Sticlă organică

Acest termen are și alte semnificații, a se vedea sticla (valori).

Sticlă organică (plexiglas) sau polimetaclmetacrilat (PMMA) - rășină acrilică [1]. un polimer vinilic sintetic de metacrilat de metil. termoplastic din plastic transparent. cunoscut sub numele de plexiglas. Deglas. Acrylite. Lucite. Perspex. Plexiglas. akrima. karboglass. novattro. pleksima. limakril. plazkril. akrileks. Acrilaite. acril, sticlă acrilică. acrilic. metaplex și multe altele. Poate fi colorat și tonifiat [2].







Materialul sub marca Plexiglas a fost creat în 1928. brevetat în 1933 de Otto Röhm (germanul Otto Röhm) [2]. Din anul 1933, producția sa industrială a început de către firma Röhm și Haas (Darmstadt) [3]. Primele vânzări de produse finite sunt în 1936 [2].

Apariția sticlei organice (la acel moment - „plexiglass“), în perioada dintre cele două războaie mondiale a fost susținut dezvoltarea rapidă a aviației, o rată de creștere continuă a zborului tuturor tipurilor de aeronave și apariția mașinilor cu un cockpit închis (echipaj). Un element necesar al acestor structuri este lampa pilotului din cabina de pilotaj. Utilizate pentru aeronavele din sticla organica timpul are o bună combinație de proprietăți dorite. Claritatea optică, sfărâma rezistent, care este sigur pentru pilot, rezistența la apă, insensibilitatea la acțiunea carburantului pentru aviație și lubrifianți [4]

În timpul celui de-al doilea război mondial, sticla ecologică a fost utilizată pe scară largă pentru construirea unui lanternă în cabina de pilotaj, turle de armament defensiv de aeronave grele, elemente de geamuri ale periscopilor de submarine. Cu toate acestea, având în vedere inflamabilitatea foarte ușoară, la prima ocazie în aviație, au trecut la alte materiale transparente.

Cu toate acestea, polimerii sunt doar parțial capabili să înlocuiască ochelarii rezistenți la căldură cu o rezistență sporită - în aviația modernă, în multe cazuri acestea sunt aplicabile numai sub formă de compozite. Dezvoltarea aviației moderne implică zboruri în straturile superioare ale atmosferei și viteze hipersonice, temperaturi și presiuni ridicate, în cazul în care sticla organică nu este aplicabilă deloc. Exemplele pot servi drept aeronave, care combină calitățile navelor spațiale și aeronavelor: naveta spațială și Buran.

Există alternative ecologice la sticla acrilică - policarbonat transparent. clorură de polivinil și polistiren.

Istoria în URSS

În URSS, plexiglasul intern - plexiglas a fost sintetizat în 1936 în Institutul de Cercetări din domeniul materialelor plastice. flouroacrylate In prezent sticla organic rezistent la căldură este folosit ca plămânii și piesele fiabile de aeronave EDO geamurilor de înaltă „MIG“, în combinație cu construcțiile de înaltă rezistență din aluminiu, aliaje de titan si oteluri, - eficient la temperaturi de funcționare de -60 - 250 ° C [5]

Sticla organică este compusă în întregime din rășină termoplastică. Compoziția chimică a plexiglasului standard este aceeași pentru toți producătorii. Un alt caz în care este necesară pentru a obține un material cu diferite proprietăți specifice. Antișoc (antivandal), dispersia luminii, care transmite lumina, protecție împotriva zgomotului, undertray UV, rezistenta la caldura, etc Apoi, componentele respective pot fi adăugate la structura sa poate fi modificată în timpul producerii materialului foii, sau , oferind un set de caracteristici necesare.

  • Formula: [-CH2C (CH3) (COOCH3) -] n
  • Punct de topire: 160 ° C
  • Densitate: 1,18 g / cm3
  • Denumire IUPAC: Poli (metil 2-metilpropenoat)
  • Punct de fierbere: 200 ° C

Aceste materiale organice sunt denumite în mod formal doar ca sticlă și se referă la o clasă complet diferită de substanțe, așa cum sugerează chiar numele lor și ceea ce este determinat în principal de limitările proprietăților și, ca urmare, de posibilitățile de aplicare care nu sunt comparabile cu sticla în mai mulți parametri. Ochelarii organici sunt capabili să aproximeze proprietățile majorității tipurilor de ochelari anorganici numai în materiale compozite. Cu toate acestea, ele nu pot fi refractare. Rezistența la mediile agresive ale ochelarilor organici este, de asemenea, determinată de o gamă mult mai restrânsă.

