聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methylmethacrylate),简称PMMA),又称做压克力、亚克力(英文Acrylic)或有机玻璃、Lucite(商品名称),在香港多称做阿加力胶,具有高透明度,格,易于机械加工等优点,是平常经常使用的玻璃替代材料。
聚甲基丙烯酸甲酯的单体为甲基丙烯酸甲酯(MMA,压克力单体)。
性质编辑
聚甲基丙烯酸甲酯经常用作玻璃的替代品,两种物质的性质分别如下:
物理性质
PMMA的密度比玻璃低:PMMA的密度大约在 1.15-1.19 g/cm3,是玻璃(2.40-2.80 g/cm3)的一半、金属铝(属于轻金属)的43%。
PMMA的机械强度较高:PMMA的相对分子质量大约为200万,是长链的高分子聚合物,而且形成分子的链很柔软,因此,PMMA的强度比较高,抗拉伸和抗冲击的能力比普通玻璃高7~18倍。有一种经过加热和拉伸处理过的有机玻璃,其中的分子链段排列得非常有次序,使材料的韧性有显著提高。用钉子钉进这种有机玻璃,即使钉子穿透了,也不产生裂纹。这种有机玻璃被子弹击穿后同样不会破成碎片。因此,拉伸处理的PMMA可用作防弹玻璃,也用作飞机上的座舱盖。
PMMA的熔点较低:PMMA的熔点约130–140°C(265–285°F),比玻璃约1000度的高温低很多。
PMMA的透光率较高
可见光:PMMA是目前优良的高分子透明材料,透光率达到92%,比玻璃的透光度高。
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。PMMA能有效滤除波长小于300nm的紫外光,但300nm至400nm之间滤除效果较差。部分制造商在PMMA表面进行镀膜,以增加其滤除300nm至400nm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(IR) 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)。
PMMA具有如下特征。
(1)光学性能超群,透光率是所有塑料中高的,可透过99%以上的阳光,比普通玻璃还高10%以上。透光范围宽,可透过从大部分紫外光(透过率73.5%,而普通玻璃仅0.6%)到大部分红外线(透过极限为2600nm)。PMMA对光线吸收率极小,因此可用作光线的全反射装置。表2—107所列为其光学性能。
(2)耐候性,即使在热带气候下曝晒多年,其透明度和色泽变化极小。
(3)常温下具有较高的力学强度,弹性模量高(弯曲弹性模量3000—4000MPa)。
(4)双折射率小(约20nm,而PC约60nm)。
(5)冲击强度不太高,悬臂梁冲击强度仅2J/m,将折射率与PMMA相近的丙烯酸酯橡胶微粒子分散在PMMA中形成的高分子合金,在保持透明性的同时,冲击强度可提高数倍(悬臂梁冲击强度达到50J/m)。
(6)均聚PMMA的热变形温度较低,无法满足特殊用途。采用共聚物时,热变形温度可提高10—20℃。
(7)表面硬度较低(铅笔硬度约2H)。采用热固化或UV固化的硬质涂料表面硬化处理后,铅笔硬度可达到4—6H。
(8)耐溶剂性不太好,但涂装、黏结容易。
(9)大吸水率约为2%,用于精密用途时有问题。
表2-108所列为PMMA的性能。
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PMMA德国赢创德固赛的用途:
1、PMMA具有质轻、,易于成型等优点
2、溶于有机溶剂如苯&甲醚等,可以形成良好的薄膜和良好的介电性能,可以作为有机场效应管的介质层。
3、它的成型方法有浇铸,射出成型,机械加工、热成型等。
4、尤其是射出成型,可以大批量生产,制程简单,成本低。因此,它的应用日趋广泛,它广泛用于仪器仪表零件、汽车车灯、光学镜片、透明管道。
5、镜片一块玻璃或其它使用的一个或多个曲面透明材料,通过它观察事物时,使事物出现清晰、大或更小。通常用于在眼镜,照相机,望远镜等。
PMMA的耐候性是指PMMA材料在户外环境中抵抗紫外光照射、温度变化和气候因素影响下的性能稳定性。具体来说,耐候性体现在以下几个方面:
抵抗紫外线辐射:
PMMA材料对紫外线辐射的稳定性较好,能够在户外长期使用时保持其透明度和光学性能。
这一点在建筑和光学领域尤为重要,因为长时间暴露在阳光下的材料容易因紫外线照射而变黄、变脆或失去透明度。
耐热性和耐寒性:
PMMA材料在较宽的温度范围内保持稳定,不易因温度变化而发生性能变化。
例如,在汽车领域,PMMA的耐候性在常用塑料中,其在汽车外饰耐候测试标准下,可满足3500-4000 KJ/m²的耐候性测试,远普通PC、PA等塑料。
耐化学腐蚀:
PMMA材料对多种化学物质具有较好的抵抗性,不易被酸、碱等化学物质侵蚀。
这使得PMMA材料在户外环境中,即使面对各种气候条件带来的化学侵蚀,也能保持较好的性能。
长期稳定性:
通过耐候性测试,可以评估PMMA材料在户外使用中的长期稳定性和性。
耐候性测试通常包括模拟自然气候条件的暴露试验,以观察材料在长时间内的外观、物理性能和化学性质的变化。
综上所述,PMMA的耐候性是其在户外环境中保持性能稳定的关键特性之一。这一特性使得PMMA材料在建筑、汽车、电子、光学等领域有着广泛的应用。在选择PMMA材料时,耐候性是一个重要的考虑因素,特别是对于需要长期在户外使用的产品。
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