акриловий пластик
Акрилові листи є екструдовані і литі. Перші отримують методом розплаву гранульованого сировини і про-давліваніем його через фільєру екструдера з подальшим вирівнюванням безперервної широкої стрічки за допомогою валів або каландрів, відстань між якими задає товщину листа з високою точністю. Після охолодження безперервно рухається стрічки акрилу на конвеєрі її розрізають упоперек (іноді і вздовж) на окремі листи.
Литі, або блокові листи акрилу отримують з розчину мономера (метилметакрилату) з затверджувачем методом полімеризації в осередку, складеної з 2 стекол, розташованих на певній відстані. Між ними поміщають еластичні прокладки, товщина яких визначає товщину листа оргскла. Щоб в листі уникнути дефектів, що викликаються значною усадкою (23%) реакційної маси, процес проводять у такий спосіб: спочатку отримують так званий форполімер (рідина з великою в'язкістю), яку потім заливають у форму і виробляють полімеризацію. Пластифікатори, барвники, замутнювачі, стабілізатори та інше, в залежності від призначення, вводять в форполімер, суміш ретельно перемішують, вакуумируют, фільтрують, заливають в герметизовані форми, які потім поміщають в камери з циркулюючим теплим повітрям. Литий акрил має обмеження в розмірах листів - стандартно 3,05 х 2,05 м, що визначаються розмірами осередку, але існують і набагато більше. Стандартний перелік товщини визначається потребами, а з точки зору технології обмежень немає. Існує ще один спосіб отримання акрилових аркушів - технологія безперервного лиття, звана continuous cast, яка полягає в тому, що форполімер виливається на безупинно рухливу стрічку з нержавіючої сталі. Безперервно рухається по конвеєру стрічка акрилової смоли полимеризуется, потім металева стрічка відділяється, краю акрилу обрізаються і далі проводиться порізка на листи певної довжини.
Колірна гамма литих листів набагато багатше, ніж екстра-складованої, так як деякі кольорові пігменти, що додаються в акрил, не витримують високих температур, при яких акрил плавиться перед екструдуванням. Крім того, для екструзії не зовсім підходить наповнення полімеру для отримання металіків. Слід зазначити, що екструзія - процес безперервний, що вимагає великої кількості сировини, і вигідний тільки для великих партій. Тому, в порівнянні з литим оргстеклом, асортимент квітів для екструзійно-ного оргскла незначний. Наприклад, колірна гамма марки Polycryl становить понад 150 кольорів для литих листів і в кілька разів менше для екструдованих листів. Для більшості виробників стандартна гамма кольорів не перевищує 10-15, а інші кольори виробляються тільки під замовлення.
Одне з головних переваг екструдованого акрилу - це менша ціна. Там, де за технічними параметрами підходять обидва пластика, то вибирають «екструзію». Серед інших позитивних особливостей екструзійного акрилу - він більш пластичний і при термоформовке краще обволікає виступи і заповнює внутрішні кути. З недоліків слід зазначити труднощі гравіювання, фрезерування і алмазної поліровки через налипання оплавленої стружки на інструмент.
Незважаючи на велику різноманітність акрилових листів, які мають різне призначення, ще залишаються області застосування до вимог, які важко подолати. «Важко горючий акрил» - цей вислів навіть не вживається в такому поєднанні епітетів зі словом акрил, так як такий матеріал з групою горючості Г1 ще не створений. Певні успіхи вже є і матеріал «слабкою горючості» (німецький стандарт горючості В2, близький до нашого Г2) вже можуть випускати деякі виробники. Горючість, займистість, поширення полум'я і освіту палаючих крапель - це найбільший недолік акрилових листів, який потрібно враховувати при використанні. Якщо існує необхідність надати виробу пожежобезпечний-ність, то замість акрилу можна використовувати прозорий ПВХ або полікарбонат.
Для акрилових листів основними критеріями якості є прозорість, відсутність сторонніх включень, глянцева поверхня без порушень і рівна плоска поверхня, стабільність товщини. Ці властивості легко перевірити візуально. Починати перевірку листів, як рекомендують фахівці від виробника марки Polycryl, потрібно з якості захисної плівки. Виробник високоякісних аркушів не буде використовувати дешеву захисну плівку.
• розкид по краях і по центру призводить до викривлення і напруженості листів акрилу;
• листи можуть не завантажувати в профіль при виготовленні постерів;
• проблемна гравірування, так як ширина трикутного паза від фрези змінюється на нерівностях;
• проблемна гнучка листів на струні через неоднорідного нагрівання і різних радіусів викривлення;
• проблемна термоформовка через неоднорідного нагрівання, виникнення напруги і неоднорідна усадка при охолодженні. Нагадаємо, що максимальна усадка для екстра-складованої листів товщиною 3 мм і більше становить 3%, а для листів товщиною менше 3 мм - 6%, уздовж і поперек екструдованого листа усадка відрізняється в 2-3 рази;
• проблеми з прямим друком на фарбоструминні принтері і при офсетного друку.
Наступний критичний параметр - ступінь площинності поверхні. Викривлення листа найчастіше викликано певними недоліками при виробництві. Порушення площинності може бути наслідком декількох причин, одна з найбільш вірогідних - це неоднорідна температура при охолодженні листів або занадто швидке охолодження при примусовому повітряному охолодженні.
