— Абсолютная невосприимчивость к открытой огневой нагрузке. В этом отношении оргстекло явно уступает обычному стекловолокну. Не храните изделия из органического стекла вблизи источника тепла или открытого огня, так как могут возникнуть проблемы.
Список тематических статей
Оргстекло — это общий термин для листов, которые по внешнему виду и некоторым свойствам напоминают оконное стекло и изготавливаются из прозрачных полимеров: Полиакрил, поликарбонат, полистирол, различные сополимеры. Наиболее распространенным термином является полиметилметакрилат (ПММА) — полимер, основным строительным блоком которого является метилметакрилат. В дальнейшем ПММА в основном упоминается как «оргстекло». Химическая формула поли(метилметакрилата) приведена ниже:
ПММА, как правило, является прозрачным полимером, который относительно легко перерабатывается в изделия с использованием всех распространенных промышленных процессов. Из-за высокой прозрачности его также называют «органическим стеклом».
Производство ПММА
На современных нефтехимических заводах ПММА синтезируется путем радикальной полимеризации. Реакция осуществляется в блоках или суспензиях, иногда также в эмульсиях или растворах. Плексиглас обычно производится в виде гранул для дальнейшей переработки или в виде листов.
Рассмотрим подробнее процесс производства ПММА. Химическая реакция происходит в формах, изготовленных из стальных или алюминиевых листов или слоев силикатного стекла. В формы вставляются прокладки из эластичного материала, расстояние между которыми определяет толщину последующего листа органического стекла. На этом подготовительные этапы завершены.
Первым шагом в процессе синтеза является получение преполимера — сиропообразной жидкости с высокой вязкостью. После приготовления преполимер помещают в форму, которая находится в камере с нагретой водой или циркулирующим горячим воздухом. Процесс осуществляется через форму, чтобы избежать дефектов, вызванных высокой усадкой при полимеризации метилметакрилата, которая составляет до 23%. Добавки, придающие материалу желаемые свойства, такие как пигменты, абразивы, пластификаторы, стабилизаторы и т.д., диспергируются в преполимере перед полимеризацией. После завершения процесса синтеза листы оргстекла извлекаются из форм и подвергаются окончательной обработке, состоящей из зачистки и, при необходимости, шлифовки и полировки.
Помимо описанного выше процесса литья под давлением, органическое стекло также производится методом экструзии. Существуют определенные различия между экструдированным и литым лексическим стеклом. Экструдированный акрил характеризуется менее прочными молекулярными связями, в то время как в литом акриле они более прочные. Прочные связи между молекулами придают литому оргстеклу лучшие физические, механические, термические и химические свойства. Кроме того, особенности строения материала влияют на его дальнейшее поведение в процессе обработки и превращения в изделия.
Полиметилметакрилат производится в разных частях мира под разными торговыми названиями. В зависимости от компании и страны-производителя ПММА может иметь следующие названия: Plexiglass, Lusit, Plexigum, Diakon, Vedryl, Acrima, Carboglass, Novattro, Plexima, Limacryl, Plazcryl, Acrilex, Acrylight, Acryplast, Acryl, Metaplex и другие. Что касается процессов производства оргстекла, то следует отметить, что экструзия — это крупнотоннажный процесс, который потребляет большое количество полимерного сырья и применяется только на крупных производствах. С этим связан и тот факт, что количество цветов и спектр свойств видов материала, производимых методом экструзии, обычно гораздо скромнее тех, которые предлагает рынок литьевого акрилового стекла.
Органическое стекло любого типа может быть переработано без особых ограничений, как и любой типичный термопластичный материал.
Основные свойства оргстекла
ПММА, как и любой другой полимер, имеет высокую молекулярную массу, которая у этого полимера достигает 2 миллионов атомных единиц. Температура размягчения ПММА чуть выше 120 градусов Цельсия. Температура плавления составляет около 160 градусов Цельсия, что объясняет его хорошую технологичность.
