Как производят оргстекло и каковы его основные свойства. Чем отличается литьевой и экструзионный метод изготовления ПММА. Где применяется органическое стекло в промышленности и быту. История создания и развития акрилового пластика.
Что такое оргстекло и как его производят
Оргстекло (органическое стекло) — это прозрачный синтетический полимерный материал на основе сложных эфиров акриловой кислоты. Наиболее распространенным видом оргстекла является полиметилметакрилат (ПММА).
Существует два основных метода производства оргстекла:
- Литьевой метод
- Экструзионный метод
Литьевой метод производства оргстекла
При литьевом методе исходное сырье (метилметакрилат, инициатор, пластификатор) заливают в форму из полированного стекла. Полимеризация происходит в течение нескольких часов, после чего лист извлекают и обрабатывают в автоклаве для удаления пузырьков воздуха.
Преимущества литьевого метода:
- Возможность производства толстых листов (до 60 мм)
- Лучшая обрабатываемость и формуемость
Экструзионный метод производства оргстекла
При экструзии гранулы ПММА нагревают до вязко-жидкого состояния и выдавливают через экструзионную головку на каландры. Толщина листа регулируется зазором между каландрами.
Особенности экструзионного метода:
- Более узкий диапазон толщин листов
- Большая длина получаемых листов
- Меньшая разнотолщинность в партии
- Лучшая склеиваемость материала
Основные свойства и характеристики оргстекла
Оргстекло обладает рядом ценных свойств, благодаря которым широко применяется в различных отраслях:
- Высокая прозрачность (светопропускание до 92%)
- Малый удельный вес (плотность 1,19 г/см3)
- Ударопрочность в 5 раз выше, чем у силикатного стекла
- Стойкость к ультрафиолетовому излучению
- Низкая теплопроводность (0,2-0,3 Вт/м·К)
- Высокие диэлектрические свойства
Каковы механические характеристики оргстекла? Предел прочности при растяжении составляет 70-80 МПа, модуль упругости — 3000-3300 МПа. Оргстекло хорошо поддается механической обработке.
Области применения оргстекла
Благодаря своим уникальным свойствам, оргстекло нашло широкое применение в различных сферах:
Транспорт и авиация
В авиационной и автомобильной промышленности оргстекло используется для изготовления:
- Остекления кабин самолетов и вертолетов
- Лобовых стекол автомобилей
- Иллюминаторов судов
- Фар и фонарей транспортных средств
Строительство и архитектура
В строительной отрасли органическое стекло применяется для:
- Светопрозрачных конструкций (окна, двери, перегородки)
- Элементов интерьера (мебель, светильники)
- Рекламных вывесок и указателей
- Теплиц и оранжерей
Медицина
Медицинское применение оргстекла включает:
- Изготовление контактных линз
- Производство медицинских инструментов
- Изготовление зубных протезов
- Защитные экраны и перегородки
Электроника и оптика
В этих отраслях оргстекло используется для создания:
- Оптических линз и призм
- Защитных экранов дисплеев
- Световодов
- Компонентов микроэлектроники
История создания и развития оргстекла
Органическое стекло было изобретено в 1928 году немецким химиком Отто Рёмом. Как появилось оргстекло и развивалось его производство?
- 1928 г. — Отто Рём синтезирует полиметилметакрилат
- 1933 г. — Начало промышленного производства под маркой Plexiglas
- 1936 г. — Первое применение оргстекла в авиации
- 1940-е гг. — Широкое использование в военной технике
- 1950-60-е гг. — Развитие гражданского применения оргстекла
- 1970-80-е гг. — Совершенствование технологий производства
- 2000-е гг. — Разработка новых марок и композитных материалов
За почти 100 лет своего существования оргстекло прошло путь от экспериментального материала до широко распространенного полимера с множеством применений.
Сравнение оргстекла с другими материалами
Как оргстекло соотносится по свойствам с другими прозрачными материалами? Рассмотрим основные отличия:
Оргстекло vs Силикатное стекло
- Оргстекло легче в 2-3 раза
- Выше ударопрочность
- Лучше обрабатывается механически
- Ниже твердость и стойкость к царапанию
Оргстекло vs Поликарбонат
- Оргстекло более прозрачно
- Выше химстойкость
- Ниже теплостойкость
- Меньше ударная вязкость
Оргстекло vs Полистирол
- Оргстекло прочнее
- Выше светопропускание
- Лучше стойкость к УФ-излучению
- Выше стоимость
Таким образом, оргстекло занимает промежуточное положение по комплексу свойств, сочетая прозрачность стекла с легкостью и технологичностью пластиков.
