通过丙烯酸PMMA及其酯的聚合获得的聚合物统称为丙烯酸树脂，相应的塑料统称为聚丙烯酸塑料，其中最广泛使用的是聚甲基丙烯酸甲酯。聚甲基丙烯酸甲酯缩写为PMMA，通常称为有机玻璃，它是迄今为止价格最合理，价格相对合适的最优异的合成透明材料。

1.性能

聚甲基丙烯酸甲酯是一种刚性，刚性，无色透明的材料，密度为1.18-1.19g / CM3，低折射率为约1.49，透光率为92％，雾度不超过2％。它是一种高质量的有机透明材料。 1.机械性能聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的综合机械性能，在通用塑料中处于前列。它的拉伸，弯曲和压缩强度高于聚烯烃，也高于聚苯乙烯，聚氯乙烯等，抗冲击性虽然较差，但也略胜于聚苯乙烯。铸造的块状聚合物聚甲基丙烯酸甲酯片（例如航空航天有机玻璃片）具有较高的机械性能，例如拉伸，弯曲和压缩，并且可以达到工程塑料（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强度可以达到50-77MPa的水平，弯曲强度可以达到90-130MPa。这些性能数据的上限已达到甚至超过某些工程塑料。断裂伸长率仅为2％-3％，因此机械性能基本上是硬而脆的塑料，具有缺口敏感性，在应力作用下易于破裂，但断裂时不像聚苯乙烯和普通无机玻璃那样断裂。锯齿状。 40℃是二阶转变温度，等于侧甲基开始移动的温度。如果超过40℃，则材料的韧性和延展性提高。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强度与应力作用时间有关。随着作用时间的增加，强度会降低。拉伸和定向后，聚甲基丙烯酸甲酯（定向有机玻璃）的机械性能得到了显着改善，并且缺口敏感性也得到了改善。聚甲基丙烯酸甲酯的耐热性不高。尽管其玻璃化转变温度达到104℃，但在不同的工作条件下，最高连续使用温度在65℃-95℃之间变化。热变形温度约为96℃（1.18MPa），维卡软化点约为113℃。通过使单体与甲基丙烯酸丙酯或乙二醇二丙烯酸酯共聚可以提高耐热性。聚甲基丙烯酸甲酯的耐寒性也很差，脆化温度约为9.2℃。聚甲基丙烯酸甲酯的热稳定性适中，优于聚氯乙烯和聚甲醛，但不如聚烯烃和聚苯乙烯。其热分解温度略高于270℃，流动温度约为160℃。熔融加工温度范围很广。聚甲基丙烯酸甲酯的导热系数和比热容在塑料中处于中等水平，分别为0.19W / CM.K和1464J / Kg.K2。甲酯基不如聚烯烃和聚苯乙烯等非极性塑料好。甲酯基的极性不是太大，并且聚甲基丙烯酸甲酯仍然具有良好的介电和电绝缘性能。值得注意的是，聚甲基丙烯酸甲酯，甚至整个丙烯酸塑料都具有出色的耐电弧性。在电弧的作用下，表面不会产生碳化的导电路径和电弧痕迹现象。 20℃是二阶转变温度，对应于侧甲基酯基团开始移动的温度。在20℃以下，侧甲基酯基被冷冻。在结状态下，高于20℃时，材料的电性能将得到改善。 3.耐化学腐蚀和耐溶剂的聚甲基丙烯酸甲酯可以抵抗稀无机酸，但是浓的无机酸可以使其耐腐蚀和耐碱，但是温暖的氢氧化钠和氢氧化钾可以被腐蚀，耐盐和油脂，耐脂肪烃，不溶于水，甲醇，甘油等，但可吸收酒精膨胀并产生应力开裂，不耐酮，氯代烃和芳烃。其溶解度参数约为18.8（J / CM3）1/2，可溶于许多氯代烃和芳烃，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。聚甲基丙烯酸甲酯对诸如臭氧和二氧化硫的气体具有良好的耐受性。 4.耐候性聚甲基丙烯酸甲酯具有出色的耐大气老化性。经过4年的自然老化测试，样品的重量变化，抗张强度和透光率略有降低，颜色略微泛黄，并且对银具有抵抗力。粒化下降更为明显，冲击强度也略有提高，并且其他物理性质几乎保持不变。 5.易燃的聚甲基丙烯酸甲酯易燃烧，氧气指数仅为17.3。