С точки зрения физических свойств плексиглас обладает очень хорошей прозрачностью и высокой пропускаемостью не только видимой части спектра, но и ультрафиолетового излучения. Органическое стекло обладает хорошими диэлектрическими и физико-механическими свойствами и очень устойчиво к атмосферным воздействиям. Оно также достаточно устойчиво с химической точки зрения: оно устойчиво к неконцентрированным кислотам и щелочам, спиртам и жирам, а также к гидролизу и минеральным маслам. Согласно современным научным знаниям, плексиглас безвреден для живых организмов и устойчив к биологическим повреждениям. Полиметилметакрилат перерабатывается методом экструзии с последующей термоформовкой (вакуумной или пневмоформовкой), штамповкой, литьем под давлением в термопластавтоматах. Плексиглас также легко поддается механической обработке, склеиванию и сварке.
Рассмотрим подробнее свойства материала
Плотность ПММА довольно высока для полимера и составляет 1190 кг/см3, что значительно ниже (почти в 2,5 раза), чем плотность силикатного стекла. Она примерно на 20% выше, чем у ПЭНД и на 30% выше, чем у полипропилена, но на 17% ниже, чем, например, у жесткого ПВХ. Благодаря низкой плотности вес матового стекла в 2,5 раза меньше, чем вес силикатного стекла при той же толщине. Зачастую такая конструкция требует гораздо меньше несущих элементов и опор, что придает ей гораздо лучший эстетический вид. Ударная прочность оргстекла примерно в пять раз выше, чем у силикатного стекла, поэтому его можно использовать там, где есть риск разбить обычное стекло.
Известно, что плексиглас легко воспламеняется, но он менее опасен, чем другие полимеры, восприимчивые к открытому пламени. При горении ПММА образует мало вредных продуктов окисления. Его температура вспышки составляет 260°C.
В отличие от других полимеров, плексиглас обладает высокой морозостойкостью. Диапазон рабочих температур ПММА довольно широк — о т-40°C до +80°C.
Плексиглас обладает низкой теплопроводностью — около 0,2-0,3 Вт/(м-К), что ниже теплопроводности обычного силикатного стекла от 0,7 до 13,5 Вт/(м-К).
Оргстекло обладает высокой устойчивостью к старению. Светопропускание этого материала выше, чем у любого другого высокоэффективного полимера, и составляет около 92 % от пропускаемого им видимого света. Органическое стекло не требует дополнительной защиты от УФ-излучения. Физико-механические свойства ПММА, а также его светопропускание очень медленно изменяются со временем, несмотря на УФ-излучение и атмосферные воздействия. Однако цветное оргстекло может обесцвечиваться в зависимости от производителя и конкретного цвета, но обычно это происходит только по прошествии длительного времени и при использовании на открытом воздухе.
Оргстекло, однако, довольно восприимчиво к повреждениям поверхности и легко царапается. Это обуславливает необходимость использования специальных полимерных защитных пленок на поверхности стекла.
Что это и из чего делают?
Оргстекло — это виниловый полимер в виде термопласта. Оно может быть цветным или прозрачным. Органическое стекло отличается от обычного стекла тем, что оно очень прочное и не разбивается на мелкие осколки. Органическое стекло можно рассматривать как прозрачный, полупрозрачный или пропускающий солнечный свет синтетический материал, изготовленный с использованием специальных акриловых смол и добавок. Метакрилатный полимер — это термопластичная смола, отвержденная в виде порошка или гранул. Он выпускается в виде листов и блоков различной толщины и размеров. Его также часто называют акрилатом, метаплексом, оргстеклом и акрилом.
В процессе производства листы изготавливаются различных цветов, а именно синего, красного, зеленого и других. Согласно государственному стандарту 17622 — 72, плексиглас выпускается различных марок:
Этот материал производится двумя способами.
- Блочный. Полимер получают в результате мономерной «заливки» границы между двумя специальными стеклами. В состав мономеров входят отвердитель, краситель и другие компоненты. Через некоторое время оргстекло обрезают согласно требуемым параметрам.
