通過丙烯酸PMMA及其酯的聚合獲得的聚合物統(tǒng)稱為丙烯酸樹脂，相應(yīng)的塑料統(tǒng)稱為聚丙烯酸塑料，其中最廣泛使用的是聚甲基丙烯酸甲酯。聚甲基丙烯酸甲酯縮寫為PMMA，通常稱為有機(jī)玻璃，它是迄今為止價(jià)格最合理，價(jià)格相對(duì)合適的最優(yōu)異的合成透明材料。

1.性能

聚甲基丙烯酸甲酯是一種剛性，剛性，無色透明的材料，密度為1.18-1.19g / CM3，低折射率為約1.49，透光率為92％，霧度不超過2％。它是一種高質(zhì)量的有機(jī)透明材料。 1.機(jī)械性能聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的綜合機(jī)械性能，在通用塑料中處于前列。它的拉伸，彎曲和壓縮強(qiáng)度高于聚烯烴，也高于聚苯乙烯，聚氯乙烯等，抗沖擊性雖然較差，但也略勝于聚苯乙烯。鑄造的塊狀聚合物聚甲基丙烯酸甲酯片（例如航空航天有機(jī)玻璃片）具有較高的機(jī)械性能，例如拉伸，彎曲和壓縮，并且可以達(dá)到工程塑料（例如聚酰胺和聚碳酸酯）的水平。一般而言，聚甲基丙烯酸甲酯的拉伸強(qiáng)度可以達(dá)到50-77MPa的水平，彎曲強(qiáng)度可以達(dá)到90-130MPa。這些性能數(shù)據(jù)的上限已達(dá)到甚至超過某些工程塑料。斷裂伸長(zhǎng)率僅為2％-3％，因此機(jī)械性能基本上是硬而脆的塑料，具有缺口敏感性，在應(yīng)力作用下易于破裂，但斷裂時(shí)不像聚苯乙烯和普通無機(jī)玻璃那樣斷裂。鋸齒狀。 40℃是二階轉(zhuǎn)變溫度，等于側(cè)甲基開始移動(dòng)的溫度。如果超過40℃，則材料的韌性和延展性提高。聚甲基丙烯酸甲酯表面硬度低，容易刮花。聚甲基丙烯酸甲酯的強(qiáng)度與應(yīng)力作用時(shí)間有關(guān)。隨著作用時(shí)間的增加，強(qiáng)度會(huì)降低。拉伸和定向后，聚甲基丙烯酸甲酯（定向有機(jī)玻璃）的機(jī)械性能得到了顯著改善，并且缺口敏感性也得到了改善。聚甲基丙烯酸甲酯的耐熱性不高。盡管其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度達(dá)到104℃，但在不同的工作條件下，最高連續(xù)使用溫度在65℃-95℃之間變化。熱變形溫度約為96℃（1.18MPa），維卡軟化點(diǎn)約為113℃。通過使單體與甲基丙烯酸丙酯或乙二醇二丙烯酸酯共聚可以提高耐熱性。聚甲基丙烯酸甲酯的耐寒性也很差，脆化溫度約為9.2℃。聚甲基丙烯酸甲酯的熱穩(wěn)定性適中，優(yōu)于聚氯乙烯和聚甲醛，但不如聚烯烴和聚苯乙烯。其熱分解溫度略高于270℃，流動(dòng)溫度約為160℃。熔融加工溫度范圍很廣。聚甲基丙烯酸甲酯的導(dǎo)熱系數(shù)和比熱容在塑料中處于中等水平，分別為0.19W / CM.K和1464J / Kg.K2。甲酯基不如聚烯烴和聚苯乙烯等非極性塑料好。甲酯基的極性不是太大，并且聚甲基丙烯酸甲酯仍然具有良好的介電和電絕緣性能。值得注意的是，聚甲基丙烯酸甲酯，甚至整個(gè)丙烯酸塑料都具有出色的耐電弧性。在電弧的作用下，表面不會(huì)產(chǎn)生碳化的導(dǎo)電路徑和電弧痕跡現(xiàn)象。 20℃是二階轉(zhuǎn)變溫度，對(duì)應(yīng)于側(cè)甲基酯基團(tuán)開始移動(dòng)的溫度。在20℃以下，側(cè)甲基酯基被冷凍。在結(jié)狀態(tài)下，高于20℃時(shí)，材料的電性能將得到改善。 3.耐化學(xué)腐蝕和耐溶劑的聚甲基丙烯酸甲酯可以抵抗稀無機(jī)酸，但是濃的無機(jī)酸可以使其耐腐蝕和耐堿，但是溫暖的氫氧化鈉和氫氧化鉀可以被腐蝕，耐鹽和油脂，耐脂肪烴，不溶于水，甲醇，甘油等，但可吸收酒精膨脹并產(chǎn)生應(yīng)力開裂，不耐酮，氯代烴和芳烴。其溶解度參數(shù)約為18.8（J / CM3）1/2，可溶于許多氯代烴和芳烴，如二氯乙烷，三氯乙烯，氯仿，甲苯等，醋酸乙烯酯和丙酮也可使其溶解。聚甲基丙烯酸甲酯對(duì)諸如臭氧和二氧化硫的氣體具有良好的耐受性。 4.耐候性聚甲基丙烯酸甲酯具有出色的耐大氣老化性。經(jīng)過4年的自然老化測(cè)試，樣品的重量變化，抗張強(qiáng)度和透光率略有降低，顏色略微泛黃，并且對(duì)銀具有抵抗力。?；陆蹈鼮槊黠@，沖擊強(qiáng)度也略有提高，并且其他物理性質(zhì)幾乎保持不變。 5.易燃的聚甲基丙烯酸甲酯易燃燒，氧氣指數(shù)僅為17.3。

