinstvene prednosti. Omogoča natančen nadzor nad postopkom polimerizacije in lahko ustvari PMMA s specifičnimi lastnostmi.
Metode obdelave za PMMA plastiko
PMMA lahko obdelamo z različnimi metodami, odvisno od želene oblike in lastnosti končnega izdelka.
Oblikovanje vbrizgavanja
Topljeni PMMA se vbrizga v plesni votlino
Omogoča kompleksne oblike z visoko natančnostjo
Prednosti: hitra, učinkovita in primerna za množično proizvodnjo
Za podrobnejše informacije o tem postopku se lahko sklicujete na naš vodnik Oblikovanje akrilnega injiciranja.
Upoštevanje oblikovanja plesni
Osnutek kotov za enostavno odstranjevanje delov
Enotna debelina stene za enakomerno hlajenje
Ustrezno vrtanje in odzračevanje, da se izognemo napakam
Odpravljanje težav s skupnimi napakami
Oznake umivalnika: povzročajo debele stene ali nezadostno hlajenje
Okrivljanje : zaradi neenakomernega hlajenja ali visokih stresov za oblikovanje
Oznake opekline: posledica pregrevanja ali ujetega zraka
Za obsežen seznam potencialnih vprašanj preverite naš vodnik naprej Napake v obliki injiciranja.
Ključni vidiki
Predhodno sušenje PMMA za preprečevanje napak, povezanih z vlago
Nadzor temperature obdelave (200-250 ° C)
Oblikovanje osnutkov kotov (1-2 °) za enostavno izmet
Žalenje oblikovanih delov za lajšanje notranjih napetosti
Za zagotovitev kakovostnih rezultatov je ključnega pomena za pravilno vzdrževanje Tolerance za oblikovanje vbrizgavanja.
Ekstruzija
PMMA se stopi in prisili skozi matrico
Proizvaja neprekinjene profile ali liste
Prednosti: stroškovno učinkovite za dolge, dosledne oblike
Die dizajn in umerjanje
Nadaljnji procesi
Rezanje ekstrudiranih profilov na želene dolžine
Vrtalne luknje ali funkcije rezkanja
Sekundarne operacije, kot sta upogibanje ali oblikovanje
Termoformiranje
Ogrevanje listov PMMA, dokler ne pride do upogljivega
Oblikovanje lista nad plesnim s pomočjo vakuuma ali tlaka
Prednosti: veliki tankostenski deli s kompleksnimi krivuljami
Kalupni materiali in metode ogrevanja
Kalupe lahko izdelamo iz lesa, aluminija ali sestavljenih materialov
Metode ogrevanja vključujejo infrardeče, konvekcijo in kontaktno ogrevanje
Obrezovanje in zaključek
Obdelava in izdelava
PMMA je mogoče obdelati z običajnimi orodji
Rezanje, vrtanje in rezkanje so običajna operacija
Prednosti: vsestranske in primerne za majhne serije ali prototipe
Lasersko rezanje in graviranje
Poliranje in površinsko obdelavo
Brušenje in poliranje, da dosežete sijajni zaključek
Poliranje v plamenu ali poliranje topila za gladko površino
Vezava in montaža
Deli PMMA se lahko pridružite z različnimi metodami
Varjenje topila: Uporaba topila za raztapljanje in zlivanje delov skupaj
Cementna vezava: Uporaba lepil, združljivih s PMMA
Mehansko pritrditev in prileganje
Pretiravanje in vstavljanje oblikovanja
Za več informacij o tej tehniki glejte naš vodnik Vstavite oblikovanje.
Izbira metode obdelave je odvisna od dejavnikov, kot so:
Geometrija in velikost dela
Zahtevana površinska zaključka in tolerance
Obseg proizvodnje in omejitve stroškov
Za natančne izračune v postopku oblikovanja vbrizgavanja glejte naš vodnik o formule za izračun za oblikovanje vbrizgavanja.
Izboljšanje lastnosti materiala PMMA
PMMA je vsestranska plastika, včasih pa potrebuje spodbudo za izpolnjevanje posebnih zahtev za uporabo. Tu prihajajo dodatki. Lahko izboljšajo lastnosti PMMA, zaradi česar je še bolj koristna.
