亞克力知識

亞克力知識詳解

點擊數(shù)：次 2020-02-19 23:46

亞克力，又叫PMMA或有機玻璃，源自英文acrylic（丙烯酸塑料），化學名稱為聚甲基丙烯酸甲酯。

是一種開發(fā)較早的重要可塑性高分子材料，具有較好的透明性、化學穩(wěn)定性和耐候性、易染色、易加工、外觀優(yōu)美，在建筑業(yè)中有著廣泛應用。有機玻璃產品通�？梢苑譃闈沧濉D出板和模塑料。

用途編輯

亞克力制品有亞克力板、亞克力塑膠粒、亞克力燈箱、招牌、亞克力浴缸、亞克力人造大理石、亞克力樹脂、亞克力（乳膠）漆，亞克力膠黏劑等等產品，種類繁多。

人們所常見到的亞克力產品系由亞克力粒料、板材或樹脂等原材料經由各種不同的加工方法，并配合各種不同材質及功能之零配件加以組裝而成之亞克力制品。至于一般常聽到的亞克力纖維、亞克力棉、亞克力紗、亞克力尼龍等，系指由丙烯酸聚合而成之人造纖維，與亞克力制品并無關聯(lián)。

其中，人們常說的亞克力板就是聚甲基丙烯酸甲酯Polymeric Methyl Methacrylate（PMMA）板材，它是由“甲基丙烯酸甲酯單體 Methyl Methacrylate（MMA）”聚合而成�；蚴怯蓙喛肆αＡ辖浻蓴D板機擠出而成的。以往板俗稱為有機玻璃。亞克力源自英文acrylic，意指由有機化合物MMA制成的PMMA板，其透明與透光度如同玻璃一般。源于所有由透明塑料如PS、 PC等或由劣質的回收MMA制成的板材均統(tǒng)稱為有機玻璃。為求區(qū)分，特將高品質純料MMA所制成的PMMA板命名為亞克力板，以便與一般的有機玻璃板進行區(qū)分。

性能特點編輯

特性

1.具有水晶般的透明度，透光率在92%以上，光線柔和、視覺清晰，用染料著色的亞克力又有很好的展色效果。

2.亞克力板具有極佳的耐候性、較高的表面硬度和表面光澤，以及較好的高溫性能。

3.亞克力板有良好的加工性能，既可采用熱成型，也可以用機械加工的方式。

4.透明亞克力板材具有可與玻璃比擬的透光率，但密度只有玻璃的一半。此外，它不像玻璃那么易碎，即使破壞，也不會像玻璃那樣形成鋒利的碎片。一般在廣告生產中使用較多，常規(guī)的廣告亞克力燈箱，廣告展牌、亞克力標牌UV等工藝

5.亞克力板的耐磨性與鋁材接近，穩(wěn)定性好，耐多種化學品腐蝕。

6.亞克力板具有良好的適印性和噴涂性，采用適當?shù)挠∷⒑蛧娡抗に�，可以賦予亞克力制品理想的表面裝飾效果。

7.耐燃性：不自燃但屬于易燃品，不具備自熄性。

特點

1.硬度

硬度是最能體現(xiàn)澆注亞克力板生產工藝和技術的參數(shù)之一，是品質控制中的重要一環(huán)。硬度能反映出原料PMMA純度、板材耐候性以及耐高溫性能等。硬度直接影響到板材是否會收縮彎曲變形，加工時表面是否會出現(xiàn)皸裂等情況。硬度是評判亞克力板品質好壞硬性指標之一，平均摩氏硬度值8、9度左右。

2.厚度（亞克力公差）

亞克力板材厚度存在亞克力公差，所以亞克力公差的控制是品質管理和生產技術的重要體現(xiàn)。亞克力的生產都有一個國際標準ISO7823

澆注板的公差要求：公差=± (0.4 + 0.1 x 厚度)

擠出板的公差要求：公差=< 3 mm 厚度：± 10 %> 3 mm 厚度：± 5 %

3.透明度/白度

嚴格的原料配選、先進的配方跟進和現(xiàn)代化的生產工藝制作，確保板材極佳的透明度和純白度�；鹧鎾伖夂缶К撎尥浮�

屬性

力學性能

聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的綜合力學性能，在通用塑料中居前列，拉伸、彎曲、壓縮等強度均高于聚烯烴，也高于聚苯乙烯、聚氯乙烯等，沖擊韌性較差，但也稍優(yōu)于聚苯乙烯。澆注的本體聚合聚甲基丙烯酸甲酯板材（例如航空用有機玻璃板材）拉伸、彎曲、壓縮等力學性能更高一些，可以達到聚酰胺、聚碳酸酯等工程塑料的水平。

