Акрилові листи - історія, характеристики, застосування

Органічне скло (оргскло), або поліметилметакрилат (ПММА) - сінтетіческійполімерметілметакрілата, термопластічнийпрозрачнийпластік, який продається під торговими марками плексиглас, «Акріма», ОСТКарбогласс, новаттро, плексіма, лімакріл, перспекс, плазкріл, акрілекс, акрилайт, акріпласт і ін. Також відомий під назвою акрилове скло, акрил, плекс.

Історія

Матеріал під маркою Plexiglas створений В1928 році, з 1933 року почалося його промислове виробництво фірмою «Röhm and Haas »(Дармштадт), зараз назва компанії« Evonik Industries AG ». Поява органічного скла (в той час «плексиглас») в період між двома світовими війнами була затребувана бурхливим розвитком авіації, безперервним зростанням швидкостей польоту всіх типів літаків і появою машин із закритою кабіною пілота (екіпажу). Необхідною елементом таких конструкцій є ліхтар кабіни пілота. Для застосування в авіації того часу органічне скло мало вдалим поєднанням необхідних властивостей: оптична прозорість, безосколочність, тобто безпеку для льотчика, водостійкість, нечутливість до дії авіабензину і мастил. У годиВторой світової войниорганіческое скло широко застосовувалося в конструкціях ліхтаря кабіни, турелей оборонного озброєння важких літаків, елементів скління перископів підводних човнів. Однак, з огляду на дуже легкої займистості, при першій же можливості в авіації перейшли до інших прозорим матеріалами.
Проте полімери тільки частково здатні замінювати термостойкіестёклаповишенной міцності - в сучасній авіації в багатьох випадках вони можуть бути застосовані тільки в відекомпозітов. Розвиток сучасної авіації на увазі польоти у верхніх шарах атмосфери і гіперзвукові швидкості, високі температури і тиск, де органічне скло застосовується зовсім. Прикладами можуть служити літальні апарати, що поєднують в собі якості космічних кораблів і літаків: «Спейс Шаттл» і «Буран».
Існують органічні альтернативи акриловому склу - прозрачниеполікарбонат, полівінілхлорідіполістірол.
У бившемСССРотечественний плексиглас - оргскло був синтезований в 1936 році ВНДІ пластмас. В наші дні теплостійкі фторакрілатние органічні скла використовуються в якості легких і надійних деталей скління високошвидкісних самолётовОКБ «МіГ» в поєднанні з високоміцними конструкціями з алюмінієвих, тітановихсплавові сталей, - працездатні при температурах експлуатації від -60 до +250 ° C.

склад

Органічне скло повністю складається з термопластичної смоли. Хімічний склад стандартного оргскла у всіх виробників однаковий. Інша справа, коли необхідно отримати матеріал з різними специфічними властивостями: удароміцними (антивандальними), светорассеивающими, світлопропускаючих, шумозахисні, УФ-захисними, теплостійкими і ін. Тоді в процесі отримання листового матеріалу може бути змінена його структура або в нього можуть бути додані відповідні компоненти , що забезпечують комплекс необхідних характеристик.

Ці органічні матеріали тільки формально іменуютсястекломі відносяться до абсолютно іншого класу речовин, про що говорить сама їх назва і чим в основному визначаються обмеження властивостей і, як наслідок, можливостей застосування, що не порівнянних зі склом по багатьом параметрам. Органічні скла здатні наблизитися за властивостями до більшості видів неорганічних стекол тільки вкомпозітних матеріалах, однакоогнеупорниміоні бути не можуть. Стійкість до агресивних середовищ органічних стекол також визначається значно вужчим діапазоном.
Тим не менш, цей матеріал, коли його властивості дають очевидні переваги (виключаючи спеціальні види стекол), використовується як альтернатива силікатній склу. Відмінності у властивостях цих двох матеріалів наступні:

ПММА легше: його щільність (1190 кг / м³) приблизно в два рази менше щільності звичайного скла;
ПММА м'якший ніж звичайне скло і чутливий до подряпин (цей недолік виправляється нанесенням стійких до царапінампокритій);
ПММА може бути легко деформований при температурах вище +100 ° C; при охолодженні приданная форма зберігається;
ПММА легко піддається механічній обробці звичайним металорізальних інструментом;
ПММА краще, ніж неспеціальні, розроблені з цією метою види стекол, пропускає ультрафіолетове і рентгенівське випромінювання, відображаючи при цьому інфракрасноесветопропусканіеоргстекла трохи нижче (92-93% проти 99% у кращих сортів силікатної);
ПММА нестійкий до действіюспіртов, ацетонаібензола.

мала теплопровідність (0.2-0.3 Вт / (м · К)) в порівнянні з неорганічними стеклами (0.7-13.5 Вт / (м · К));
висока світлопроникність - 92%, яка не змінюється з плином часу, зберігаючи свій оригінальний колір;
опірність удару в 5 разів більше, ніж у скла;
при однаковій товщині оргскло важить майже в 2,5 рази менше, ніж скло, тому конструкція не вимагає додаткових опор, що створює ілюзію відкритого простору;
стійко до дії вологи, бактерій і мікроорганізмів, тому може використовуватися для скління яхт, виробництва акваріумів;
екологічно чисте, при горінні не виділяє ніяких отруйних газів;
можливість надавати різноманітні форми за допомогою термоформування, без порушення оптичних властивостей, з прекрасною деталізацією;
механічна обробка здійснюється майже з такою ж легкістю, як і обробка дерева;
стійкість у зовнішньому середовищі, морозостійкість;
пропускає 73% ультрафіолетового проміння, при цьому УФ-промені не викликають пожовтіння і деградації акрилового скла;
стійкість в хімічних середовищах;
електроізоляційні властивості;
підлягає утилізації.