Modifikatorji vpliva
Povečajte žilavost in odpornost na PMMA
Idealno za varnostno zasteklitev in uporabo z velikim vplivom
Primeri: gumijasti delci, modifikatorji jedrne lupine
UV stabilizatorji
Zaščitite PMMA pred rumenim in razpadom, ki jo povzroči izpostavljenost UV
Bistvenega pomena za zunanje aplikacije in dolgoročno uporabo
Skupni UV stabilizatorji: benzotriazoli, benzofenoni, HALS
Mehčalci
Izboljšajte prožnost in mehkobo PMMA
Koristno za aplikacije, kot so kontaktne leče in prilagodljivi zasloni
Primeri: dibutil ftalat, dioktil ftalat, butil benzil ftalat
Barvila in barvila
PMMA dodajte barvo za dekorativne in funkcionalne namene
Lahko ustvari prozorne, prosojne ali neprozorne odtenke
Vrste: organska barvila, anorganski pigmenti, pigmenti s posebnim učinkom
Co-monomi
Spremenite lastnosti PMMA z vključitvijo drugih monomerov
Metil akrilat izboljša toplotno stabilnost in zmanjšuje depolimerizacijo med predelavo
Drugi komonomi: etil akrilat, butil akrilat, stiren
Polnila
Izboljšajte moč, togost in dimenzijska stabilnost PMMA
Zmanjšajte stroške z zamenjavo dela polimera
Primeri: steklena vlakna, ogljikova vlakna, mineralna polnila
Ti aditivi so vključeni med postopkom polimerizacije ali z sestavljanjem. Izbira dodatka je odvisna od potrebnega potrebnega povečanja lastnosti.
| Aditivna | funkcija |
| Modifikatorji vpliva | Povečajte žilavost in odpornost na udarce |
| UV stabilizatorji | Zaščitite pred rumenjenjem in degradacijo pred izpostavljenostjo UV |
| Mehčalci | Izboljšajte prožnost in mehkobo |
| Barvila in barvila | Dodajte barvo za dekorativne in funkcionalne namene |
| Co-monomi | Spremenite lastnosti, kot je toplotna stabilnost |
| Polnila | Izboljšati moč, togost in stroškovno učinkovitost |
Z izbiro pravih dodatkov in optimizacijo njihovih koncentracij lahko proizvajalci prilagodijo lastnosti PMMA tako, da ustrezajo določenim aplikacijam. Ta prilagoditev širi uporabnost PMMA v različnih panogah.
Pomembno je opozoriti, da lahko aditivi izboljšajo določene lastnosti, imajo lahko tudi kompromise. Na primer, dodajanje modifikatorjev udarcev lahko nekoliko zmanjša preglednost. Za uravnoteženje želenih lastnosti je potrebna skrbna formulacija.
Vrste PMMA
PMMA je na voljo v različnih vrstah, vsaka z edinstvenimi lastnostmi in aplikacijami. Raziščite nekatere najpogostejše sorte.
Standard PMMA
Najpogosteje uporabljena vrsta pmma
Ponuja odlično optično jasnost in vremensko odpornost
Idealno za splošne namenske aplikacije
PMMA, spremenjena s vplivom
Mešani z modifikatorji udarcev za povečano žilavost
Ohranja visoko stopnjo preglednosti
Primerno za aplikacije z visokim vplivom
Varnostna zasteklitev
Zaščitne ovire
UV-odporna PMMA
Ekstrudiran PMMA
Proizvedeno z ekstruzijskimi procesi
Zagotavlja enakomerno debelino
Običajno se uporablja za ustvarjanje neprekinjenih profilov
Igra PMMA
Izdelano z nalivanjem tekoče smole pmma v kalupe
Rezultat v vrhunski optični jasnosti
Običajno se uporablja v aplikacijah, ki zahtevajo kakovostne površine
Medicinske pripomočke
Optične leče
Barvno pmma
Toplotno odporna PMMA
Formulirano za izboljšano toplotno odpornost
Primerno za uporabo z višjo temperaturo
Uporablja se tam, kjer bi tipična PMMA mehčala ali se deformirala
Tu je hitra primerjalna tabela:
| Vnesite | ključne lastnosti | Skupne aplikacije |
| Standard PMMA | Odlična optična jasnost, vremenska odpornost | Prikaz primerov, okna, leče |
| Udarni modificiran | Povečana žilavost, ohranja preglednost | Varnostna zasteklitev, zaščitne ovire |
| UV-odporna | Se upira porumenenju in degradaciji zaradi izpostavljenosti UV | Skylights, Signaliage, avtomobilski deli |
| Ekstrudiran | Enakomerna debelina, neprekinjeni profili | Rjuhe, palice, cevi |
| Igralska zasedba | Vrhunska optična jasnost, kakovostne površine | Medicinski pripomočki, optične leče |
| Obarvano | Različne prozorne in neprozorne barve | Oznake, prikazovalniki, potrošniške izdelke |
| Toplotno odporna | Izboljšana toplotna odpornost, primerna za višje temp | Aplikacije, kjer bi tipična PMMA mehčala/deformirala |
Uporaba plastike PMMA
Vsestranskost PMMA je priljubljena izbira v različnih panogah.