2.聚甲基丙烯酸甲酯的加工

（一）工藝特點(diǎn)1.聚甲基丙烯酸甲酯含有極性的甲基，具有明顯的吸濕性。吸水率通常為0.3％-0.4％。成型前必須將其干燥。干燥條件為80℃-85℃干燥4-5h。 2.聚甲基丙烯酸甲酯在成型溫度范圍內(nèi)具有明顯的非牛頓流體特性。熔體粘度將隨著剪切速率的增加而顯著降低，并且熔體粘度也對(duì)溫度變化敏感。因此，對(duì)于聚甲基丙烯酸甲酯的模制過程，增加了模制壓力溫度和溫度都可以顯著降低熔體粘度并獲得更好的流動(dòng)性。 3.聚甲基丙烯酸甲酯開始流動(dòng)的溫度約為160℃，并且開始分解的溫度高于270℃。加工溫度范圍廣。 4.聚甲基丙烯酸甲酯的熔體粘度較高，冷卻速度較快，產(chǎn)品容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因此，在模制期間嚴(yán)格控制工藝條件，并且在模制產(chǎn)品之后還需要后處理。 5，聚甲基丙烯酸甲酯是一種非晶態(tài)聚合物，其收縮率及其變化范圍較小，一般在0.5％-0.8％左右，有利于塑料零件的高尺寸精度成型。 6.聚甲基丙烯酸甲酯的切割性能非常好，并且可以很容易地將其輪廓加工成各種所需的尺寸。

（二）加工技術(shù)聚甲基丙烯酸甲酯可采用鑄造，注塑，擠出，熱成型等工藝。 1.鑄造成型鑄造成型用于形成型材，例如有機(jī)玻璃板和棒，即型材是通過本體聚合形成的。后澆鑄產(chǎn)品需要后處理，后處理?xiàng)l件是60℃保溫2h，120℃保溫2h

2.注射成型注射成型使用通過懸浮聚合制備的顆粒，并在普通的柱塞或螺桿注射成型機(jī)上進(jìn)行成型。注塑產(chǎn)品還需要進(jìn)行后處理以消除內(nèi)部應(yīng)力。該處理在70-80℃的熱空氣循環(huán)干燥箱中進(jìn)行。處理時(shí)間取決于產(chǎn)品的厚度，通常大約需要4個(gè)小時(shí)。