- Экструзионный. Данный вид оргстекла получают при помощи экструзии. Для изготовления материала гранулированный полиметилметакрилат отправляют в экструзионную машину. Там происходит нагревание исходного вещества до вязкого состояния с последующим выдавливанием в зеркальные каландры. На толщину листов оказывает прямое влияние величина зазора между каландрами.
Химический состав органического стекла одинаков для всех производителей. Процесс литья пластикового материала обычно сопровождается качественными изменениями в виде распределения сжатого воздуха, вакуума.
Этот вид материала используется людьми уже более 70 лет. Сегодня он применяется во многих отраслях промышленности по всему миру.
Свойства и характеристики
Одним из важнейших свойств органической пленки является то, что она может быть представлена в различных формах без изменения своих основных качественных характеристик. Согласно ГОСТу, не допускаются гофры на линии сгиба листа и деформации поверхности. Основные технические свойства материала описываются следующим образом:
- плотность – не более 1,2 г/см3;
- удельный вес – зависит от толщины листа, в среднем составляет 1190 кг/м3;
- диэлектрическая проницаемость – 3,5;
- теплопроводность малая, она составляет 0,2-0,3 Вт/ (м*К);
- коэффициент прозрачности – 93%;
- теплоустойчивость – 150 градусов тепла по Цельсию;
- температура эксплуатации – от 40 до 90 градусов по Цельсию.
Температура плавления оргстекла составляет 150-190 градусов тепла. При этих условиях оно размягчается и теряет свою первоначальную форму. Полимер характеризуется легкостью обработки, перфорируемостью, он хорошо режется. Когда материал необходимо формовать, его нагревают, чтобы сделать органическое стекло более податливым. Этот вид термопластика не позволяет образовываться пузырькам воздуха, что способствует его прочности и равномерной прозрачности. Этот продукт продается матовым и прозрачным и может нейтрально реагировать на химические вещества.
Спрос на полимер оправдан его безопасностью; негорючее стекло выдерживает значительные нагрузки и имеет оптимальный коэффициент преломления. Плексиглас может подвергаться воздействию кислот на основе фтора, азота, серы, хрома и цианидов. Оно также подвержено воздействию метилового, бутилового, пропилового и этилового спирта. Полимер можно растворить в хлороформе, метиленхлориде и дихлорэтане. Органические термопласты можно перевозить различными видами транспорта.
Этот материал следует хранить в закрытом, сухом помещении при температуре от +5 до +35 градусов Цельсия.
Плюсы и минусы
Органическое стекло является популярным видом пластика и имеет множество преимуществ перед монолитным поликарбонатом и другими материалами.
- Малая теплопроводность.
- Высокий процент проникновения солнечного света. Эта качественная характеристика полимера с годами не меняется. Ко всему прочему, при длительном использовании расцветка оргстекла не меняется.
- Высокая сопротивляемость механическим воздействиям и ударам.
- Малый вес. Благодаря низкой массе термопластик не нуждается в дополнительных опорах.
- Не портится под воздействием высокого уровня влажности.
- Устойчивость к бактериям, грибкам и плесени, поэтому его часто используют во время производства плавающих средств и аквариумов.
- Экологическая безопасность, отсутствие вредных испарений.
- Возможность принимать разные формы.
- Легкость механической обработки.
- Морозостойкость.
- Способность пропускать ультрафиолетовое излучение, которое в итоге не вызывает пожелтения и деформации.
- Устойчивость ко многим химическим реагентам.
Кроме того, оргстекло подлежит вторичной переработке. Однако, помимо преимуществ, этот материал имеет и некоторые недостатки:
- выделение ядовитого метилметакрилата в процессе пиролиза;
- склонность к повреждению поверхности;
- возможность воспламенения при температуре 260 градусов по Цельсию.
Оргстекло — популярный материал
Органическое стекло — это термопластичный полимер с высокой степенью прозрачности. Оно имеет несколько названий: Полиметилметакрилат (ПММА), плексиглас, акрил. В настоящее время этот материал используется в различных сферах.
Для справки: Изобретение полимера полиметилметакрилата прочно связано с именем немецкого ученого Отто Рема. В 1928 году благодаря его исследованиям и разработкам компания Roehmund-Haas начала производство прозрачного стекла с акриловым слоем внутри. В 1933 году было представлено революционное изобретение под названием органическое стекло (сокращенно плексиглас).
