Поліметилметакрилат, або ПММА, - універсальний синтетичний полімер. Відомий як акрил, оргскла або органічне скло, він революціонує різні галузі.
Від автомобільного до будівництва унікальні властивості PMMA роблять його незамінним. У цій публікації ми вивчимо характеристики, програми PMMA та чому це важливо в сучасному виробництві.
Що таке PMMA?
ПММА, або поліметилметакрилат, - універсальний синтетичний полімер. Він відомий своєю чудовою ясністю та довговічністю. Цей прозорий, жорсткий термопластичний служить чудовою альтернативою скла та полікарбонат.
Часто називають акриловими або оргсклами, PMMA може похвалитися вражаючими властивостями:
Легкий (на 40% легший за скло)
Стійкий до руйнування (в 10 разів сильніший за звичайне скло)
Висока передача світла (92% проходить через)
УФ та стійкий до погоди
Молекулярна структура
По суті, ПММА утворюється з мономерів метилметакрилату (ММА). Молекулярна формула MMA - C5H8O2 або CH2 = CCH3COOCH3.
Структура пластику PMMA
Структура PMMA сприяє своїм унікальним характеристикам:
Волокниста молекулярна композиція
Конфігурація просторової мережі
Лінійний полімер з ефірними зв’язками
PMMA ділиться деякими подібностями з іншими пластмасами, як Домашня тварина і PS з точки зору прозорості та універсальності. Однак він має свої унікальні властивості, які роблять його придатним для конкретних додатків. Для отримання додаткової інформації про те, як можна обробити PMMA, вам може бути цікаво дізнатися про Акрилова ліплення.
Властивості PMMA (акрил)
Фізичні властивості
| PMMA | вартості/опису властивості |
| Щільність | 1.17-1.20 г/см⊃3; |
| Оптична ясність | 92% пропускання світла |
| Поверхнева твердість | Високий |
| Опір подряпин | Добре (краще, ніж інші прозорі полімери, такі як полікарбонат, але менше, ніж скло) |
| Вага | На 40% легший за скло |
| УФ -опір | Відмінна стійкість до УФ -випромінювання |
| Опір вивітрювання | Висока стійкість до вивітрювання |
| Прозорість | Відмінно (безбарвний і чіткий) |
| Індекс заломлення | 1.49 |
Механічні властивості PMMA
| Механічна властивість | Опис |
| Сила на розрив | 65 МПа / 9400 фунт / кв.дюйм |
| Сила згинання | 90 МПа / 13000 фунт / кв. Дюйм |
| Модуль розтягування | 2300-3300 МПа |
| Поверхнева твердість | Високий |
| Ударний опір | Нижчий порівняно з деякими пластмасами, але вище, ніж скло |
| Опір подряпин | Добре (краще, ніж інші прозорі полімери, такі як полікарбонат, але менше, ніж скло) |
| Розмірна стабільність | Добре (через низьке поглинання вологи) |
| Міцність | Помірні (гомополімери крихкі, сополімери жорсткі) |
| Жорсткість | Високий |
| Поведінка втоми | Можна спостерігати з кривої Велера з гнучкою міцністю проти кількості циклів |
| Мандрівка | Залишається крихким навіть при більш високих температурах |
Теплові властивості
| теплової властивості PMMA | /Опис |
| Температура переходу скла | 106 ° C (до 115 ° C для литих пробілів) |
| Температура пом'якшення (Vicat B) | 84-111 ° C (залежно від середньої молярної маси) |
| Температура відхилення тепла | 95 ° C / 203 ° F (@ 0,46 МПа / 66 фунт / кв.дюйм) |
| Максимальна тривала температура використання | До 70 ° C |
| Температура автоматичного вивезення | 400-465 ° C |
| Теплостійкість | 60-80 ° C (загальний діапазон) |
| Теплове розширення | Вище скла або металів |
| Помітність | Легко легкозаймистих (Класифікація UL 94 HB) |
| Температура плавлення (для обробки) | 200-250 ° C (ліплення ін'єкції) |
| Температура екструзії | 180-250 ° C |
| Температура термоформування | 150-180 ° C (до 200 ° C для високих типів молярної маси) |
Хімічна стійкість до ПММА
| хімічної | стійкості |
| Стійкий до | Слабкі кислоти та луги Соляні розчини Аліфатичні вуглеводні Неполярні розчинники Жири та олії Вода Миючі засоби |
| Не стійкий до | Сильні кислоти та луги Бензол Полярні розчинники Кетони Ефіри Ефіри Ароматичні вуглеводні Хлоровані вуглеводні |