Cu toate acestea, acest material, atunci când proprietățile sale dau avantaje evidente (cu excepția tipurilor speciale de sticlă), este folosit ca o alternativă la sticla de silicat. Diferențele în proprietățile acestor două materiale sunt următoarele:

  • PMMA este mai ușoară: densitatea (1190 kg / m³) este de aproximativ jumătate din densitatea sticlei obișnuite;
  • PMMA este mai ușor decât sticla obișnuită și este sensibil la zgârieturi (acest defect este corectat prin aplicarea de acoperiri rezistente la zgârieturi);
  • PMMA poate fi ușor deformat la temperaturi de peste +100 ° C; când se răcește, se păstrează forma atașată;
  • PMMA este ușor de prelucrat cu un instrument convențional de tăiere a metalelor;
  • PMMA este mai bun decât tipurile speciale de sticlă proiectate în acest scop, transmite radiații ultraviolete și radiații X, în timp ce reflectă infraroșu; transmisia de lumină a plexiglasului este oarecum mai mică (92-93% față de 99% în cele mai bune grade de silicat);
  • PMMA este instabilă la acțiunea alcoolilor. acetonă și benzen.

Avantaje și dezavantaje

Principalele avantaje
  • conductivitate termică scăzută (0,2-0,3 W / (m · K)) în comparație cu ochelarii anorganici (0,7-13,5 W / (m · K));
  • transmisie înaltă a luminii - 92%, care nu se schimbă în timp, păstrând culoarea inițială;
  • rezistența la impact este de 5 ori mai mare decât cea a sticlei;
  • la aceeași grosime, plexiglasul cântărește aproape 2,5 ori mai puțin decât sticla, deci designul nu necesită suporturi suplimentare, ceea ce creează iluzia spațiului deschis;
  • rezistente la umezeală, bacterii și microorganisme, astfel încât pot fi utilizate pentru iahturi de sticlă, pentru producția de acvariu;
  • ecologic, nu emite gaze toxice în timpul arderii;
  • capacitatea de a conferi diferite forme prin termoformare, fără a compromite proprietățile optice, cu o detaliere excelentă;
  • Prelucrarea mecanică se realizează aproape la fel de ușor ca prelucrarea lemnului;
  • stabilitate în mediul extern, rezistență la îngheț;
  • trece 73% din razele ultraviolete, în timp ce razele UV nu provoacă îngălbenirea și degradarea sticlei acrilice;
  • stabilitatea în mediile chimice;
  • proprietăți de izolare electrică;
  • este supus la eliminare.
deficiențe
  • când piroliza eliberează un monomer dăunător - metacrilat de metil;
  • tendința de deteriorare a suprafeței (duritate 180-190 N / mm²);
  • dificultăți tehnologice în formarea termică și formarea în vid a produselor - apariția solicitărilor interne în falduri în timpul turnării, ceea ce conduce la apariția ulterioară a microfracturilor;
  • materialul inflamabil (temperatura de aprindere +260 ° C).






Particularitățile plexiglasului de extrudare în comparație cu plexiglasul turnat

  • un număr de grosimi posibile ale foilor este mai mic, ceea ce este determinat de posibilitatea unui extruder,
  • lungimea posibilă a foilor este mai mare,
  • grosimea foilor din lot este mai mică (toleranță pentru grosimea de 5% în loc de 30% pentru acrilic turnat),
  • mai puțin rezistență la impact,
  • mai puțin rezistență chimică,
  • sensibilitate mai mare la concentrația de stres,
  • capacitatea mai bună de a lipi,
  • Un interval de temperatură mai mic și mai mic cu termoformare (aproximativ +150 până la +170 ° C în loc de +150 până la +190 ° C)
  • mai puțină forță în timpul turnării,
  • contracție mare atunci când este încălzită (6% în loc de 2% pentru acrilic turnat).