Экологические аспекты производства и применения оргстекла
Насколько экологично оргстекло? Рассмотрим основные аспекты:
Преимущества
- Возможность полной вторичной переработки
- Отсутствие выделения вредных веществ при эксплуатации
- Длительный срок службы изделий
- Энергоэффективность (низкая теплопроводность)
Недостатки
- Использование токсичных веществ при производстве
- Горючесть материала
- Сложность утилизации отходов
В целом, при правильной организации производства и утилизации, оргстекло можно считать относительно экологичным материалом.
Перспективы развития технологий производства оргстекла
Какие тенденции наблюдаются в развитии технологий производства оргстекла?
- Разработка новых марок с улучшенными свойствами
- Создание нанокомпозитов на основе ПММА
- Совершенствование методов переработки и вторичного использования
- Снижение энергоемкости производства
- Разработка биоразлагаемых аналогов оргстекла
Эти направления позволят расширить области применения оргстекла и повысить экологичность его производства и использования.
Что такое оргстекло?
Главная / Вопрос/Ответ / Оргстекло / Что такое оргстекло?
Оргстекло — прозрачный твёрдый синтетический материал на основе органических полимеров, который в несколько раз легче обычного силикатного стекла, но вместе стем обладает практически той же степенью прозрачности и светопропускания.
Другие названия – полиметилметакрилат, акриловое стекло, плексиглас – которые в той или иной степени отражают его происхождение и свойства. Полиметилметакрилат (самое правильное и полное название органического стекла) – это произведенный синтетическим способом полимер сложного эфира метакриловой кислоты. Другими словами,это вещество, получаемое путем сложных химических реакций из акриловой кислоты. Отсюда же и название «акриловое стекло». А «плексигласом» его называют по имени марки самого первого выпущенного в мире оргстекла. Приставку «орг-» («органическое») такое стекло получило благодаря тому, что весь процесс его изготовления построен на реакциях органической химии.
Для производства оргстекла используются два принципиально разных метода:
литье и экструзию, а полученные листы называют «литьевым» и «экструзионным» оргстеклом. Литьевое и экструзионное оргстекло имеют идентичный внешний вид, сходные основные свойства и близкие технические характеристики, тем не менее отличаются друг от друга. Для того чтобы предугадать поведение материала при обработке и в конкретных условиях эксплуатации, важно знать, какими из указанных методов он был изготовлен.
- Литьевое оргстекло — высокомолекулярное,
- Экструзионное — низкомолекулярное.
Литьевым называют оргстекло, полученное методом литья.
Суть этого метода состоит в следующем: исходное сырьё — тщательно перемешанную смесь метилметакрилата (ММА), инициатора и пластификатора заливают в форму из силикатного стекла, имеющего очень высокую степень полировки поверхности.
Полимеризация ведется, как правило, в воздушной среде, реже в водной.
Литьевое оргстекло по сравнению с экструзионным прочнее, обладает лучшей химической стойкостью, ударосткойкостью, легче обрабатывается и полируется, проще и качественнее формуется, выдерживает большие термические нагрузки.
Экструзионным называют оргстекло, полученное экструзией.
Суть метода состоит в следующем: исходное сырьё — полиметилметакрилат (ПММА) в гранулированном виде загружается в аппарат, называемый экструзионной машиной, где нагревается до вязко-жидкого состояния, а затем выдавливается через экструзионную головку на зеркальные каландры. От величины зазора между каландрами зависит толщина получаемых листов.При добавлении красителей получают цветное оргстекло.
Особенности экструзионного оргстекла по сравнению с литым оргстеклом ряд возможных толщин листов меньше, что определяется возможностью экструдера, возможная длина листов больше, разнотолщинность листов в партии меньше (допуск по толщине 5 % вместо 30 % у литого акрила).
Лучше склеиваются.