3.擠出成型聚甲基丙烯酸甲酯也可用于擠出成型，它使用懸浮聚合法制得的顆粒制備有機(jī)玻璃板，棒，管，片等，但以此方式制得的型材，特別是板，其分子量為聚合物小，機(jī)械性能，耐熱性和耐溶劑性不如鑄塑成型。關(guān)鍵是生產(chǎn)效率高，特別是對(duì)于使用澆鑄方法的管道和其他模具。難以制造的型材。擠出成型可以使用單級(jí)或雙級(jí)排氣式擠出機(jī)，螺桿的長(zhǎng)徑比一般為20-25。表2顯示了擠出成型的典型工藝條件。表2聚甲基丙烯酸甲酯擠壓成型工藝條件工藝參數(shù)片材螺桿壓縮比2 2機(jī)筒溫度后方150-180 150-180中170-200 170-200前Front170-230 170-200擠出壓力MPa。2。 8-12。 4 0。 7-3。

4入口溫度℃50-80 50-80模具溫度℃180-200 170-1904。熱成型熱成型是將有機(jī)玻璃板或薄板制成各種尺寸和形狀的產(chǎn)品的過程，可將其切割成所需的尺寸。將尺寸大小的毛坯夾在模具框架上，加熱使其軟化，然后將其壓在模具表面上，獲得與模具表面相同的形狀。冷卻并成型后，修整邊緣以獲得產(chǎn)品?？梢酝ㄟ^真空拉伸或直接壓制帶有輪廓的沖頭來完成壓制。當(dāng)使用快速真空低牽伸成形產(chǎn)品時(shí)，最好使用接近下限的溫度。當(dāng)形成形狀復(fù)雜的深沖產(chǎn)品時(shí)，最好使用接近上限的溫度。通常，使用常溫。

3.聚甲基丙烯酸甲酯的應(yīng)用

作為一種性能優(yōu)異的透明材料，聚甲基丙烯酸甲酯廣泛應(yīng)用于以下方面：

 1。燈，照明設(shè)備，如各種家用燈，熒光燈罩，汽車尾燈，信號(hào)燈，路標(biāo)。

2。光學(xué)玻璃，例如制造各種透鏡，反射鏡，棱鏡，電視屏幕屏幕，菲涅爾透鏡，相機(jī)零光透射。

3.準(zhǔn)備各種樂器的表盤，蓋，表盤。

4.制備光纖。

5.商品廣告窗，廣告牌。

6.飛機(jī)駕駛艙玻璃，飛機(jī)和汽車用防彈玻璃（中間夾層材料）。

7.各種醫(yī)療，軍事和建筑玻璃。 4.將取向的有機(jī)玻璃聚甲基丙烯酸甲酯片材取向并在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上拉伸，并在拉伸狀態(tài)下冷卻以獲得分子鏈取向的片材，稱為取向的有機(jī)玻璃。與非定向有機(jī)玻璃相比，定向有機(jī)玻璃的性能有了很大提高。

（1）定向拉伸法將高質(zhì)量的有機(jī)玻璃板加熱到105-110℃（略高于Tg），并在拉伸至所需的拉伸程度后，迅速將其放入配有固定夾具和水冷裝置的拉伸設(shè)備中，停止拉伸，并在壓力下保持涼爽。對(duì)于圓形玻璃板，它在徑向上沿多個(gè)方向均勻拉伸；對(duì)于方形玻璃板，它在彼此垂直的兩個(gè)方向上拉伸。拉伸有機(jī)玻璃板后，分子鏈沿板的平面方向雙軸取向并凍結(jié)。

（2）與未拉伸的有機(jī)玻璃板相比，定向有機(jī)玻璃分子鏈具有有序的定向排列，抗張強(qiáng)度，彎曲強(qiáng)度，耐銀紋性，抗裂紋擴(kuò)展性，防霉性均增加，斷裂量和斷裂伸長(zhǎng)率均增加，并且沖擊強(qiáng)度也增加。上述機(jī)械性能的改善與拉伸程度，拉伸程度增加以及性能改善范圍有關(guān)，但是當(dāng)拉伸程度超過50％-60％時(shí)，除了沖擊強(qiáng)度繼續(xù)增加，其他屬性基本上沒有更多變化。因此，通常應(yīng)將拉伸控制在約60％，這時(shí)材料具有良好的整體性能。

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