| Конкретні вразливості | Сприйнятливий до стресу корозії Може бути пошкоджено певними розчинниками, такими як H2O2, ацетон, алкоголь |
| Погода | Відмінна стійкість до вивітрювання та ультрафіолетового випромінювання |
| Поглинання води | Низька волога та поглинання води |
| Солодна водостійка | Не впливають на морську воду |
Електричні властивості PMMA
| Електрична властивість | Опис |
| Електрична ізоляція | Хороший електричний ізолятор, особливо на низьких частотах |
| Високочастотні показники | Нижче поліетилену та полістиролу в ізоляційних можливостях |
| Коефіцієнт втрати | Залишається стабільним під час нормального використання |
| Поверхнева опір | Залишається стабільним під час нормального використання |
| Придатність | Вигідно для виробництва деталей в електричній галузі |
| Статичний заряд | Схильний до створення поверхневого заряду |
| Антистатичні властивості | Часто потрібні антистатичні добавки |
| Діелектрична сила | Високий |
| Коефіцієнт розсіювання | Низький |
Виробництво ПММА
ПММА, або акрил, виробляється шляхом полімеризації метилметакрилату (ММА). MMA - органічна сполука з формулою CH2 = C (CH3) COOCH3. Це безбарвна рідина без запаху.
Полімеризація ММА
Полімеризація ММА може бути здійснена за допомогою різних методів:
Термічна полімеризація
Найпоширеніший метод виробництва ПММА
ММА нагрівається до 100-150 ° C
При цій температурі молекули MMA поєднуються з утворенням полімерних ланцюгів
Каталітична полімеризація
Радіаційна полімеризація
Вибір методу полімеризації залежить від потрібних властивостей та застосувань кінцевого використання ПММА.
Пошук з європласів
Формування продуктів PMMA
Після полімеризації ПММА може бути сформована в різні форми:
Аркуші та блоки
Виробляється за допомогою лиття клітин або екструзії
Використовується для таких додатків, як знаки, акваріум та скління
Бісер
Смола
Процес формування впливає на остаточні властивості продукту PMMA. Наприклад, аркуші клітин мають чудову оптичну ясність порівняно з екструдованими.
ММА виробляється шляхом сополімеризації акрилоїлхлориду з метанолом. Цей процес забезпечує високий мономер для виробництва ПММА.
Методи теплової та каталітичної полімеризації є найбільш широко використовуваними в галузі. Вони забезпечують хороший баланс ефективності виробництва та якості продукції.
Радіаційна полімеризація, хоча і рідше, пропонує унікальні переваги. Це дозволяє точно контролювати процес полімеризації і може виробляти ПММА з конкретними властивостями.
Методи обробки пластику PMMA
PMMA можна обробити за допомогою різних методів, залежно від потрібної форми та властивостей кінцевого продукту.
Підприємство для ін'єкцій
Розтоплений ПММА вводиться в порожнину форми
Дозволяє робити складні форми з високою точністю
Переваги: швидкі, ефективні та підходять для масового виробництва
Для отримання більш детальної інформації про цей процес ви можете звернутися до нашого посібника Акрилова ліплення.
Міркування дизайну цвілі
Кути проекту для легкого видалення
Рівномірна товщина стінки для навіть охолодження
Належне вентиляція та вентиляція, щоб уникнути дефектів
Усунення неполадок загальних дефектів
Позначки мийки: спричинені товстими стінами або недостатнім охолодженням
Викривлення : через нерівномірне охолодження або високі напруги ліплення
Опіки: Результатом від перегріву або захопленого повітря
Щоб отримати вичерпний перелік потенційних питань, перевірте наш посібник дефекти ліплення ін'єкцій.
Основні аспекти
Попередньо висушування PMMA для запобігання дефектів, пов'язаних з вологою
Контроль температури обробки (200-250 ° C)
Проектування кутів проекту (1-2 °) для легкого викиду
Відпал формових деталей для зняття внутрішніх напружень
Для забезпечення високоякісних результатів важливо підтримувати належне допуски для ліплення.