Органическое стекло — получение и свойства полиметилметакрилата. Свойства оргстекла | ПластЭксперт
Оргстекло
Что из себя представляет оргстекло
Оргстекло – это бытовое название листовых материалов, напоминающих по виду и некоторым свойствам оконное стекло, и состоящее из прозрачных полимеров: полиакрилатов, поликарбонатов, полистиролов, различных сополимеров. Чаще всего так называют полиметилметакрилат (ПММА), который представляет из себя полимер, элементарным звеном которого служит метилметакрилат. В дальнейшем мы будем рассматривать под названием «оргстекло» в основном именно ПММА. Ниже приведена химическая формула полиметилметакрилата:
Рис.1.
Обычно ПММА – это прозрачный полимер, который довольно легко поддается переработке в изделия всеми основными промышленными методами. Из-за своей высокой прозрачности он и получил второе название «органическое стекло».
Производство ПММА
На современных нефтехимических предприятиях полиметилметакрилат синтезируют путем полимеризации по свободно-радикальному механизму. Реакцию проводят в блоке или суспензии, иногда в эмульсии или растворе. Выпускают оргстекло обычно в форме гранул для дальнейшей переработки или листов.
Рассмотрим подробнее технологический процесс получения ПММА. Химическая реакция проводится в формах, состоящих из стальных, алюминиевых листов или слоев силикатного стекла. Прокладки из эластичного материала, от расстояния между которыми зависит толщина будущего листа органического стекла, устанавливают в указанные формы. На этом подготовительные операции завершаются.
Первой технологической операцией в ходе синтеза является получение форполимера – сиропообразной жидкости с высокой степенью вязкости. После получения форполимер помещают в форму, которую располагают в камере с нагретой водой или оборотным теплым воздухом.
Процесс ведется через форполимер для недопущения появления дефектов из-за высокой усадки при полимеризации метилметакрилата, которая достигает 23 процентов. Добавки, необходимые для придания материалу необходимых свойств, например красители, замутнители, пластификаторы, стабилизаторы и т.д. диспергируют в форполимере перед полимеризацией. После окончания процесса синтеза листы оргстекла вынимают из форм и проводят их финишную обработку, которая заключается в удалении облоя и при необходимости шлифовке и полировке.
Кроме описанного выше литьевого метода органическое стекло также изготавливают методом экструзии. Существует ряд отличий между получаемым экструзионным оргстеклом и литьевым. Экструзионный акрил характеризуется менее прочными молекулярными связями, тогда как в литом акриле они более прочные. Прочные связи между молекулами придают литьевому оргстеклу более высокие физико-механические, тепловые и химические характеристики. Также особенности производства материала влияют на дальнейшее его поведение при обработке и переработке в изделия.
Полиметилметакрилат производят в различных уголках мира под различными торговыми марками. В зависимости от фирмы и страны производителя ПММА пожет иметь следующие названия: плексиглас, люсайт, плексигум , диакон, ведрил, акрима, карбогласс, новаттро, плексима, лимакрил, плазкрил, акрилекс, акрилайт, акрипласт, акрил, метаплекс и др. Возвращаясь к методам получения оргстекла заметим, что экструзия – крупнотоннажный процесс, который потребляет большого объем полимерного сырья, и применяется только на больших производствах. С этим связан тот факт, что количество цветов и ассортимент свойств марок экструзионного материала обычно гораздо скромнее, чем предлагается на рынке литьевого акрила.
Органическое стекло любого типа можно вторично перерабатывать без особых ограничений, как любой стандартный термопластичный материал.
Основные свойства оргстекла
ПММА, как и любой полимер, обладает высокой молекулярной массой, она для этого полимера достигает 2 млн атомных единиц.
По физическим характеристикам оргстекло обладает очень хорошей прозрачностью, высокой проницаемостью не только для лучей видимой части спектра, но и для ультрафиолета. Органическое стекло имеет хорошие диэлектрические и физико-механические данные и обладает высокой атмосферостойкостью. Также этот материал достаточно химически стоек: устойчив к неконцентрированным кислотам и щелочам, спиртам и жирам, а также к гидролизу и минеральным маслам. Оргстекло, насколько это известно современной науке, безвредно для живых организмов и в то же время стойко к биологическому разрушению. Полиметилметакрилат перерабатывается экструзией с последующим термоформованием (вакуумным или пневмоформованием), штамповкой, литьем под давлением на термопластавтоматах. Также оргстекло легко обрабатывается механически, склеивается и сваривается.