схильність до поверхневих пошкоджень (твердість 180-190 Н / мм²)
технологічні труднощі при термо-і вакуумформования виробів - поява внутрішньої напруги в місцях згину при формуванні, що веде до подальшого появи мікротріщин
легкозаймистий матеріал (температура займання +260 ° C)

Особливості екструзійного оргскла в порівнянні з литим оргстеклом

ряд можливих товщин листів менше, що визначається можливістю екструдера,
можлива довжина листів більше,
разнотолщинность листів в партії менше (допуск по товщині 5% замість 30% у литого акрилу),
менша ударостійкість,
менша хімічна стійкість,
велика чутливість до концентрації напружень,
найкраща здатність до склеювання,
менший і більш низький діапазон температур при термоформовке (приблизно + 150-170 ° C замість + 150-190 ° C),
менше зусилля при формуванні,
велика усадка при нагріванні (6% замість 2% у литого акрилу).

Стійкість до хімічних впливів

На оргскло впливають розбавлені Фтористоводнева і ціанистоводнева кислоти, а також концентровані сірчана, азотна і хромова кислоти. Розчинниками оргскла є хлоровані вуглеводні (дихлоретан, хлороформ, метилен хлористий), альдегіди, кетони і складні ефіри. На оргскло також впливають спирти: метиловий, бутиловий, етиловий, пропіловий. При нетривалому впливі 10% етилового спирту взаємодію з оргстеклом відсутня.

Існує два типи оргскла - лите і екструзійне.

Оргскло отримують двома способами: екструзією і литтям. Сам спосіб виробництва накладає ряд обмежень і визначає деякі властивості пластика.
Екструзійне оргскло - отангл.exstrusion, отнем.Extrudiert - отримують методом безперервної екструзії (видавлювання) розплавленої маси гранульованого ПММА через щілинну головку з наступним охолодженням і різкою по заданих розмірах.
Блочне (вУкаіни утвердився термін «литьевое» -англ.cast) - отримують методом заливки мономеру ММА між двома плоскими стеклами з подальшою його полімеризацією до твердого стану.

Свердління, нарізування різьблення, різьбове з'єднання, фрезерування обробка за заданим профілем, обробка на токарному верстаті, обробка різанням, пемзованіе, шліфування, полірування, формування, вакуумне формування, штампування, втягування, вдування, згинання, нагрівання, охолодження, отжиг, стикування, склеювання , зварювання, фарбування і металізація.

Безбарвний кристально прозорий лист зі светопропусканием 92-93% (при товщині 3 мм), з ідеально гладкою поверхнею, що відрізняється сильним блиском з обох сторін. Максимальна прозорість, відсутність спотворень зображення. Застосування: скління будівель і споруд (зовнішнє і внутрішнє), вітрини, прозорий захист приладів і механізмів.

Прозоре рифлене оргскло

Прозоре безбарвне і кольорове оргскло з опуклим малюнком на одній стороні аркуша, інша сторона гладка. Ефекти светорассеивания за рахунок світлопереломлювання при значному пропущенні видимого світла. За такими стеклами предмети і зображення набувають розмиті обриси. Класичні види рифлення: «колотий лід», дрібне і велике рифлення «призматичне», «бджолині стільники», «дрібні хвилі», «крапля». Ексклюзивні види рифлення: «струмок», «укол шпильки», «квадрати», «піраміди», «вельвет», «шкіра». Прозорість, світлозаломлення, часткове приховування зображення за листом, особлива декоративність.
Застосування: Скління душових кабін, шторки ванн, скління міжкімнатних дверей, заповнення перегородок, меблі, елементи дизайну, розсіювачі світильників, підвісні стелі з внутрішньою підсвіткою, декоративні конструкції інтер'єру.

Матове біле оргскло

Світлорозсіювальний лист білого кольору зі світло пропусканням від 20 (зовні непрозорий) до 70% (напівпрозорий) з гладкою, що відрізняється сильним блиском з обох сторін поверхнею. Рівномірний светорассеивание, повне приховування зображення за листом (при підсвічуванні утворюється світловий екран).

Кольорове матове оргскло

Рифлене матове біле і кольорове оргскло

Біле (або кольорове) оргскло з різним ступенем світлопропускання, рифленням, нанесеним з одного боку аркуша, інша сторона гладка. Нерівномірний светорассеивание, повне приховування зображення за склом. Має найобмеженіші сфери застосування: розсіювачі світильників для люмінесцентних ламп, декоративні елементи інтер'єру з внутрішньою підсвіткою.

Довгі і вузькі обрізки оргскла (30-50 × 5-9 см) відволожується, легко підпалюються і дають яскраве, стійке на вітрі полум'я. Завдяки цьому різане оргскло нерідко застосовується втурістіческіх походахдля разведеніякострові, в темний час доби, для місцевого освітлення.

Зберігання та транспортування

Органічне скло транспортують автомобільним і залізничним транспортом в критих транспортних засобах відповідно до Правил перевезення вантажів, що діють на даному виді транспорту.
Допускається транспортувати оргскло в відкритих транспортних засобах, покритим водонепроникним матеріалом.
Органічне скло повинне зберігатися в закритих складах при температурі від +5 до +35 ° C при відносній вологості повітря не вище 65%.
Не допускається транспортування і зберігання скла органічного екструзійного з хімічними продуктами.
При зберіганні і транспортуванні складені разом листи оргскла краще перекласти аркушами паперу, щоб не допустити механічних пошкоджень.