Екструзія
PMMA розплавиться і вимушується через штамп
Виробляє безперервні профілі або простирадла
Переваги: економічно вигідні для довгих, послідовних форм
Дизайн та калібрування
Процеси вниз за течією
Вирізання екструдованих профілів на бажану довжину
Свердління отворів або фрезерних особливостей
Вторинні операції, такі як згинання або формування
Термоформування
Нагрівання аркушів PMMA до податливості
Формування аркуша над формою за допомогою вакууму або тиску
Переваги: великі тонкостінні частини зі складними кривими
Матеріали та методи опалення
Полоски можна виготовити з дерева, алюмінію або композитних матеріалів
Методи нагріву включають інфрачервоне, конвекцію та контактне опалення
Обрізка та закінчення
Обробка та виготовлення
PMMA можна обробляти за допомогою звичайних інструментів
Різання, буріння та фрезер - це загальні операції
Переваги: універсальний і підходить для невеликих партій або прототипів
Лазерне різання та гравірування
Поліровування та поверхнева обробка
Зв'язок та збір
Частини PMMA можна з'єднати за допомогою різних методів
Зварювання розчинника: Використання розчинників для розчинення та зборів деталей разом
Цементне скріплення: Використання сумісних з PMMA клеями
Механічне кріплення та оснащення
Перенапруження та вставлення ліплення
Формування ПММА над іншим матеріалом або компонентом
Створює міцний, інтегрований зв’язок між матеріалами
Для отримання додаткової інформації про цю техніку див. Наш посібник Вставте ліплення.
Вибір методу обробки залежить від таких факторів, як:
Частина геометрія та розмір
Необхідна обробка поверхні та допуски
Обсяг виробництва та обмеження витрат
Для точних розрахунків у процесі формування впорскування зверніться до нашого посібника Формули розрахунку для лиття ін'єкції.
Підвищення властивостей матеріалу PMMA
PMMA - це універсальний пластик, але іноді йому потрібен приріст для задоволення конкретних вимог до застосування. Ось тут надходять добавки. Вони можуть покращити властивості PMMA, що робить його ще кориснішим.
Модифікатори впливу
Збільшити міцність та ударну стійкість PMMA
Ідеально підходить для засобів для засобів для безпеки та додатків з високим впливом
Приклади: Гумові частинки, модифікатори ядра
УФ -стабілізатори
Захистіть ПММА від пожовтіння та деградації, спричиненої впливу УФ
Необхідні для зовнішніх додатків та довгострокового використання
Поширені УФ -стабілізатори: бензотріазоли, бензофенони, підприємства
Пластифікатори
Підвищити гнучкість та м'якість PMMA
Корисно для таких додатків, як контактні лінзи та гнучкі дисплеї
Приклади: Дібутилфталат, діоктил фталат, бутил бензилфталат
Барвники та барвники
Додайте колір до PMMA для декоративних та функціональних цілей
Може створювати прозорі, напівпрозорі або непрозорі відтінки
Типи: Органічні барвники, неорганічні пігменти, пігменти спеціального ефекту
Співоматики
Змініть властивості PMMA, включивши інші мономери
Метилакрилат покращує теплову стійкість та знижує деполімеризацію під час переробки
Інші співмономи: етилакрилат, бутиловий акрилат, стирол
Наповнювачі
Поліпшити силу, жорсткість та розмірність PMMA
Зменшити витрати, замінивши частину полімеру
Приклади: скляні волокна, вуглецеві волокна, мінеральні наповнювачі
Ці добавки включаються в процес полімеризації або шляхом складання. Вибір добавки залежить від необхідного посилення властивості.
| Адитивна | функція |
| Модифікатори впливу | Збільшити міцність та опір ударів |
| УФ -стабілізатори | Захистіть від пожовтіння та деградації від впливу УФ |
| Пластифікатори | Підвищити гнучкість та м'якість |
| Барвники та барвники | Додайте колір для декоративних та функціональних цілей |
| Співоматики | Змініть такі властивості, як теплова стабільність |
| Наповнювачі | Поліпшити силу, жорсткість та економічну ефективність |
Вибираючи правильні добавки та оптимізуючи їх концентрацію, виробники можуть адаптувати властивості PMMA відповідно до конкретних програм. Це налаштування розширює корисність PMMA в різних галузях.
Важливо зазначити, що хоча добавки можуть посилити певні властивості, вони також можуть мати компроміси. Наприклад, додавання модифікаторів удару може трохи знизити прозорість. Ретельна рецептура необхідна для збалансування бажаних властивостей.
Типи ПММА
PMMA поставляється в різних типах, кожна з унікальними властивостями та додатками. Давайте вивчимо деякі найпоширеніші сорти.