Рассмотрим особенности материала более подробно.
Плотность ПММА для полимера достаточно высока и составляет 1190 кг/см3 , что намного ниже (почти в 2,5 раза) чем плотность силикатного стекла. Она примерно на 20% выше плотности ПЭНД и на 30% полипропилена, но, например, на 17% меньше плотности жесткого ПВХ. Низкая плотность приводит к тому, что при одинаковой толщине масса конструкции из органического стекла в 2,5 раза меньше, чем такая же из силикатного стекла. Зачастую такая конструкция требует гораздо меньше несущих элементов и опор, что придает ей гораздо лучших эстетических вид. Ударная прочность оргстекла примерно в 5 раз выше прочности силикатного стекла, что дает различные возможности его применения там, где высок риск для хрупкого обычного стекла.
Широко известно, что органическое стекло является легковоспламеняющимся, однако оно менее опасно, чем другие полимеры, подверженные открытому горению.
В процессе горения ПММА выделяет минимум вредных продуктов окисления. Температура его воспламенения составляет 260°С.
Оргстекло, в отличие от некоторых полимеров имеет высокую морозостойкость. Диапазон рабочих температур ПММА довольно широк и находится в промежутке между минус 40°С и +80°С.
Оргстекло обладает малой теплопроводность, около 0,2—0,3 Вт/(м·К), что гораздо ниже теплопроводности обычного силикатного стекла от 0,7 до 13,5 Вт/(м·К), что дает органическому материалу большое преимущество при применении в энергоэффективных объектах.
Оргстекло обладает высокой стойкостью к старению. Т.к. светопропускание этого материала больше, чем у любого крупнотоннажного полимера и равно примерно 92% от проходящего через него видимого света. Органическое стекло не нуждается в дополнительной защите ультрафиолетового излучения. Физико-механические свойства ПММА, и его светопропускание очень медленно изменяется со временем, несмотря на действие УФ-лучей и воздействий атмосферных явлений.
Однако для окрашенного оргстекла возможно изменение цвета материала в зависимости от его производителя и определенного цвета, но это, как правило, происходит по истечении большого срока и при эксплуатации вне помещений.
При этом оргстекло достаточно склонно к поверхностным повреждениям, оно довольно легко царапается. Это обусловливает применение специальных защитных пленок из полимеров на поверхности стекла.
Химические и экологические характеристики
Оргстекло является достаточно экологичным материалом. Оно не выделяет вредных химических соединений не только при горении, но и при обычном многолетнем применении и считается абсолютно безопасным материалом. Его использование разрешено как вне помещений, так и внутри них, в том числе в лечебных и детских заведениях. Как упоминалось ранее, отходы органического стекла не токсичны и могут полностью быть переработаны вторично.
ПММА известен своей высокой стойкостью к воде, а также к различным химическим соединениям, например к щелочам, растворам солей.
Из распространенных химикатов на оргстекло существенно влияют концентрированные серная, хромовая и азотная кислота и некоторые растворы сильных кислот: цианистоводородные (синильная кислота) и фтористоводородные (плавиковая кислота).
Кроме того, органическое стекло можно растворить в некоторых сильных растворителях: дихлорэтане и других хлорированных углеводородах, сложных эфирах, альдегидах и кетонах. Также на него могут воздействовать низкомолекулярные спирты, в том числе этиловый спирт. Однако, реакция при этом медленная. Так при недолгом воздействии на оргстекло разбавленного до 10 процентов этилового спирта видимых изменений не происходит.
Применение оргстекла
Органическое стекло применяется достаточно широко. Высокая транспарентность в сочетании с хорошими механическими характеристиками открыла этому материалу дорогу к использованию в области транспорта: авиационной технике, автомобильной отрасли и т.
п. Широко применяется ПММА в светотехнической индустрии, как листовой материал, прошедший полировку, так и гранулы для литья под давлением или экструзии рассеивателей светильников.