Особенности производства
Органическое стекло изготавливается двумя способами. Выбранный способ определяет его внешний вид, технические свойства и размеры.
Литье
Метод литья под давлением или блочный процесс позволяет производить цветные и флуоресцентные варианты. Этот материал ударопрочен и устойчив к воздействию химических реагентов. Формы для его производства представляют собой очищенные силикатные стекла, между которыми заливается мономер с дополнительными компонентами, отвердителями и пигментами. После полимеризации полученный лист разрезается на листы нужного размера.
Экструзия
Это непрерывный, полностью автоматизированный процесс. В качестве сырья используется специальный гранулят. Его нагревают до тех пор, пока он не станет вязким. В смесь добавляются необходимые ингредиенты. Материал проходит через экструзионную головку и подается в зеркально-плавильные каландры, где доводится до нужного размера. Листы пропускают через специальные ролики для получения рифленой поверхности. Такое органическое стекло более гибкое и легко поддается формовке в различные формы.
Состав
Органическое стекло не имеет ничего общего со своим стеклянным аналогом, кроме прозрачности. Оно гибкое, пластичное и может выдерживать нагрузки, от которых обычное стекло разбилось бы. Оно имеет другой состав, представленный сложной формулой (C5H8O2), которая показывает, что его основными компонентами являются углекислый газ, водород и кислород.
Но полимер может иметь разные свойства. На рынке представлены варианты с шумозащитой, ударопрочностью и инертностью к ультрафиолетовому излучению. В зависимости от свойств меняется состав и добавляются определенные добавки. Но опять же, разница с оригиналом составляет не более 35%.
Оргстекло.
Оргстекло — это полиметилметакрилат, также известный как органическое стекло или акриловое стекло. Что такое оргстекло? Это полимер, используемый в производстве безопасного стекла. Плексиглас синтезируется в промышленном процессе и получается путем эмульсионной полимеризации метил акрилата в прозрачный органический акриловый материал.
Название «плексиглас» тесно связано с Отто Ремом (1876 — 1939), выдающимся немецким ученым, химиком и изобретателем. Он добился первого большого успеха, когда предложил промышленное использование биологических ферментов — метод, который и сегодня используется для производства бесчисленных продуктов повседневного спроса, от моющих средств до ингредиентов в пищевой промышленности.
С 1911 года Ремм сосредоточил свои исследования на химических свойствах акриловой и метакриловой кислоты, которые он первоначально исследовал в своей докторской диссертации под названием «Продукты полимеризации акриловой кислоты».
Первые ощутимые результаты были получены в 1927 году, а годом позже компания Roehm und Haas, в которой он работал, начала производство прозрачного безопасного стекла с внутренним слоем акрилата, которое использовалось в качестве материала для остекления в автомобильной промышленности. Дальнейшие интенсивные исследования в конечном итоге привели к революционному изобретению плексигласа, и это было в 1933 году.
Оргстекло – свойства и особенности
Плексиглас намного легче и прочнее стекла, и свет легко проходит сквозь него. Оно не желтеет, не фильтрует ультрафиолетовые лучи и не выделяет токсичных газов при горении. С этим материалом легко работать, ему можно придать форму под воздействием тепла, он стабилен, легко чистится и полностью пригоден для вторичной переработки.
Органическое стекло может быть окрашено в любой цвет, имеет высокую прозрачность и чрезвычайно четкие визуальные качества. Акриловое стекло может производиться в виде формованных или экструдированных полуфабрикатов. Оно может быть переработано как формовочная смесь (отвержденная в естественных условиях термопластичная полимерная смола) с использованием всех термопластичных процессов.
Настоящий успех материала пришел после Второй мировой войны, когда послевоенное общество стало использовать плексиглас для изготовления элементов кровли, мебели, автомобилей и литых линз.