Стандартний PMMA
ПММА, модифікована впливом
Поєднаний з модифікаторами удару для підвищення міцності
Підтримує високий рівень прозорості
Підходить для додатків з високим впливом
УФ-стійкий PMMA
Екструдований ПММА
Виробляються за допомогою екструзійних процесів
Забезпечує рівномірну товщину протягом усього
Зазвичай використовується для створення безперервних профілів
Кинути PMMA
Виготовлений шляхом наливання рідкої смоли PMMA у форми
Призводить до вищої оптичної ясності
Зазвичай використовуються в додатках, що потребують високоякісних поверхонь
Медичні пристрої
Оптичні лінзи
Кольорова ПММА
Доступний у різних прозорих та непрозорих кольорах
Служить декоративними або функціональними цілями
Часто використовується в:
Вивіска
Дисплеї
Споживчі товари
Теплостійка ПММА
Сформульований для підвищеної тепловідповідач
Підходить для більш високих температурних застосувань
Використовується там, де типовий ПММА пом'якшить або деформ
Ось швидка таблиця порівняння:
| Введіть властивості | ключових властивостей | Загальні програми |
| Стандартний PMMA | Відмінна оптична ясність, стійкість до погоди | Відображення, вікна, лінзи |
| Модифікований | Підвищена міцність, підтримує прозорість | Застереження безпеки, захисні бар'єри |
| УФ-стійкий | Чинить опір пожовттю та деградації від впливу УФ | Skylights, вивіски, автомобільні деталі |
| Екструдований | Рівномірна товщина, безперервні профілі | Аркуші, стрижні, трубки |
| Кадати | Вища оптична ясність, якісні поверхні | Медичні пристрої, оптичні лінзи |
| Кольоровий | Різні прозорі та непрозорі кольори | Вивіски, дисплеї, споживчі товари |
| Теплостійкий | Посилена теплостійкість, придатна для вищих темпів | Застосування, де типова PMMA пом'якшить/деформує |
Застосування пластику PMMA
Універсальність PMMA робить його популярним вибором у різних галузях.
Автомобільна промисловість
Обкладинки фари високого класу
Панелі інструментів та дисплеї
Внутрішня обробка та декоративні елементи
Для отримання додаткової інформації про пластикові програми в автомобільній промисловості, перегляньте наш посібник Автомобільні деталі та компоненти Виробництво.
Аерокосмічна промисловість
Вікна кабіни літаків
Легкі властивості PMMA та стійкі до розбиття роблять його ідеальним для цього застосування
Це забезпечує чіткий вигляд, забезпечуючи безпеку пасажирів
Дізнайтеся більше про аерокосмічні програми в нашому Посібник з виробництва аерокосмічних частин та компонентів .
Оптика та окуляри
Будівництво та архітектура
Електроніка та освітлення
Медичні пристрої
Кістковий цемент та зубні протезування
Внутрішньоочні лінзи та контактні лінзи
Діагностичне обладнання та хірургічні інструменти
Докладніше про медичні програми див. У нашому Посібнику Виробництво компонентів медичних пристроїв.
Вивіски та дисплеї
Освітлені знаки та легкі коробки
Точкові покупки дисплеїв та вітрини
Музейні експонати та художні інсталяції
Пошук від U-nuo Акрилова косметична упаковка фіолетова пляшка з лосьйоном насоса для лосьйону
Споживчі товари
Для отримання додаткової інформації про програми споживчих товарів, перевірте наше з виробництва споживчих та довговічних товарів . Посібник
| Промислові | програми |
| Автомобільний | Обкладинки фари, панелі приладів, внутрішня обробка |
| Аерокосмічний | Вікна кабіни літаків |
| Оптика та окуляри | Блокування синього світла лінзи |
| Будівництво | Світлої ліхтарі, шумові бар'єри, декоративні панелі |
| Електроніка | Світлодіодні/РК -екрани, дифузори світла, оптичні волокна |
| Медичні пристрої | Кістковий цемент, внутрішньоочні лінзи, хірургічні інструменти |
| Вивіски та дисплеї | Освітлені знаки, поп -експозиції, музейні експонати |
| Споживчі товари | Розкішні ванни, картинки, акваріуми, трофеї |
Заявки PMMA продовжують розширюватися, коли виробники виявляють нові способи використання його властивостей. Його поєднання чіткості, сили та універсальності робить його матеріалом для дизайнерів та інженерів у різних галузях.