2.聚甲基丙烯酸甲酯的加工

（一）工艺特点1.聚甲基丙烯酸甲酯含有极性的甲基，具有明显的吸湿性。吸水率通常为0.3％-0.4％。成型前必须将其干燥。干燥条件为80℃-85℃干燥4-5h。 2.聚甲基丙烯酸甲酯在成型温度范围内具有明显的非牛顿流体特性。熔体粘度将随着剪切速率的增加而显着降低，并且熔体粘度也对温度变化敏感。因此，对于聚甲基丙烯酸甲酯的模制过程，增加了模制压力温度和温度都可以显着降低熔体粘度并获得更好的流动性。 3.聚甲基丙烯酸甲酯开始流动的温度约为160℃，并且开始分解的温度高于270℃。加工温度范围广。 4.聚甲基丙烯酸甲酯的熔体粘度较高，冷却速度较快，产品容易产生内应力。因此，在模制期间严格控制工艺条件，并且在模制产品之后还需要后处理。 5，聚甲基丙烯酸甲酯是一种非晶态聚合物，其收缩率及其变化范围较小，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，并且可以很容易地将其轮廓加工成各种所需的尺寸。

（二）加工技术聚甲基丙烯酸甲酯可采用铸造，注塑，挤出，热成型等工艺。 1.铸造成型铸造成型用于形成型材，例如有机玻璃板和棒，即型材是通过本体聚合形成的。后浇铸产品需要后处理，后处理条件是60℃保温2h，120℃保温2h

2.注射成型注射成型使用通过悬浮聚合制备的颗粒，并在普通的柱塞或螺杆注射成型机上进行成型。注塑产品还需要进行后处理以消除内部应力。该处理在70-80℃的热空气循环干燥箱中进行。处理时间取决于产品的厚度，通常大约需要4个小时。

3.挤出成型聚甲基丙烯酸甲酯也可用于挤出成型，它使用悬浮聚合法制得的颗粒制备有机玻璃板，棒，管，片等，但以此方式制得的型材，特别是板，其分子量为聚合物小，机械性能，耐热性和耐溶剂性不如铸塑成型。关键是生产效率高，特别是对于使用浇铸方法的管道和其他模具。难以制造的型材。挤出成型可以使用单级或双级排气式挤出机，螺杆的长径比一般为20-25。表2显示了挤出成型的典型工艺条件。表2聚甲基丙烯酸甲酯挤压成型工艺条件工艺参数片材螺杆压缩比2 2机筒温度后方150-180 150-180中170-200 170-200前Front170-230 170-200挤出压力MPa。2。 8-12。 4 0。 7-3。

4入口温度℃50-80 50-80模具温度℃180-200 170-1904。热成型热成型是将有机玻璃板或薄板制成各种尺寸和形状的产品的过程，可将其切割成所需的尺寸。将尺寸大小的毛坯夹在模具框架上，加热使其软化，然后将其压在模具表面上，获得与模具表面相同的形状。冷却并成型后，修整边缘以获得产品。可以通过真空拉伸或直接压制带有轮廓的冲头来完成压制。当使用快速真空低牵伸成形产品时，最好使用接近下限的温度。当形成形状复杂的深冲产品时，最好使用接近上限的温度。通常，使用常温。

3.聚甲基丙烯酸甲酯的应用

作为一种性能优异的透明材料，聚甲基丙烯酸甲酯广泛应用于以下方面：

 1。灯，照明设备，如各种家用灯，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，电视屏幕屏幕，菲涅尔透镜，相机零光透射。

3.准备各种乐器的表盘，盖，表盘。

4.制备光纤。

5.商品广告窗，广告牌。

6.飞机驾驶舱玻璃，飞机和汽车用防弹玻璃（中间夹层材料）。

7.各种医疗，军事和建筑玻璃。 4.将取向的有机玻璃聚甲基丙烯酸甲酯片材取向并在玻璃化转变温度以上拉伸，并在拉伸状态下冷却以获得分子链取向的片材，称为取向的有机玻璃。与非定向有机玻璃相比，定向有机玻璃的性能有了很大提高。

（1）定向拉伸法将高质量的有机玻璃板加热到105-110℃（略高于Tg），并在拉伸至所需的拉伸程度后，迅速将其放入配有固定夹具和水冷装置的拉伸设备中，停止拉伸，并在压力下保持凉爽。对于圆形玻璃板，它在径向上沿多个方向均匀拉伸；对于方形玻璃板，它在彼此垂直的两个方向上拉伸。拉伸有机玻璃板后，分子链沿板的平面方向双轴取向并冻结。

（2）与未拉伸的有机玻璃板相比，定向有机玻璃分子链具有有序的定向排列，抗张强度，弯曲强度，耐银纹性，抗裂纹扩展性，防霉性均增加，断裂量和断裂伸长率均增加，并且冲击强度也增加。上述机械性能的改善与拉伸程度，拉伸程度增加以及性能改善范围有关，但是当拉伸程度超过50％-60％时，除了冲击强度继续增加，其他属性基本上没有更多变化。因此，通常应将拉伸控制在约60％，这时材料具有良好的整体性能。

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