В течение десятилетий дизайнеры настолько увлеклись этим продуктом, что сегодня в повседневной жизни нет места, где бы не встречалось оргстекло. Оптические волокна в ультратонких светодиодных телевизорах сделаны из этого материала. Отражатели велосипедов, задние фонари автомобилей, окна самолетов, крыши солнечных батарей, крышки часов или линзы Френеля для создания космических телескопов и наблюдения за солнечной активностью.
Спустя 80 лет после изобретения органическое стекло по-прежнему остается современным материалом со все новыми областями применения.
Плюсы акриловых листов
Оно устойчиво к ультрафиолетовому излучению: благодаря своей гибкости и легкости формовки акриловое стекло идеально подходит для производства различных изделий со сложной геометрией. Органические листы — идеальный продукт для наружного применения, поскольку они устойчивы к нагреву до 160 градусов Цельсия.
Многоразовое использование: Многие кафе и рестораны на открытом воздухе предпочитают акрил в качестве замены стеклянной посуде, поскольку он долговечен, не бьется и легко моется.
Экологически чистый материал. Многочисленные способы превращения акриловых листов в другие предметы (тарелки, столешницы или полки) делают его экологически чистым выбором.
Органические листы бывают самых разных цветов. В зависимости от того, для чего вы хотите использовать материал. Вы можете выбрать цветные панели или остановиться на прозрачных акриловых панелях. Листы доступны в различных вариантах отделки, таких как матовая, флуоресцентная и зеркальная.
Безопасность в посудомоечной машине: листы оргстекла имеют высокий уровень защиты от нагрева в коммерческой посудомоечной машине.
Экономичность: Синтетические акриловые листы дешевы в производстве, их могут купить люди с низким доходом. Поэтому они являются прекрасной альтернативой стеклу, например, для остекления загородного дома.
Недостатки акриловых листов
Низкокачественные листы (имитации) буквально плавятся при высоких температурах или под воздействием прямого пламени. Температура плавления настоящего акрилового пластика составляет 160 градусов Цельсия, у имитаций она гораздо ниже, поэтому они не выдерживают экстремальных температур. Акрил прочен и долговечен, но его легко поцарапать.
Токсичность: При производстве акриловых изделий могут выделяться высокотоксичные пары. Каждый, кто работает с акриловым листом, должен иметь защитное оборудование и одежду. Существует также риск взрыва акрила во время полимеризации, если не принять надлежащих мер предосторожности и не соблюдать технологические стандарты.
Трудности при переработке: акриловые листы могут быть переработаны, но поскольку они не являются биоразлагаемыми, этот процесс непрост. Однако акрил (например, оргстекло) можно переработать, разрезав большие листы на мелкие кусочки и переработав их в другие изделия.
При производстве акриловых пластмасс используются высокотоксичные вещества, которые требуют тщательного хранения, обращения и утилизации. Процесс полимеризации может привести к взрыву, если его не контролировать должным образом. Он также приводит к образованию токсичных паров. Согласно последнему законодательству, процесс полимеризации должен проводиться в закрытой среде, а образующиеся пары перед выбросом в атмосферу должны быть очищены, уловлены или нейтрализованы иным способом.
Акриловый пластик трудно поддается переработке. Он считается пластиком группы 7 среди перерабатываемых пластмасс и не собирается для переработки в большинстве населенных пунктов.
Из больших кусков можно сделать другие полезные предметы, если они не слишком подвержены воздействию огня. Акриловые пластмассы, как и многие другие пластмассы, имеют длительный срок разложения на свалке. Некоторые акриловые пластмассы легко воспламеняются, поэтому их необходимо защищать от источников горения.
Продукция из оргстекла
Оргстекло — ценится во всем мире за свою универсальность. Оно может быть изготовлено с множеством различных функциональных свойств, обеспечивая высокое светопропускание, рассеивание света, оптическое экранирование, отражение тепла, теплоизоляцию, звукоизоляцию и т.д.
Хорошая устойчивость к атмосферным воздействиям, прозрачная структура и определенная прочность гарантируют длительный срок службы плексигласа во многих изделиях. Поэтому оргстекло является идеальным материалом для всех проектов на открытом воздухе.