Рис.2. Фара мотоцикла
Кроме того, оргстекло используют в архитектуре и строительной индустрии, изготовлении товаров для дома, приборостроении и т.д. Широко применяется в сельском хозяйстве как материал для остекления оранжерей и теплиц. Оргстекло – хороший конструкционный материал для применения в строительстве, например для производства окон и дверей, веранд и для отделочных работ и некоторых изделий. В приборостроении оргстекло используют в качестве компонентов инструментов и приборов. В медицине оно применяется также в области инструментов, изготовлении контактных линз и в протезировании. В области оптики из этого чудесного материала выпускают линзы и призмы. Также из оргстекла можно делать компоненты микроэлектроники, игры и игрушки для детей, средства индивидуальной защиты (очки, маски), трубы и трубки для пищевой индустрии, разнообразные изделия для спортивного снаряжения и многое другое.
Незаменимо органическое стекло для уличного применения, им покрывают рекламные щиты, вывески, световые короба и прочие наружные носители информации и рекламы. Повсеместно мы видим этот материал при оформлении и наполнении витрин, в витражах, защитном остеклении, дизайнерских изделиях, сантехнике, музыкальных инструментах, торговых материалах, например ценникодержателях, POS-материалах, аквариумах, сувенирах и т.д.
Также в материалах последних поколений, особенно в авиа- и вертолетостроении, оргстекло активно применяется в составе многослойных композитных материалов, в том числе в комбинации с неорганическими стеклами.
История оргстекла
Этому материалу уже почти 100 лет. Оргстекло, которое в то время получило название «плексиглаз» (марка Plexiglas существует и сегодня) было получено в 1928 году немецким специалистом Отто Рёмом. Товарное производство материала началось в 1933 году там же в Германии, а первые известные продукты, для получения которых было применено оргстекло, датированы 1936 годом.
Рис.3. Кабина самолета середины 20 века
Такой материал, как прозрачный прочный полимер пришелся очень вовремя. В 20-30-е годы 20 века многие страны совершили скачок в развитии самолетостроения, особенно военного, в целом страны милитаризировались. В эти годы появились первые самолеты с закрытой кабиной, для изготовления которой отлично подошел новый полимер. Оргстекло было безопасным, то есть не разбивалось с образованием осколков, оптически прозрачным, химически стойким, в том числе к бензину, маслам и смазкам, водостойким. Всё это определило быстрый рост потребления материала.
40-е годы прошли под знаком развития применения оргстекла в авиастроении и не только. В годы ВОВ из него изготавливались кабины и другие части военных самолетов, детали подводных лодок и другие элементы, требующие прозрачности, легкости и прочности. С началом использования других, более продвинутых и менее горючих материалов, в том числе композитов, применение оргстекла в военной отрасли отошло на второй план.
В послевоенные годы органическое стекло получило широчайшее распространение во всех описанных выше областях. В настоящее время ПММА применяется гораздо скоромнее других крупнотоннажных полимеров, но в качестве прозрачного пластика он по-прежнему очень популярен. Однако во многом этот полимер потеснили другие транспарентные пластики, в том числе с лучшими свойствами или более дешевые, например поликарбонат, некоторые марки ПВХ и особенно полистирол и его сополимеры. Последние обладают огромным разнообразием характеристик при невысокой цене.
Как изготавливаются акриловые листы?
Акрил — это пластик, который можно использовать для многих целей. Это экономичный, прочный материал, которому можно придать различные формы и размеры, хотя акриловые листы являются наиболее популярной формой. Это связано с тем, что акриловые листы можно превратить в витрины, торговые витрины и даже в аквариумы, обеспечивая при этом лучшую ударопрочность и более высокий уровень оптической прозрачности, чем стекло!
Интересно, что акрил — это не просто пластик.
На самом деле это любой пластик. На самом деле это любой тип пластика, который содержит производные акриловой кислоты, но ПММА, безусловно, является наиболее распространенным типом пластика. Это одна из причин, по которой существует множество марок и разновидностей акрилового пластика. Акриловый пластик может быть не только химически универсальным, но и производиться двумя разными способами: литьем или экструдированием.