Avtomobilska industrija
Visokošolski pokrovi za žarometje avtomobilov
Instrumentne plošče in prikazi
Notranja obloga in dekorativni elementi
Za več informacij o plastičnih aplikacijah v avtomobilski industriji si oglejte naš vodnik naprej Proizvodnja avtomobilskih delov in komponent.
Vesoljska industrija
Preberite več o vesoljskih aplikacijah v naši za proizvodnjo vesoljskih delov in komponent . Vodnik
Optika in očala
Gradnja in arhitektura
Elektronika in razsvetljava
Medicinske pripomočke
Kostni cement in zobna protetika
Intraokularne leče in kontaktne leče
Diagnostična oprema in kirurško orodje
Za več o medicinskih aplikacijah si oglejte naš vodnik Proizvodnja komponent medicinskih pripomočkov.
Oznake in prikazi
Osvetljeni znaki in svetlobne škatle
Prikaz in razstavni nakup
Muzejski eksponati in umetniške instalacije
Vir iz U-Nuo's Akrilna kozmetična embalaža Purple Steklenica brez zračne losjonske črpalke
Potrošniška dobrina
Če želite več informacij o aplikacijah za šibko potrošništvo, preverite naše za proizvodnjo potrošnikov in trpežnega blaga . Vodnik
| Industrijske | aplikacije |
| Avtomobil | Okraji žarometov, instrumentne plošče, notranjo opremo |
| Aerospace | Okna v kabini letala |
| Optika in očala | Leče za blokiranje modre svetlobe |
| Gradnja | Skylights, hrupne ovire, okrasne plošče |
| Elektronika | LED/LCD zasloni, lahki difuzorji, optična vlakna |
| Medicinske pripomočke | Kostni cement, intraokularne leče, kirurško orodje |
| Oznake in prikazi | Osvetljeni znaki, pop prikazi, muzejski eksponati |
| Potrošniška dobrina | Luksuzne kadi, okvirji za slike, akvariji, trofeje |
Aplikacije PMMA se še naprej širijo, ko proizvajalci odkrivajo nove načine za uporabo njegovih lastnosti. Njegova kombinacija jasnosti, moči in vsestranskosti omogoča oblikovalce in inženirje na različnih poljih.
PMMA plastika proti drugim materialom
Pri izbiri materiala za določeno aplikacijo je bistveno primerjati lastnosti PMMA z drugimi običajnimi materiali. Oglejmo si natančneje, kako se PMMA postavlja proti steklu, polikarbonatu in drugi inženirski plastiki.
PMMA proti steklu
PMMA proti polikarbonatu (PC)
Moč in odpornost na udarce
Optična jasnost in odpornost na vremenske vplive
Kemična odpornost in toplotna stabilnost
PMMA ima boljšo kemično odpornost, zlasti na kisline in topila
PC ima večjo toplotno odpornost in lahko prenese višje temperature
Stroški in obdelava
PMMA je na splošno cenovno ugodnejši od računalnika
Oba materiala lahko obdelamo s podobnimi tehnikami, kot sta oblikovanje in vbrizgavanje in ekstruzija
Za več informacij o polikarbonatu lahko preverite naš vodnik naprej PC plastika.
PMMA proti drugi inženirski plastiki
Za več podrobnosti o teh gradivih se lahko sklicujete na naše vodnike Abs plastika, Hišna plastika in PA plastika (najlon).