一般而言，聚甲基丙烯酸甲酯的拉伸強度可達到50-77MPa水平，彎曲強度可達到90-130MPa，這些性能數(shù)據(jù)的上限已達到甚至超過某些工程塑料。其斷裂伸長率僅2%-3% ，故力學性能特征基本上屬于硬而脆的塑料，且具有缺口敏感性，在應力下易開裂，但斷裂時斷口不像聚苯乙烯和普通無機玻璃那樣尖銳參差不齊。40℃ 是一個二級轉變溫度，相當于側甲基開始運動的溫度，超過40℃，該材料的韌性，延展性有所改善。聚甲基丙烯酸甲酯表面硬度低，容易擦傷。

聚甲基丙烯酸甲酯的強度與應力作用時間有關，隨作用時間增加，強度下降。經拉伸取向后的聚甲基丙烯酸甲酯（定向有機玻璃）的力學性能有明顯提高，缺口敏感性也得到改善。

聚甲基丙烯酸甲酯的耐熱性并不高，它的玻璃化溫度雖然達到104℃，但最高連續(xù)使用溫度卻隨工作條件不同在65℃-95℃之間改變，熱變形溫度約為96℃（1.18MPa），維卡軟化點約113℃�？梢杂脝误w與甲基丙烯酸丙烯酯或雙酯基丙烯酸乙二醇酯共聚的方法提高耐熱性。聚甲基丙烯酸甲酯的耐寒性也較差，脆化溫度約9.2℃。聚甲基丙烯酸甲酯的熱穩(wěn)定性屬于中等，優(yōu)于聚氯乙烯和聚甲醛，但不及聚烯烴和聚苯乙烯，熱分解溫度略高于270℃，其流動溫度約為160℃，故尚有較寬的熔融加工溫度范圍。

聚甲基丙烯酸甲酯的熱導率和比熱容在塑料中都屬于中等水平，分別為0.19W/M.K和1464J/Kg.K

電性能

聚甲基丙烯酸甲酯由于主鏈側位含有極性的甲酯基，電性能不及聚烯烴和聚苯乙烯等非極性塑料。甲酯基的極性并不太大，聚甲基丙烯酸甲酯仍具有良好的介電和電絕緣性能。值得指出的是，聚甲基丙烯酸甲酯乃至整個丙烯酸類塑料，都具有優(yōu)異的抗電弧性，在電弧作用下，表面不會產生碳化的導電通路和電弧徑跡現(xiàn)象。20℃是一個二級轉變溫度，相應于側甲酯基開始運動的溫度，低于20℃，側甲酯基處于凍結狀態(tài)，材料的電性能比處于20℃以上時會有所提高。

耐溶劑性

聚甲基丙烯酸甲酯可耐較稀的無機酸，但濃的無機酸可使它侵蝕，可耐堿類，但溫熱的氫氧化鈉、氫氧化鉀可使它浸蝕，可耐鹽類和油脂類，耐脂肪烴類，不溶于水、甲醇、甘油等，但可吸收醇類溶脹，并產生應力開裂，不耐酮類、氯代烴和芳烴。它的溶解度參數(shù)約為18.8(J/CM3)1/2 ，在許多氯代烴和芳烴中可以溶解，如二氯乙烷、三氯乙烯、氯仿、甲苯等，乙酸乙烯和丙酮也可以使它溶解。

聚甲基丙烯酸甲酯對臭氧和二氧化硫等氣體具有良好的抵抗能力。

耐侯性

聚甲基丙烯酸甲酯具有優(yōu)異的耐大氣老化性，其試樣經4年自然老化試驗，重量變化，拉伸強度、透光率略有下降，色澤略有泛黃，抗銀紋性下降較明顯，沖擊強度還略有提高，其它物理性能幾乎未變化。

燃燒性

聚甲基丙烯酸甲酯很容易燃燒，極限氧指數(shù)僅17.3。

主要分類編輯

有機玻璃(亞克力)板材的種類

亞克力板

亞克力產品

亞克力產品(5張)

