塑料,作為21世紀應(yīng)用較為廣泛的材料,形色各異的塑料應(yīng)用在我們生活的個方面。但在取代玻璃應(yīng)用方面,卻鮮有塑料能和PMMA一較高下,今天就帶大家了解下PMMA的性能與加工。
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)又稱“有機玻璃”,是目前塑料中透明性最好的品種之一,具有突出的耐老化性和化學(xué)穩(wěn)定性,良好的絕緣性和加工性,其通過甲基丙烯酸甲酯的大量(片狀)或懸浮聚合的自由基聚合制備而成:
與傳統(tǒng)玻璃(主要成分硅酸鹽復(fù)鹽)相比,PMMA除了有同樣出色的透明性之外,還兼具重量輕、韌性強等特點,其抗沖擊強度更是傳統(tǒng)無機玻璃的10倍以上。
但與其他透明塑料相比,PMMA沖擊強度低,耐熱、耐磨及耐劃傷性差,使其應(yīng)用受到了限制。早在20世紀80年代, 美、日等國就已對其進行了改性研究。
PMMA樹脂在破碎時不易產(chǎn)生尖銳的碎片,美國、日本等國家和地區(qū)已在法律中作出強制性規(guī)定,中小學(xué)及幼兒園建筑用玻璃必須采用PMMA樹脂。全國各地加快了城市建設(shè)步伐,街頭標志、廣告燈箱和電話亭等大量出現(xiàn),其中所用材料中有相當一部分是PMMA樹脂。北京奧運工程的戶外彩色建材也大量使用了綠色環(huán)保的PMMA樹脂。
下表是PMMA與同是玻璃替代品PC 的一些性能對比:
作為一種透明的、無色的聚合物,PMMA有顆粒狀和片狀等形態(tài),可用注塑、壓塑和擠出等方法來進行加工。
PMMA的加工工藝特性
1、PMMA在加工溫度下,其熔體的流變性基本上接近非牛頓型,也就是說它的熔體粘度主要受壓力(剪切速率)支配,因此要降低粘度,增加流動性,主要靠增大壓力達到。然而它的熔體粘度比PE、PS等的高得多,所以注射成型所需要的壓力高。而且其熔體粘度隨溫度升高而下降,對溫度的敏感性比其它熱塑性塑料都高,因此要控制好溫度才利于成型,否則PMMA制品在儲存和使用過程中易出現(xiàn)銀紋。
2、PMMA粒料在空氣中易吸濕,最高可達3%。在成型前必須干燥,否則會產(chǎn)生氣泡、氣紋,導(dǎo)致透明度降低。所以要進行干燥處理:干燥溫度80-90℃,時間為3小時以上。采用回料時這點更要注意。
3、由于PMMA是無定形聚合物,故成型收縮率小,為0.5~1.8%。
4、由于PMMA的熔體粘度高、流動性差、冷卻速度快、制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,因此PMMA成型工藝要求嚴格,模具設(shè)計要求高,制品一般要求后處理。
既然作為一種塑料材料,除了考慮其優(yōu)異的應(yīng)用性能之外,其環(huán)??苫厥招阅芤渤3J强紤]的重點。
無毒PMMA具有高度生物相容性,是一種100%可回收和不可生物降解的材料,實際回收份量要視品質(zhì)要求而定,通常可過30%,回收料要避免污染否則會影響透明度和成品的性質(zhì)。
目前回收PMMA有兩種方法,一種是熱解,將PMMA在沒有氧氣的情況下加熱到極高的溫度。一種是解聚,用熔融鉛使PMMA解聚可獲得純度> 98%的單體MMA。但后者因為使用鉛和有害副產(chǎn)物的產(chǎn)生,這種再循環(huán)過程在環(huán)境上是不可行的,因此限制了PMMA的循環(huán)使用。
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)又稱“有機玻璃”,是目前塑料中透明性最好的品種之一,具有突出的耐老化性和化學(xué)穩(wěn)定性,良好的絕緣性和加工性,其通過甲基丙烯酸甲酯的大量(片狀)或懸浮聚合的自由基聚合制備而成:
與傳統(tǒng)玻璃(主要成分硅酸鹽復(fù)鹽)相比,PMMA除了有同樣出色的透明性之外,還兼具重量輕、韌性強等特點,其抗沖擊強度更是傳統(tǒng)無機玻璃的10倍以上。
但與其他透明塑料相比,PMMA沖擊強度低,耐熱、耐磨及耐劃傷性差,使其應(yīng)用受到了限制。早在20世紀80年代, 美、日等國就已對其進行了改性研究。
PMMA樹脂在破碎時不易產(chǎn)生尖銳的碎片,美國、日本等國家和地區(qū)已在法律中作出強制性規(guī)定,中小學(xué)及幼兒園建筑用玻璃必須采用PMMA樹脂。全國各地加快了城市建設(shè)步伐,街頭標志、廣告燈箱和電話亭等大量出現(xiàn),其中所用材料中有相當一部分是PMMA樹脂。北京奧運工程的戶外彩色建材也大量使用了綠色環(huán)保的PMMA樹脂。
下表是PMMA與同是玻璃替代品PC 的一些性能對比:
作為一種透明的、無色的聚合物,PMMA有顆粒狀和片狀等形態(tài),可用注塑、壓塑和擠出等方法來進行加工。
PMMA的加工工藝特性
1、PMMA在加工溫度下,其熔體的流變性基本上接近非牛頓型,也就是說它的熔體粘度主要受壓力(剪切速率)支配,因此要降低粘度,增加流動性,主要靠增大壓力達到。然而它的熔體粘度比PE、PS等的高得多,所以注射成型所需要的壓力高。而且其熔體粘度隨溫度升高而下降,對溫度的敏感性比其它熱塑性塑料都高,因此要控制好溫度才利于成型,否則PMMA制品在儲存和使用過程中易出現(xiàn)銀紋。
2、PMMA粒料在空氣中易吸濕,最高可達3%。在成型前必須干燥,否則會產(chǎn)生氣泡、氣紋,導(dǎo)致透明度降低。所以要進行干燥處理:干燥溫度80-90℃,時間為3小時以上。采用回料時這點更要注意。
3、由于PMMA是無定形聚合物,故成型收縮率小,為0.5~1.8%。
4、由于PMMA的熔體粘度高、流動性差、冷卻速度快、制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,因此PMMA成型工藝要求嚴格,模具設(shè)計要求高,制品一般要求后處理。
既然作為一種塑料材料,除了考慮其優(yōu)異的應(yīng)用性能之外,其環(huán)??苫厥招阅芤渤3J强紤]的重點。
無毒PMMA具有高度生物相容性,是一種100%可回收和不可生物降解的材料,實際回收份量要視品質(zhì)要求而定,通常可過30%,回收料要避免污染否則會影響透明度和成品的性質(zhì)。
目前回收PMMA有兩種方法,一種是熱解,將PMMA在沒有氧氣的情況下加熱到極高的溫度。一種是解聚,用熔融鉛使PMMA解聚可獲得純度> 98%的單體MMA。但后者因為使用鉛和有害副產(chǎn)物的產(chǎn)生,這種再循環(huán)過程在環(huán)境上是不可行的,因此限制了PMMA的循環(huán)使用。
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