Tu je primerjalna tabela, ki povzema ključne razlike:
| lastnost | PMMA | Glass | PC | ABS | PET | NYLON |
| Optična jasnost | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★ | ★ | ★★★ | ★ |
| Udarna odpornost | ★★★ | ★ | ★★★★★ | ★★★★ | ★★★ | ★★★★ |
| Odpornost na vremenske vplive | ★★★★ | ★★★ | ★★★ | ★★ | ★★★ | ★★★ |
| Kemična odpornost | ★★★★ | ★★★★ | ★★★ | ★★ | ★★★ | ★★★ |
| Toplotna stabilnost | ★★★ | ★★★★ | ★★★★ | ★★ | ★★★ | ★★★★ |
| Stroškovno učinkovitost | ★★★★ | ★★ | ★★★ | ★★★★ | ★★★ | ★★★ |
Pri izbiri gradiva razmislite o posebnih zahtevah vaše aplikacije. Upoštevati je treba dejavnike, kot so preglednost, odpornost na udarce, stabilnost vremenskih vplivov, kemična odpornost, toplotna stabilnost in stroški.
PMMA ponuja edinstveno kombinacijo lastnosti, zaradi katerih je primerna za široko paleto aplikacij. Odlična optična jasnost, UV -odpornost in kemična odpornost so jo ločili od številnih drugih inženirskih plastike.
Vendar pa so v aplikacijah, kjer je potrebna ekstremna odpornost na udarce ali visoko temperaturna stabilnost, lahko bolj primerni materiali, kot sta polikarbonat ali najlon.
Za več informacij o obdelavi teh gradiv vas bodo morda zanimali naši vodniki akrilno oblikovanje in injekcijo in Stroji za oblikovanje vbrizgavanja.
Okoljski in varnostni vidiki plastike PMMA
Pri obravnavi uporabe PMMA je ključnega pomena za oceno njegovih vplivov na okolje in varnostne vidike. Raziščite recikliranost PMMA, pomisleke glede toksičnosti ter ustrezne predpise in standarde.
Recikliranje in trajnost
Načini in izzivi recikliranja
PMMA je 100% recikliran
Recikliranje se lahko izvaja s pirolizo ali depolimerizacijo
Izzivi vključujejo razvrščanje, kontaminacijo in kakovost recikliranega materiala
Vpliv na okolje in poraba energije
Pobude za trajnostno proizvodnjo
Toksičnost in zdravstvene težave
Varnost brez BPA in varnost v stiku s hrano
Stranski proizvodi izgorevanja in toksičnost dima
Poklicna izpostavljenost in previdnostni ukrepi
Predpisi in standardi
Tukaj je tabela, ki povzema ključne okoljske in varnostne vidike PMMA:
| o aspektu | podrobnosti |
| Recikliranje | 100% recikliranje s pirolizo ali depolimerizacijo |
| Vpliv na okolje | Zahteva energijo in vire; pravilno ravnanje z odpadki je bistvenega pomena |
| Varnost stikov s hrano | Brez BPA in FDA odobrena za stik s hrano |
| Stranski proizvodi izgorevanja | Sprošča toploto in dim, ko se zgore; Potrebni ustrezni ukrepi požarne varnosti |
| Poklicna izpostavljenost | Prah in hlapi lahko povzročijo draženje dihal; PPE priporočljivo |
| Doseg in rohs | Ustreza predpisom Reach in ROHS |
| UL 94 Vnetljivost | UL 94 HB ocena; Aditivi za retardant plamena lahko izboljšajo požarno odpornost |
| Standardi ISO in ASTM | Različni standardi, ki se uporabljajo za oceno lastnosti in uspešnosti |
Zaključek
PMMA ali akril je vsestranska plastika z edinstvenimi lastnostmi. Ponuja odlično preglednost, trajnost in vremensko odpornost. PMMA lahko izboljšate z dodatki in obdelamo z različnimi metodami, da ustrezajo določenim aplikacijam.
Izbira pravega materiala je ključnega pomena za uspešno oblikovanje izdelkov. PMMA -jeve nepremičnine so primerne za avtomobilske, gradbene, medicinske in potrošniške izdelke.
Nasveti: morda vas zanimajo vse plastike