При покупке акрилового пластика может быть интересно и полезно узнать, как производятся оба вида акриловых листов. Чтобы убедиться, что выбран правильный пластик, и удовлетворить любое любопытство в отношении производственного процесса, в котором изготавливаются наши листы, читайте дальше:
Как изготавливаются литые акриловые листы
Литой акрил обладает высоким уровнем химической стойкости, и его можно формовать в различных формах, размерах и цветах.
В листовой форме литой акрил — отличный выбор, если нужен прочный материал. Кроме того, литье обеспечивает более широкий диапазон толщин, что делает его идеальным для больших конструкций и установок.
Литой акрил может быть создан с использованием двух различных производственных технологий: периодического и непрерывного производства. Пакетная ячейка является наиболее часто используемым процессом. Это простой и легкий способ создания акриловых листов толщиной от 0,06 дюйма до 6 дюймов и листов шириной от трех футов до нескольких сотен футов! При такой технике листы часто изготавливаются на заказ. С другой стороны, непрерывное производство — это быстрый процесс, который работает без остановок и требует меньше труда. Этот производственный процесс популярен для исключительно тонких или узких листов.
Независимо от того, какой метод используется, первый шаг при изготовлении литого акрила включает смешивание мономера с катализатором, в результате чего образуется полимер. Когда эти два материала начнут смешиваться, чан на самом деле будет выглядеть белым.
Однако после тщательного перемешивания эта расплавленная смесь станет прозрачной. Во время этой части процесса смешивания можно добавить краситель. Эти цвета можно смешивать и сочетать, что позволяет получить очень специфические оттенки или даже органические узоры, такие как дерево или гранит.
Следующим шагом является процесс литья, тезка этого метода производства. Перед этим этапом создается одноразовая форма в соответствии со спецификациями заказчика. Затем в эту форму заливают расплавленный пластик и оставляют на несколько часов, пока он не станет полутвердым и его можно будет извлечь из формы. Как только лист покидает форму, его переносят в автоклав, представляющий собой специальное оборудование, которое работает как скороварка и духовка. Затем автоклав использует тепло и давление для вытеснения пузырьков воздуха из пластика, придавая ему высокую прозрачность и исключительно твердый состав. Обработка акрила в автоклаве тоже непростая задача — обычно она занимает полдня!
После того, как акрил вынули из автоклава, пришло время закончить акриловый лист.
Края шлифуются несколько раз, чтобы лист был гладким, каждый раз используя меньшую зернистость наждачной бумаги. В то время как акриловые листы могут быть проданы на этом этапе производственного процесса, клиенты часто выбирают полировку листа. На первом этапе процесса полировки используется круг, покрытый тканью, для удаления следов шлифования, придавая акриловому листу гладкий вид. При необходимости лист можно снова отполировать с помощью другого исключительно мягкого круга с тканевым покрытием. Это создает глянцевый вид. На данный момент полированный акриловый лист готов к продаже.
Как изготавливаются экструдированные акриловые листы
Процесс производства экструдированного акрила отличается от процесса производства литого акрила, что придает ему другие свойства. Акрил, произведенный этим методом, дешевле и имеет более постоянную толщину. Он популярен для изготовления витрин розничной торговли, потому что его гораздо легче обрабатывать и полировать, чем литой акрил.
В этом процессе в качестве основы используются гранулы полимера для экструзии. Эти гранулы образуются, когда мономер суспендируют в водном растворе и добавляют катализатор, создавая капли полимеров. Эти гранулы образуются, когда мономер суспендируют в водном растворе и добавляют катализатор, создавая капли полимеров. Затем эти гранулы подаются в машину, называемую экструдером, которая нагревает гранулы до тех пор, пока они не приобретут расплавленную жидкую консистенцию.
Оттуда расплавленный пластик помещается в металлическую краску, похожую на форму. Затем краситель выравнивается на расплавленном пластике, создавая под давлением однородный лист. Листы могут быть изготовлены различной толщины в зависимости от того, сколько места находится между красителем, затем листы подаются в охлаждающие ряды, что делает акриловый лист твердым. Оттуда лист будет обрезан до нужного размера и обработан с использованием методов шлифования и полировки.
Заключение
Независимо от того, какой метод используется для производства акриловых листов, контроль качества всегда является первостепенной задачей.
