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PMMA又叫有机玻璃。它是以丙酮、氰化钠、甲醇、碳酸等为原料,制成甲基丙烯酸甲酯,再经聚合而成,它可分为三种构型、无规立构,有规立构、等规结构。这三种构型是按不同的聚合机理来划分的。
PMMA的化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯,常见产品为:亚克力,亚加力,压克力 (都是英文 acrylic 的中文叫法),翻译过来其实就是有机玻璃!聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)具有极为优越的光学性能,是一种高度透明的热塑性塑料,获得了广泛的应用,PMMA的产品有板、管、棒、模塑料等各种品种,主要应用于航空、无线电、仪器、仪表、医疗器材、装饰、指示、广告等方面。
PMMA是由甲基丙烯酸甲酯(MMA)按自由基或阴离子机理聚合而成,工业上多采用自由基聚合,按其聚合的方法有:悬浮聚合、本体聚合、溶液聚合和乳液聚合等,工业上常用悬浮聚合和本体聚合。
由于PMMA表面硬度不高、易擦毛、抗冲击性能低、成型流动性能差等缺点,PMMA的改性相继出现。如甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯、丁二烯的共聚,PMMA与PC的共混等。 超级透明PMMA材料主要用于手机保护屏,该产品分为有硬化涂层,有硬化涂层两种。其特点是透光率极好,没有杂质,静电保护膜,表面硬化厚后硬度可达5-6H以上,目前特别推荐用于硬化处理的PMMA材料,国内称为“生板”。
PMMA聚甲基丙烯酸甲酯的主要性能:
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)无色透明的玻璃状物,比重1.19,表面硬度较低,容易被硬物划伤。难着火,但能缓慢燃烧,离火后仍能继续燃烧,燃烧时易碎裂,熔融滴落,火焰明亮,底部蓝色,顶端白色,发出强烈花果臭和腐烂的蔬菜臭味。
1.透明性:PMMA是无定形高聚物,其内部分子的排列方式不致干扰进入它的光线在各个部分通过时的速度,因而能使光线都以相同速度前进(即均一的折光指数),根本不会使光线四面分散互相干扰。所以PMMA具有优良的光学性能,高度的透光率(90~92%,和波长有关)。表面极光滑的片或棒材,在弯曲到一定限度内也能将从一端射入的光线全部在其内部反射前进,最后从另一端射出,就好象水在管子里流过一样(一定的弯曲度是指弯曲后的位置和原来位置所成的角度,不能超过42°;弯曲呈弧形时,弧形半径必须大于棒直径或片材厚度的3倍)。但当其表面某部分磨毛时,光线就可从这里逸出而显示出光亮。可以利用这种特性来制造边缘发光装置、外科医疗器具等。
2.机械性能:PMMA的机械强度比普通玻璃高10倍以上,但和其它塑料相比强度只能算中等。它的缺点是质轻脆、易开裂(或出现银纹)、表面硬度低,容易擦伤而失去光泽;耐磨性较差,其彼此之间的静摩擦系数是0.8,对钢的动摩擦系数是0.45~0.50,所以容易擦伤磨毛。
3.电性能:PMMA的电性能是良好的,特别是在低频率工作条件下。然而其某些电性能是独特的:介电损耗角正切值随频率的升高而降低。温度和频率对介电常数有影响,而气候和湿度对电性能的影响不大。但电性能比PE、PS等差。
4.热性能:PMMA的耐热性不够好,使用温度仅80℃。可通过其单体与双酯基丙烯酸乙二醇酯或甲基丙烯酸丙烯酯等共聚、交联,以提高耐热性。PMMA的比热比大多数热塑性塑料都低,有利于它快速受热塑化。另外它还具有一定的耐寒性,在低温-50~-60℃下,冲击强度变化很小。
5.化学性能;PMMA具有一定的耐化学腐蚀能力,但随温度升高而减弱。对气体的耐化学腐蚀能力较强,长期和臭氧、二氧化硫接触,未出现被腐蚀情况;氯气能腐蚀其表面。能溶解于乙酸乙酯或丁酯、冰醋酸、氯仿和苯等中;能吸附各种醇类有机化合物,使体积膨胀,表面粗糙发毛,但不溶于脂肪族化合物中。
6.耐气候性:具有优良的耐候性,在热带气候下暴晒多年透明度和色泽变化很少。
PMMA聚甲基丙烯酸甲酯的加工工艺特性:
⑴PMMA在加工温度下,其熔体的流变性基本上接近非牛顿型,也就是说它的熔体粘度主要受压力(剪切速率)支配,因此要降低粘度,增加流动性,主要靠增大压力达到。然而它的熔体粘度比PE、PS等的高得多,所以注射成型所需要的压力高。而且其熔体粘度随温度升高而下降,对温度的敏感性比其它热塑性塑料都高,因此要控制好温度才利于成型。
⑵PMMA粒料在空气中易吸湿,最高可达3%。在成型前必须干燥,否则会产生气泡。采用回料时更要注意。
⑶由于PMMA是无定形聚合物,故成型收缩率小,为0.5~1.8%。
⑷由于PMMA的熔体粘度高,流动性差,冷却速度快,制品易产生内应力,因此PMMA成型工艺要求严格,模具设计要求高,制品一般要求后处理。
⑸PMMA制品在储存和使用过程中易出现银纹;银纹的出现是玻璃态高聚物脆性断裂的先决条件,银纹中物质的破裂造成裂纹的引发和扩张,以致最后发生断裂。银纹是材料中内应力造成的,因此在成型时应注意减少或避免,也就是在成型时有足够的保温时间。
PMMA聚甲基丙烯酸甲酯的注射成型加工:
⑴干燥:温度应比其热变形温度低10~20℃(100~110℃),干燥时间约2~8小时(干燥至含水量0.02~0.04%)。干燥好的料不能暴露在空气中,应保存在密闭的料斗中。
⑵注射温度:一般在180~220℃
⑶注射压力:80~130MPa
⑷模温:40~60℃
⑸模具流道应粗而短,尽量避免采用点浇口,否则浇口直径应不小于1.5mm
⑹制品一般均需进行热处理以消除内应力
PMMA聚甲基丙烯酸甲酯的主要用途
由于PMMA有极好的透光率,因此,它主要是用作透明材料使用,用PMMA可以制作仪表透明外罩、大型透明屋顶、墙板、灯罩、汽车、机器及建筑物的安全玻璃,航空、航海装饰材料,医疗器具和建筑装饰等。PMMA在加入荧光粉或珍珠粉可以制成色彩鲜艳、又透明的制品,被广泛用在广告装潢、工艺品制作中。

信息来源:

技联网(www.tvanet.cn)——是我国首部科学技术管理国家标准GB/T22900-2009《科学技术研究项目评价通则》官方网站;是即时、专业、独家的高新技术资讯平台。

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标签: 聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA 亚克力 有机玻璃 新材料技术

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