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亚克力-PMMA

基本介绍

亚克力,又叫PMMA或有机玻璃,源自英文acrylic(丙烯酸塑料),化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯

这是一种早期开发的重要塑料高分子材料,具有优异的透明性、化学稳定性及耐候性,同时易于着色、易于加工,外观也非常美观,因此在建筑行业中被广泛应用。有机玻璃产品通常可以分为浇注板、挤出板和模塑料


力学性能

聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的综合力学性能,在通用塑料中处于领先地位。其拉伸强度、弯曲强度和压缩强度均高于聚烯烃,也优于聚苯乙烯和聚氯乙烯等材料。虽然其冲击韧性较差,但仍略优于聚苯乙烯。对于通过浇注方式聚合而成的聚甲基丙烯酸甲酯板材(例如用于航空领域的有机玻璃板),其拉伸强度、弯曲强度和压缩强度会更高,甚至可达到聚酰胺、聚碳酸酯等工程塑料的水平。


一般来说,聚甲基丙烯酸甲酯的拉伸强度可达50-77 MPa,弯曲强度可达90-130 MPa,这些性能指标已经接近甚至超过了某些工程塑料的水平。然而,其断裂伸长率仅为2%-3%,因此属于硬脆塑料,且具有缺口敏感性,在受到应力作用时容易开裂。不过,其断口并不像聚苯乙烯和普通有机玻璃那样尖锐不平整。40℃是聚甲基丙烯酸甲酯的二次转变温度,即侧甲基开始运动的温度;当温度超过40℃时,材料的韧性和延展性会有所提高。此外,聚甲基丙烯酸甲酯的表面硬度较低,容易受到划伤。


聚甲基丙烯酸甲酯的强度与应力作用时间有关,随着作用时间的延长,其强度会下降。经过拉伸取向处理的聚甲基丙烯酸甲酯(即取向有机玻璃),其机械性能会显著提高,缺口敏感性也会得到改善。


聚甲基丙烯酸甲酯的耐热性不高。虽然其玻璃化转变温度为104°C,但最高连续使用温度会根据工作条件的不同而在65°C至95°C之间变化。其热变形温度约为96°C(1.18 MPa),维卡软化点约为113°C。通过将单体与甲基丙烯酸丙烯酯双酯基丙烯酸乙二醇酯进行共聚,可以有效地提高其耐热性。此外,聚甲基丙烯酸甲酯的耐寒性也较差,其脆化温度约为9.2°C。其热稳定性属于中等水平,优于聚氯乙烯和聚甲醛,但不及聚烯烃和聚苯乙烯;其热分解温度略高于270°C,流动温度约为160°C,因此仍具有较宽的熔融加工温度范围。


聚甲基丙烯酸甲酯的热导率和比热容在塑料中属于中等水平,分别为 0.19 W/M·K 和 1464 J/Kg·K。