Изделия из оргстекла обладают высокой степенью элегантности, характеризуются блеском и доступны в богатой цветовой палитре. Благодаря этим характеристикам оно привлекает внимание ко всем элементам обстановки и предметам дизайна.
На изделия из оргстекла предоставляется 30-летняя гарантия. Прозрачные жесткие листы, композитные листы, гофрированные листы, блоки, трубки или другие элементы не желтеют и сохраняют высокий уровень светопропускания в течение 30 лет при условии, что был приобретен высококачественный продукт.
Оргстекло на страже будущего
Среднегодовой темп роста потребления акриловых листов составляет около 10 %. В будущем ожидается ежегодный рост около 5 %. Хотя акриловый лист является одним из старейших пластиков, используемых сегодня, он по-прежнему обладает теми же преимуществами оптической прозрачности и устойчивости к внешнему миру, что делает его отличным материалом для многих применений.
Виды оргстекла
Существует два типа оргстекла: экструдированное и формованное. Экструдированный полимер используется редко, поскольку он тонкий и чувствительный к механическим нагрузкам и химическим веществам. Литое оргстекло более прочное и используется для изготовления многих изделий.
Существуют различные типы литого стекла: сатиновое (с матовой поверхностью) и флуоресцентное (с глянцевой поверхностью).
Но можно выделить и другие типы:
- прозрачное – гладкая поверхность, светопропускная способность 92%;
- цветное – прозрачное с добавлением цвета;
- рифленое – прозрачное, гладкое с одной стороны и с узором с другой;
- матовое – в основном белого цвета, светопропускная способность 20-70%.
Матовое органическое стекло может быть цветным и рифленым (одна сторона поверхности гладкая, другая имеет рисунок). Прозрачный полимер является наиболее часто используемым.
Преимущества и недостатки ПММА
ПММА наделен рядом преимуществ, которые делают его востребованным во многих областях. Это термостойкий материал, который может выдерживать температуру до 110 градусов. Его водопоглощение составляет 0,2 %. Это означает, что информационная и рекламная печать под оргстеклом надежно защищена от проникновения влаги.
Самым большим преимуществом является его экологичность и безопасность. Если сравнивать органическое и обычное стекло, то ПММА в 5 раз более ударопрочен.
Другими преимуществами полимера являются:
- небольшой вес – изделия из акрила не создают дополнительную нагрузку на стол, стены, стеллажи (в 2,5 раза легче силикатного стекла);
- износостойкость – хорошо переносит влагу, высокие температуры, ультрафиолет, воздействия химических веществ;
- на поверхности не собираются бактерии, плесень, микробы;
- простой уход – достаточно протереть поверхность влажной губкой.
Оргстекло нечувствительно к колебаниям температуры и сохраняет свой первоначальный вид, форму и прозрачность в течение длительного времени. Благодаря антибликовому покрытию информация на стенде, кармане для меню и указателях легко читается.
При утилизации изделие не выделяет вредных химических веществ, а полимер полностью безопасен для человека.
Недостатков немного, но они есть. Первый — это горючесть. При покупке изделий из ПММА обращайте внимание на степень огнестойкости. Второй недостаток — низкая твердость. Однако материал можно легко отполировать. Третий недостаток — расширение при нагревании. При правильном использовании изделий из оргстекла все недостатки являются косвенными и не влияют на качество, прочность и долговечность изделия.
Сфера применения акрилового стекла
Преимущества, свойства и характеристики полимера позволяют использовать изделия из оргстекла в самых разных сферах. Продукция будет востребована в строительной и медицинской отраслях. Вывески, киоски, стенды, торговое оборудование, держатели меню можно встретить в кафе, ресторанах, гостиницах, в деловых помещениях, административных и учебных заведениях.
Акриловые держатели для карт
Из полиметилметакрилата изготавливают предметы декора интерьера, в том числе новогодние аксессуары.
Все необходимое вы найдете на сайте компании «ТехноПосм». В каталоге представлен широкий ассортимент продукции. Все товары хорошего качества, здесь можно приобрести продукцию «под заказ» и получить консультацию специалиста.