Это делается не только для предотвращения загрязнения, которое может повредить целостность листов, но и для предотвращения химических реакций, которые могут быть небезопасными для рабочих. В первую очередь это достигается путем мониторинга каждого этапа производственного процесса, включая контроль температуры от начала до конца.
Acme Plastics является экспертом в области акрила. Мы предлагаем широкий ассортимент акриловых листов различных цветов, как литых, так и экструдированных. Посетите наш веб-сайт, если вы хотите увидеть наш полный выбор. Если у вас есть дополнительные вопросы, свяжитесь с нами сегодня.
КАК ПРОИЗВОДИТСЯ АКРИЛОВЫЙ? | акриловые листы india
Акрил представляет собой полиметилметакрилат или широко известный как ПММА, который содержит одно или несколько производных акриловой кислоты. Акрил — это пластик, который является альтернативой стеклу и имеет множество применений и преимуществ, просто идентичных стеклу с дополнительными функциями. Он также широко известен в промышленности под другими названиями, такими как оргстекло, люцит, акрил, плексиглас, акрил и кристаллит.
Большой вопрос, который возникает у каждого пользователя акрила, заключается в том, как получается акрил с такими прекрасными свойствами. Давайте разберемся с процессом, стоящим за этим.
Обычно сырьем для синтеза ПММА являются ацетон, цианистый водород и серная кислота. Процесс синтеза ПММА или акрила известен как полимеризация, при которой в качестве сырья используются несколько токсичных веществ, но конечный продукт является совершенно безвредным и, тем не менее, обширным пластиком, который имеет много преимуществ для промышленности, являясь альтернативой стеклу.
Полимеризация – это процесс соединения одного или нескольких веществ вместе с образованием нового вещества в результате различных свойств. Производство ПММА начинается с реакции метакриловой кислоты с метиловым спиртом с образованием метилметакрилата. Полимеризация этого вещества, известного как мономер, метилметакрилат, дает полиметилметакрилат (ПММА). ПММА также широко известен как термопласты.
Свойства акрилового волокна
Акрил обладает различными связанными с ним свойствами и очень полезен в промышленности.
Ниже приведены некоторые общие свойства акрилового волокна:
- Исключительная устойчивость к различным отбеливателям
- Хорошая устойчивость к минеральным кислотам. Стойкость к слабым щелочам довольно хорошая, в то время как горячие сильные щелочи разрушают акрил .
- Удлинение при разрыве составляет 15% как в сухом, так и во влажном состоянии
- Упругое восстановление 85 %
- Хорошая термическая стабильность, длительное воздействие температуры выше 175°C может привести к некоторому изменению цвета
- Экономичный
- Прочный
- Может принимать различные формы и размеры
- Высокая оптическая прозрачность
- Светопропускание / рассеивание
- Пуленепробиваемый
- УФ-фильтрация и коэффициент пропускания
Эти свойства акрила делают его подходящей альтернативой стеклу, но имеют некоторые преимущества перед стеклом, что, в свою очередь, делает его лучшим материалом для использования.
Типы акрила
Существует два типа акрила, которые различаются в зависимости от процедуры их синтеза, а также использования и свойств для производства различных конечных материалов. Они изготовлены из литого акрила, который немного дороже по сравнению с экструдированным акрилом.
Акрил литой
Изготавливается путем впрыскивания производных в расплавленную форму с консистенцией сиропа. Ячейка литая или порционная изготавливается листами в форме из двух полированных стеклянных пластин с краями, закрытыми прокладками. Жидкий пластик заполняет полость между формой из двух стеклянных пластин. Несколько тарелок нужно поставить друг на друга, чтобы подготовить разные акриловые листы. Формы разобраны и отверждены
Экструдированный акрил
Экструдированный акрил дешевле по сравнению с другим типом, и этот тип акрила в основном используется в промышленности.
Производственный процесс
Акриловый пластиковый полимер образуется в результате реакции мономера с катализатором, обычно органическим пероксидом.
Катализатор запускает реакцию и поддерживает ее, но не становится частью конечного продукта. Акриловый полимер доступен в трех различных формах: тонкие листы, удлиненные формы (стержни и трубки) и формовочный порошок. Формовочный порошок производится в процессе суспензионной полимеризации, а листы акрилового пластика получают в ячейке периодического действия и непрерывной полимеризации в массе. Акриловые пластиковые листы имеют множество применений в качестве альтернативы стеклу и обычному пластику, поскольку акрил является термопластом.
