材料性能
光学性能
1、可见光:可见光透过率较高:PMMA是目前优良的高分子透明材料,可见光透过率达到92%,比玻璃的透光度高[1]。
紫外光:石英能完全透过紫外线,但价格高昂,普通玻璃只能透过0.6%的紫外线,但PMMA却能透过73%。PMMA不能滤除紫外线(UV)。紫外光会穿透PMMA,部份制造商[2]在PMMA表面进行镀膜,以增加其滤除紫外光的效果和性质。另一方面,在照射紫外光的状况下,与聚-碳=酸=酯相比,PMMA具有更佳的稳定性。
红外线:PMMA允许小于2800nm波长的红外线通过。更长波长的IR,小于25,000nm时,基本上可被阻挡。存在特殊的有色PMMA,可以让特定波长IR透过,同时阻挡可见光,(应用于远程控制或热感应等)。
化学性能
聚甲-基-丙-烯-酸-甲-酯的单体是甲-基-丙-烯-酸-甲-酯,为无色液体,具有香味,沸点101℃,密度为0.940克/厘米3(25℃)。
工业上是先用丙-酮--醇法或异丁烯催化氧化法制出甲-基-丙-烯-酸,然后酯化而得。它容易聚合,需要在5℃以下存放,或加入0.01%左右的对苯二酚阻聚剂来保存。使用前将其蒸馏,把阻聚剂分出。
产品用途
应用
汽车工业(信号灯设备、仪表盘等),医-药行业(储血容器等),工业应用(影碟、灯光散射器),电子产品的按键(特别是透明的)。日用消费品(饮料杯、文具等)。
聚甲-基丙-烯-酸甲-酯作为性能优异的透明材料广泛应用在以下各方面:
聚甲-基丙-烯-酸甲-酯(有机玻璃)
1.灯具、照明器材,例如各种家用灯具、荧光灯罩、汽车尾灯、信号灯、路标。
2. 光学玻璃,例如制造各种透镜、反射镜、棱镜、电视机荧屏、菲涅耳透镜、相机透光镜片。
3.制备各种仪器仪表表盘、罩壳、刻度盘。
4.制备光导纤维。
5.商品广告橱窗、广告牌。
6.飞机座舱玻璃、飞机和汽车的防-弹玻璃(需带有中间夹层材料)。
7.各种医-用、军-用、建筑用玻璃。
生产工艺
注塑成型
注塑成型采用悬浮聚合所制得的颗粒料,成型在普通的柱塞式或螺杆式注塑机上进行。表1是聚-甲-基-丙-烯-酸-甲-酯注塑成型的典型工艺条件。
工艺参数螺杆式注塑机 柱塞式注塑机
料筒℃温度
后部 180-200
中部 190-230
前部 180-210 210-240
喷嘴温度℃ 180-210 210-240
模具温度℃ 40-80
有机玻璃
注射压力MPa 80-120 80-130
保压压力MPa 40-60
螺杆转速rp.m-1 20-30
注塑制品也需要后处理-消-除-内应力,处理在70-80℃热风循环干燥箱内进行,处理时间视制品厚度,一般均需4h左右。
挤出成型
聚甲-基丙-烯-酸-甲-酯也可以采用挤出成型,用悬浮聚合生产的颗粒料制备有机玻璃板材、棒材、管材、片材等,但这样制备的型材,特别是板材,由于聚合物分子量小,力学性能、耐热性、耐溶剂性均不及浇注成型的型材,其优点是生产效率高,特别是对于管材和其它用浇注法时模具。难以制造的型材。挤出成型可采用单阶或双阶排气式挤出机,螺杆长径比一般在20-25。
挤出成型的典型工艺条件。
工艺参数
片材 棒材
螺杆压缩比 2
后部 150-180
中部 170-200
前部 170-230
挤出压力MPa 2.8-12.4 0.7-3.4
进料口温度℃ 50-80
口模温度℃ 180-200 170-190
热成型
热成型是将有机玻璃板材或片材制成各种尺寸形状制品的过程,将裁切成要求尺寸的坯料夹紧在模具框架上,加热使其软化,再加压使其贴紧模具型面,得到与型面相同的形状,经冷却定型后修整边缘即得制品。加压可采用抽真空牵伸或用对带有型面的凸模直接加压的方法。热成型温度可参照表3推荐的温度范围。采用快速真空低牵伸成型制品时,宜采用接近下限温度,成型形状复杂的深度牵伸制品时宜采用接近上限温度,一般情况下采用正常温度。