Викривлення також може бути викликане неправильними умовами транспортування або зберігання. Наприклад, зберігання на вулиці під впливом прямих сонячних променів або дощу може призвести до викривлення. Перебуваючи в пачці, листи по краях більш схильні до гігроскопічна розтягування і термічним змін, ніж середня частина листів в палеті. Велика кількість листів в пачці або розташування палети на палеті призводить до сильного тиску, особливо на нижні листи, що викликає напругу і подальше викривлення листів. Тривале зберігання листів під великим кутом до стіни також призводить до викривлення.
Хвилястість поверхні, або брижі, може бути викликана тривалим зберіганням в неприйнятних умовах або на нерівній поверхні. Іншою причиною може бути проблемне виробництво екструдованих листів - виготовлення тонких листів з використанням товстої фільєри і здавлювання стрічки акрилу на каландрі. В цьому випадку утворюються сильно напружені листи, які можуть привести до утворення хвиль. Згодом або при підвищених температурах відбувається зворотне скорочення листа, або усадка, яка іноді відбувається нерівномірно відповідно до розкидом температур по площі листа. Хвилястість може виникати при відпалі напружених листів при використанні нерівномірного нагріву трубчастими нагрівачами або швидким охолодженням після такого нагріву.
Видимі порушення прозорості листів. За зовнішнім виглядом листи акрилу повинні контролюватися за наступними критеріями: наявність грубих подряпин, рисок, сторонніх включень, точок, вкраплень, ворсинок, внутрішніх повітряних бульбашок, лунок і «висипу» (кратероподібної поглиблень або опуклостей на поверхні), звили (ниткоподібних або вузликових проявів оптичної неоднорідності поверхні листа), відбитків від вищерблення і тріщин силікатного скла, фірмовий матовості, поверхневих напливів, зазубрин, відколів в кромці листа. Слід зауважити, що ці критерії визначають не повна відсутність таких дефектів в листах акрилу, а відповідність їх максимально допустимому кількості і розмірів на одиницю площі, що визначається стандартами, наприклад, ГОСТ 17622-72. Ці дефекти найчастіше виробничого походження, але вони можуть виникнути при транспортуванні, зберіганні і початкової порізки матеріалу постачальником або продавцем.
До видимих порушень відносяться також розлучення або плями на поверхні, причиною яких можуть бути залишки клею від «защитки», контакт з деякими типами речовин, що викликають хімічну реакцію з пластиком. Такі речовини можуть проникати крізь «защіткі». Наприклад, написи або розмітка чорнилом для фломастерів або капілярних ручок поверх «защитки» можуть проявитися на поверхні акрилу після зняття захисної плівки або паперу.
Більшість причин неякісних листів, як видно з вище перерахованого, виникає у виробника продукції. При виборі акрилового пластика слід керуватися, звичайно ж, не найнижчою вартістю. Перевірка якості листів по вище наведеним критеріям є не завжди обов'язковою процедурою для покупця, але дуже суворої процедурою для лабораторії якості у виробника. До місця буде згадати, що багато китайських виробники або взагалі не мають таких, або ці лабораторії примітивні. Звідси напрошується питання - яким маркам можна довіряти і які марки акрилу можна віднести до проблемних?
• Колірна гамма акрилових пластиків на сьогоднішній день відповідає найбільш затребуваним квітам і продовжує розширюватися з місяця в місяць. За практикою, що склалася на ринку, замовники при виборі матеріалів для великих проектів віддають перевагу на користь меншої ціни. Нова марка литого і екструдованого акрилу за конкурентною ціною, безсумнівно, зацікавить багатьох. Тепер вартість литих листів можна порівняти з екструдованого-ним акрилом європейських марок.
• За технологічними властивостями Polycryl не поступається литим і екструдованим листам акрилу провідних марок європейського виробництва. Наші випробування показали, що при всіх способах механічної обробки (порізка, гравіювання, фрезерування, свердління, алмазна полірування, а також лазерна порізка) він практично не відрізняється від цих марок. При лазерної порізки край пластини має хороший глянець без сторонніх включень, що говорить про правильно обраних пігментах і добавках в полімер. Полірування торців полум'ям також не виявила будь-яких видимих порушень у вигляді чорних крапок, пожовтіння або помутніння, характерних для дешевих акрилових аркушів.
• Литий акрил використовується в тих випадках, коли необхідна підвищена ударна міцність, стійкість до розтріскування, більш якісна поверхня виробів. Найбільш яскраво ці властивості проявляються при стандартній процедурі термоформования, коли через термоудара під час охолодження виникає сильна напруга в пластиці, здатне викликати розтріскування ще на матриці. Експерименти з формуванням листів Polycryl показали високу технологічність і стійкість до розтріскування, що свідчить про їх хорошій якості. Але, незважаючи на це, рекомендується завжди виробляти подальший відпал для зняття залишкової напруги. Адже при подальшій обробці - зрізанні зайвих частин, склеюванні, нанесенні тампонной або трафаретного друку сольвентними фарбами або просто протирання поверхні органічним розчинником можлива поява волосяні тріщини. Ця порада стосується всіх видів акрилу.
Невоспроизводимость кольору від партії до партії. Причина - проблемне виробництво, невідтворювані змішування грануляту з пігментами, перевищення температури розплаву, відсутність лабораторії якості і контролю параметрів в процесі виробництва. До цього потрібно додати нестабільність кольору в листах з-за неякісного вихідної сировини від різних постачальників. Деякі виробники ще не визначилися з постачальниками вихідної сировини і продовжують експериментувати з матеріалами, поставляючи їх споживачам без достатньої перевірки на довготривалу стабільність в різних умовах.