材的規(guī)格種類很多。

普通板有：透明板，染色透明板，乳白板，彩色板；

特種板有：衛(wèi)浴板，云彩板，鏡面板，夾布板，中空板，抗沖板，阻燃板，超耐磨板，表面花紋板，磨砂板，珠光板，金屬效果板等。

不同的性能，不同的色彩及視覺效果以滿足千變萬化的要求。

1.亞克力板按生產工藝分澆鑄板和擠壓板，按透光度可分為透明板、半透明板（包括染色板透明板）、色板（包括黑白及彩色板）；按性能分抗沖擊板、抗紫外線板、普通板和特殊板如高抗沖板、阻燃板、磨砂板、金屬效果板、高耐磨板、導光板等。

A：澆鑄板：分子量高，具有出色的剛度、強度以及優(yōu)異的抗化學品性能。因而比較適合加工大尺寸的標識牌匾，相對在軟化過程中時間稍長。這種板材的特點是小批量加工，在顏色體系和表面紋理效果方面有無法比擬的靈活性，且產品規(guī)格齊全，實用于各種特殊用途。

B：擠壓板：與澆鑄板相比，擠壓板分子量較低，機械性能稍弱，柔性比較高。然而，這一特點有利于折彎和熱成型加工，軟化時間較短。在處理尺寸較大的板材時，有利于各種快速真空吸塑成型。同時，擠壓板的厚度公差比澆鑄板小。由于擠壓板是大批量自動化生產，顏色和規(guī)格不便調理，所以產品規(guī)格多樣性受到一定的限制。

2.亞克力還有一種叫回料再生板是采用回收亞克力邊角料，經過熱降解后得到再生MMA（甲基丙烯酸甲酯）單體，再由化學聚合反應之后得來。經過嚴格的工藝流程，可以重新得到純凈的MMA單體，與新合成單體，品質上沒有任何區(qū)別。但生產出來的降解單體，純度不高，板材成型后，其品質、性能很差。

總結：擠壓板使用顆粒原料，經過高溫溶解后擠壓成型，而澆鑄板是用MMA單體（液態(tài)）直接澆鑄成型，雖然擠壓板外形上較為平整光潔，但因其在顆粒原料成型時以完成聚合。在加工成板材時其結構、性能較弱，并不適合作為戶外標識產品的材料，只適合作水晶字或產品支架等戶內產品。

另外由于擠壓板多數(shù)不具防紫外線功能，其戶外使用的壽命與澆鑄板不可同日而語，顏色會漸褪并且很容易脆化，直至破裂。澆鑄板是在板材加工過程中完成結構聚合，其間加入紫外線吸收劑，具有極高的強度和UV功能，戶外使用壽命長達5年以上甚至10年，使用期間色澤一直亮麗如新。

工藝特性

1.聚甲基丙烯酸甲酯含有極性側甲基，具有較明顯的吸濕性，吸水率一般在0.3%-0.4%，成型前必須干燥，干燥條件是80℃-85℃下干燥4-5h 。

2.聚甲基丙烯酸甲酯在成型加工的溫度范圍內具有效明顯的非牛頓流體特性，熔融粘度隨剪切速率增大會明顯下降，熔體粘度對溫度的變化也很敏感。因此，對于聚甲基丙烯酸甲酯的成型加工，提高成型壓力和溫度都可明顯降低熔體粘度，取得較好的流動性。

3.聚甲基丙烯酸甲酯開始流動的溫度約160℃，開始分解的溫度高于270℃，具有較寬的加工溫度區(qū)間。

4.聚甲基丙烯酸甲酯熔體粘度較高，冷卻速率又較快，制品容易產生內應力，因此成型時對工藝條件控制要求嚴格，制品成型后也需要進行后處理。

5.聚甲基丙烯酸甲酯是無定形聚合物，收縮率及其變化范圍都較小，一般約在0.5%-0.8%，有利于成型出尺寸精度較高的塑件。

6.聚甲基丙烯酸甲酯切削性能甚好，其型材可很容易地機加工為各種要求的尺寸。

加工工藝

聚甲基丙烯酸甲酯可以采用澆鑄、注塑、擠出、熱成型等工藝。

澆鑄成型

澆鑄成型用于成型有機玻璃板材、棒材等型材，即用本體聚合方法成型型材。澆鑄成型后的制品需要進行后處理，后處理條件是60℃下保溫2h，120℃下保溫2h。

注塑成型

注塑成型采用懸浮聚合所制得的顆粒料，成型在普通的

亞克力棒

柱塞式或螺桿式注塑機上進行。表1是聚甲基丙烯酸甲酯注塑成型的典型工藝條件。

注塑制品也需要后處理消除內應力，處理在70-80℃熱風循環(huán)干燥箱內進行，處理時間視制品厚度，一般均需4h左右。

擠出成型

聚甲基丙烯酸甲酯也可以采用擠出成型，用懸浮聚合生產的顆粒料制備有機玻璃板材、棒材、管材、片材等，但這樣制備的型材，特別是板材，由于聚合物分子量小，力學性能、耐熱性、耐溶劑性均不及澆注成型的型材，其優(yōu)點是生產效率高，特別是對于管材和其它用澆注法時模具難以制造的型材。擠出成型可采用單階或雙階排氣式擠出機，螺桿長徑比一般在20-25。表2是擠出成型的典型工藝條件。