Процедуры синтеза
Наиболее распространенными процедурами синтеза для производства акрила являются непрерывная полимеризация в массе и полимеризация в ячейках периодического действия. Процесс этих процедур синтеза обсуждается, чтобы дать вам общее представление о синтезе наиболее распространенных термопластов с широким спектром акриловых продуктов.
В процессе объемной полимеризации для получения акриловых листов полимеризация мономера метилметакрилата осуществляется с катализатором, обычно органическим пероксидом, путем заливки их в форму, которую затем закрывают и нагревают для проведения реакции и получения акрилового пластикового полимера.
. Затем из этого полимера отверждаются формованные акриловые листы. Обычно для отверждения тонких акриловых листов требуется 10-12 часов, тогда как для отверждения более толстых акриловых листов требуется несколько дней. Затем формы охлаждают и открывают, и в результате получаются акриловые листы, которые можно сразу использовать или подвергать дальнейшей обработке для повышения общего качества листов.
Полимеризация в ячейках периодического действия является еще одним и наиболее широко используемым методом производства листов из акрилового пластика. Ячейка периодического действия является наиболее часто используемой формой объемной полимеризации, поскольку она эффективна при создании акриловых листов толщиной от 0,6 дюйма до 6 дюймов и шириной от 3 футов до нескольких сотен футов. Этот тип полимеризации в массе позволяет получать акрил различных размеров с широким диапазоном толщины, а также большим диапазоном ширины.
Контроль качества
Хранение, обработка и обращение со всеми химическими веществами, используемыми для синтеза акрила, осуществляются в условиях окружающей среды, чтобы предотвратить небезопасные химические реакции и загрязнение материала.
Контроль температуры очень важен в процессе полимеризации. Перед заливкой мономера и катализатора в форму контролируют температуру.
От начала до конца температуры контролируются и поддерживаются таким образом, чтобы циклы нагрева и охлаждения происходили при правильной температуре и правильной продолжительности. Конечные продукты процесса полимеризации акрила также контролируются и анализируются в периодических лабораториях для подтверждения соответствующих физических, химических и оптических свойств.
Использование
Акрил имеет множество применений и преимуществ перед пластиком и стеклом-
- Альтернатива прозрачному стеклу
- Мебель
- Вывеска
- Акцентные стены
- Крышки для фонарей
- Дисплеи для торговых точек
- Жилые и коммерческие аквариумы
- Внутренний слой оконных накладок из штормового акрила
- Вольеры для животных и рептилий
- Полицейские автомобили для борьбы с беспорядками
- Медицинские технологии и имплантаты
- Защита зрителей для хоккейных площадок
Использование акрила в обрабатывающей промышленности обширно из-за передовых свойств его сырья, что делает его предпочтительным материалом для долговечности, прочности и оптической прозрачности, а также достаточно гибким для формования в различные формы и размеры.
Некоторыми из преимуществ акрила являются его легкий, смешанный внешний вид, прочность, устойчивость к морщинам, тепло и комфорт, что делает его подходящим для изготовления зимней одежды, такой как свитера, шали и одеяла. У акрила также есть некоторые недостатки, такие как низкая впитывающая способность, термостойкость и слабость, и чтобы преодолеть эти недостатки, акрил смешивают с другими материалами для маскировки.
Будущее акрила
Акрил – это будущее, идеальная альтернатива пластику и стеклу, предлагающая широкий спектр передовых применений. Среднегодовой прирост производства акрила составляет до 10%. В ближайшем будущем прогнозируется ежегодный прирост на 5%. Акриловые пластики являются одним из старейших пластиковых материалов и обладают множеством преимуществ, таких как оптическая прозрачность, высокая прочность и термическая стабильность со светостойкостью к внешней среде, что делает их подходящим материалом для самых разных применений.
Acrylic Sheets India (ASI) предлагает один из лучших продуктов, когда речь идет об акриле, и имеет широкий ассортимент акриловых листов, коробок, подставок для дисплеев, акриловых фоторамок, табличек с именами домов и т.