PMMA пластик проти інших матеріалів
Вибираючи матеріал для конкретного застосування, важливо порівняти властивості ПММА з іншими загальними матеріалами. Давайте детальніше розглянемо, як PMMA стоїть проти скла, полікарбонату та інших інженерних пластмас.
PMMA проти скла
PMMA проти полікарбонату (ПК)
Для отримання додаткової інформації про полікарбонат ви можете перевірити наш посібник ПК Пластик.
PMMA проти інших інженерних пластмас
Для отримання більш детальної інформації про ці матеріали ви можете звернутися до наших путівників ABS пластик, Домашня пластик , і ПА пластик (нейлон).
Ось таблиця порівняння, що підсумовує ключові відмінності:
| властивість | PMMA | Glass | PC | ABS | PET | Nylon |
| Оптична ясність | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★ | ★ | ★★★ | ★ |
| Ударний опір | ★★★ | ★ | ★★★★★ | ★★★★ | ★★★ | ★★★★ |
| Опір вивітрювання | ★★★★ | ★★★ | ★★★ | ★★ | ★★★ | ★★★ |
| Хімічна стійкість | ★★★★ | ★★★★ | ★★★ | ★★ | ★★★ | ★★★ |
| Термічна стабільність | ★★★ | ★★★★ | ★★★★ | ★★ | ★★★ | ★★★★ |
| Економічна ефективність | ★★★★ | ★★ | ★★★ | ★★★★ | ★★★ | ★★★ |
Вибираючи матеріал, розгляньте конкретні вимоги вашої програми. Слід враховувати такі фактори, як прозорість, стійкість до удару, стійкість до вивітрювання, хімічна стійкість, термічна стабільність та вартість.
PMMA пропонує унікальну комбінацію властивостей, які роблять його придатним для широкого спектру застосувань. Його відмінна оптична ясність, резистентність до УФ та хімічна стійкість виділяють її від багатьох інших інженерних пластмас.
Однак у застосуванні, де потрібні екстремальна стійкість до удару або високотемпературна стабільність, такі матеріали, такі як полікарбонат або нейлон, можуть бути більш придатними.
Для отримання додаткової інформації про обробку цих матеріалів ви можете зацікавити наші путівники Акрилове введення ліплення та Машини для ліплення ін'єкцій.
Екологічні та безпечні аспекти пластику PMMA
Розглядаючи використання ПММА, важливо оцінити його вплив впливу на навколишнє середовище та безпеку. Давайте вивчимо переробку, проблеми з токсичністю ПММА та відповідні норми та стандарти.
Переробка та стійкість
Методи та проблеми переробки
PMMA - 100% переробка
Переробка може здійснюватися за допомогою піролізу або деполімеризації
Виклики включають сортування, забруднення та якість переробленого матеріалу
Вплив навколишнього середовища та споживання енергії
Ініціативи сталого виробництва
Токсичність та здоров'я
Безпека без BPA та харчової безпеки
Побічні продукти спалювання та токсичність диму
Професійне опромінення та обробка запобіжних заходів
Положення та стандарти
Ось таблиця, що підсумовує ключові аспекти екологічної та безпеки PMMA:
| аспектів | Деталі |
| Переробка | 100% переробка за допомогою піролізу або деполімеризації |
| Вплив на навколишнє середовище | Вимагає енергії та ресурсів; Правильне поводження з відходами є важливим |
| Безпека контактів з їжею | Без BPA та FDA, затверджені для контакту з їжею |
| Побічні продукти спалювання | Вивільняє тепло і дим при спалюванні; Потрібні належні заходи пожежної безпеки |
| Професійна експозиція | Пил і випари можуть спричинити роздратування дихання; ЗІЗ рекомендується |
| Досягнення та RoHS | Відповідає правилам REACH та ROHS |
| Ul 94 Швидкість | Ul 94 HB Rating; Полум'я-ретардантні добавки можуть покращити пожежну опір |
| Стандарти ISO та ASTM | Різні стандарти, що використовуються для оцінки властивостей та ефективності |
Висновок
PMMA, або акрил, - це універсальний пластик з унікальними властивостями. Він пропонує чудову прозорість, довговічність та стійкість до погоди. PMMA можна покращити за допомогою добавок та обробляти за допомогою різних методів, що відповідають конкретним програмам.
Вибір правильного матеріалу має вирішальне значення для успішного дизайну продуктів. Властивості PMMA роблять її придатною для застосування автомобільних, будівельних, медичних та споживчих товарів.
Поради: Ви, можливо, зацікавлені в All Plastics