熱成型

熱成型是將有機玻璃板材或片材制成各種尺寸形狀制品的過程，將裁切成要求尺寸的坯料夾緊在模具框架上，加熱使其軟化，再加壓使其貼緊模具型面，得到與型面相同的形狀，經冷卻定型后修整邊緣即得制品。加壓可采用抽真空牽伸或用對帶有型面的凸模直接加壓的方法。熱成型溫度可參照表3推薦的溫度范圍。采用快速真空低牽伸成型制品時，宜采用接近下限溫度，成型形狀復雜的深度牽伸制品時宜采用接近上限溫度，一般情況下采用正常溫度。

雕刻切割

亞克力工藝品

亞克力工藝品(4張)

主要針對已經成型的亞克力或者有色亞克力材料進行的鏤空和雕刻。普通的激光雕刻切割機就可以滿足多數(shù)亞克力制品的雕刻和鏤空需要。

主要用途編輯

evowe 亞克力紋理板

PMMA是以丙烯酸及其酯類聚合所得到的聚合物統(tǒng)稱丙烯酸類樹酯，相應的塑料統(tǒng)稱聚丙烯酸類塑料，其中以聚甲基丙烯酯甲酯應用最廣泛。聚甲基丙烯酸甲酯縮寫代號為PMMA，俗稱有機玻璃，是迄今為止合成透明材料中質最優(yōu)異的。

PMMA具有質輕、價廉，易于成型等優(yōu)點。它的成型方法有澆鑄，射出成型，機械加工、熱成型等。尤其是射出成型，可以大批量生產，制程簡單，成本低。因此，它的應用日趨廣泛，它廣泛用于儀器儀表零件、汽車車燈、光學鏡片、透明管道等。

優(yōu)點

亞克力是繼陶瓷之后能夠制造衛(wèi)生潔具的最好的新型材料。與傳統(tǒng)的陶瓷材料相比，亞克力除了無與倫比的高光亮度外，還有下列優(yōu)點：韌性好，不易破損；修復性強，只要用軟泡沫蘸點牙膏就可以將潔具擦拭一新；質地柔和，冬季沒有冰涼刺骨之感；色彩鮮艷，可滿足不同品位的個性追求。用亞克力制作臺盆、浴缸、坐便器，不僅款式精美，經久耐用，而且具有環(huán)保作用，其輻射線與人體自身骨骼的輻射程度相差無幾。亞克力潔具最早出現(xiàn)于美國，已占據(jù)整個國際市場的70%以上。

缺點

由于亞克力生產難度大、成本高，故市場上有不少質低價廉的代用品。這些代用品也被稱為“亞克力”，其實是普通有機板或復合板（又稱夾心板）。普通有機板用普通有機玻璃裂解料加色素澆鑄而成，表面硬度低，易褪色，用細砂打磨后拋光效果差。復合板只有表面很薄一層亞克力，中間是ABS塑料，使用中受熱脹冷縮影響容易脫層。真假亞克力，可從板材斷面的細微色差和拋光效果中去識別

亞克力應用廣泛，可用于測試架，貼片托盤。

應用領域

1.建筑應用：櫥窗、隔音門窗、采光罩、電話亭等。

2.廣告應用：燈箱、招牌、指示牌、展架等。

3.交通應用：火車、汽車等車輛門窗等。

4.醫(yī)學應用：嬰兒保育箱、各種手術醫(yī)療器具民用品：衛(wèi)浴設施、工藝品、化妝品、支架、水族箱等。

5.工業(yè)應用：儀器表面板及護蓋等。

6.照明應用：日光燈、吊燈、街燈罩等。

運用領域：酒店、商場、辦公樓、會所、別墅、博物館、醫(yī)療、教育、餐飲、展覽展示等等。

運用區(qū)域：吊頂、集成吊頂、隔斷、屏風、移門、透明墻、酒店家具、辦公家具、吧臺、燈飾、吊燈、標識、標牌、地板、景觀等等。

粘接方法編輯

亞克力制品的粘接是亞克力加工中一個十分關鍵的工藝環(huán)節(jié)，如何展現(xiàn)有機玻璃清澈透明的特性，體現(xiàn)亞克力煙酒包裝工藝品的價值感，最大限度的提高亞克力工藝品的檔次與品味，粘接技術起到了舉足輕重的作用。

有機玻璃板的粘接主要受兩方面的影響，一是粘接劑本身的適用性;二是粘接的技巧。

國內外市場上有很多粘接劑，主要有二種類型，一種是雙組份的，如萬能膠、環(huán)氧樹脂類;還有一種是單組份的，如CHCl3(氯仿)。一般來說，雙組份的粘接劑是通過固化反應來實現(xiàn)粘接，單組份的粘接劑是一溶劑的最終揮發(fā)而實現(xiàn)粘接。

雙組份粘接劑的特點是粘接效果較好，粘接后無氣泡、不發(fā)白、強度大。缺點是操作復雜、難度大、固化時間長、速度慢、很難適應大批量生產的要求。而一般的單組份粘接劑的特點是速度快，可滿足批量產品生產的工藝要求，缺點是粘接后的制品易產生氣泡、易發(fā)白、耐候性差，從而直接影響了有機玻璃制品的外在美觀與產品質量，因此，在有機玻璃制品的加工中，如何選擇合適的粘接劑，提高有機玻璃制品的品位與檔次，是粘接工藝中必須首先解決的一個大問題。

另外，粘接的技巧也十分重要，下面就我們常見的幾種粘接工藝，簡單分析它們的實際操作經驗。

1.對接：將兩塊需對接的有機玻璃板水平放在操作平臺上，合攏，并在底部粘一膠帶，留下一條不大于0.3mm寬的縫隙以備涂注粘接劑。用注射器將粘接劑從一邊均勻緩慢從縫隙里注入，直至全部注滿，待完全固化后揭去膠帶即可。

2.立面粘接：立面粘接是應用最廣泛的一種粘接技術，在制作各種有機玻璃IT電子數(shù)碼展示架制品中得到普遍使用。首先應將需粘接的表面擦拭干凈。最好使用靠模實現(xiàn)粘接，使粘接物不晃動，有利于提高粘接的質量。厚度為3mm的有機玻璃板粘接，可墊入細金屬絲，利用毛細作用完成粘接，在粘接劑固化之前抽出金屬絲，或可采用粘膠帶，再涂粘接劑的方法粘接。

3.斜面粘接：粘接斜面必須使用90度角等靠模，才能防止被粘面的移位。涂注粘接劑應均勻、緩慢。待完全固化后才能取下靠模。

4.平面粘接：平面粘接是一種比較特殊的粘接方法。首先將被粘面擦拭干凈，并水平放置，在上面注上適量的粘接劑。將另一塊有機玻璃板的一邊斜放接觸被涂粘接劑的有機玻璃板上，然后均勻緩慢放下，從一邊將氣泡趕出去而完成粘接。有機玻璃粘接劑能侵蝕有機玻璃板的表面，并留下難以消除的痕跡，因此可以用貼不干膠帶的方法來保護不需粘接的部位。油脂、灰塵或氣孔會妨礙粘接劑的均勻涂布而留下氣泡。過分少量的使用粘接劑會使粘接收縮時帶入空氣。直接的吹風會使粘接面的邊沿因粘接劑的揮發(fā)而發(fā)白。室內濕度、溫度等等都對有機玻璃板的粘接有直接的影響。

發(fā)展編輯

有機亞克力圖冊

亞克力（ACRYLIC），俗名特殊處理有機玻璃。亞克力的研究開發(fā)，距今已有一百多年的歷史。

1872年丙烯酸的聚合性被發(fā)現(xiàn)；

1880年甲基丙烯酸的聚合性為人知曉；

1901 年丙烯聚丙酸脂的合成法研究完成；

1927年運用前述合成法嘗試工業(yè)化制造；

1937年甲基酸脂工業(yè)制造開發(fā)成功，由此進入規(guī)模性制造。

二戰(zhàn)期間因亞克力具有優(yōu)異的強韌性及透光性，首先，被應用于飛機的擋風玻璃，坦克司機駕駛室的視野鏡。

1948年世界第一只亞克力浴缸的誕生，標志著亞克力的應用進入了新的里程碑。

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