Rezistența la atac chimic

Pe acte de plexiglasă se utilizează acid fluorhidric diluat și acid cianic, precum și acizi sulfurici, nitrici și cromați concentrați. Solvenții din plexiglas sunt hidrocarburi clorurate (dicloretan, cloroform, clorură de metilen), aldehide, cetone și esteri. Plexiglasa este de asemenea afectată de alcooli: metil, butil, etil, propil. Cu o expunere scurtă la alcool etilic de 10%, nu există interacțiuni cu plexiglasul.

Există două tipuri de casting și extrudare din plexiglas.

Plexiglasul se obține în două moduri: prin extrudare și turnare. Însăși metoda de producție impune o serie de limitări și determină anumite proprietăți ale plasticului.

Plexiglasul extrudat este produs prin metoda extrudării (extrudării) continuă a unei mase topite de PMMA granular printr-un cap de fante, urmată de răcire și tăiere la o dimensiune specificată.

Blocul (engleza exprimată în limba rusă, termenii "casting", "casting") au fost obținute prin turnarea monomerului MMA între două sticle plate, cu o polimerizare ulterioară până la o stare solidă.

Modalități de procesare

Găurire, filetare, montarea, măcinarea și prelucrarea unui anumit profil, prelucrare pe un strung, de prelucrare, pemzovanie, șlefuire, polizare, formare, formare sub vid, formând o presiune, retragere, suflare, pliere, încălzire, răcire, recoacere, stykovanie, lipire, sudare, vopsire și metalizare.

În legătură cu dezvoltarea rapidă a tehnologiei laser în ultimii ani, metoda laser de prelucrare a PMMA a câștigat popularitate largă. Ladele de CO2 sunt ideale pentru această sarcină, deoarece lungimea de undă a radiației laser a acestui tip de laser (9,4 - 10,6 μm) cade pe vârful de absorbție al PMMA. Tăierea obținută prin metoda acțiunii cu laser este obținută fără urme de produse de ardere. Atunci când se taie laser PMMA transparent, nu există nici o decolorare a tăieturii. PMMA de culori poate schimba nuanța pe o tăietură în cazuri rare.

Sticlă organică

Ochelari din plexiglas

Sticlă organică

Așa cum sa observat deja, avioanele și elicopterele aparținând generației anterioare sunt umplute cu materiale unice sau multilaterale (compozite) pe bază de pahare organice și silicate.

Dintre aplicațiile neobișnuite ale plexiglasului, trebuie notat:

PMMA a găsit o aplicare largă în domeniul oftalmologiei. din ea timp de câteva decenii, au fabricat lentile de contact etanșe la gaze rigide și lentile intraoculare rigide (IOL), care sunt în prezent implantate în lume la mai multe milioane de bucăți pe an. Lentilele intraoculare (adică, intraoculare) sunt cunoscute sub denumirea de lentilă artificială. și înlocuiesc capsula, întunecată de schimbările de vârstă și alte cauze care duc la cataractă.

PMMA este utilizat pe scară largă în micro- și nanoelectronică. În special, PMMA a fost folosit ca un rezist pozitiv la electroni în litografia cu fascicul de electroni. Soluția PMMA este aplicată pe o placă de siliciu sau pe alt substrat cu ajutorul unei centrifuge. ca urmare a formării unei pelicule subțiri, urmată de un fascicul de electroni concentrat. de exemplu, într-un microscop cu scanare electronică (SEM), se creează modelul necesar. În acele locuri, filmul PMMA, unde au lovit electronii. există o ruptură a legăturilor intermoleculare, ca urmare a faptului că în film se formează o imagine latentă. Cu ajutorul unui solvent în dezvoltare, zonele expuse sunt îndepărtate. Pe lângă fasciculul de electroni, modelul poate fi format prin iradierea PMMA cu radiații ultraviolete și cu raze X. Avantajul PMMA în comparație cu alte rezistoare este acela că face posibilă obținerea desenelor cu linii de lățime nanometri. Suprafața netedă a PMMA poate fi ușor nanostructurată prin tratament într-o plasmă cu oxigen de înaltă frecvență [7]. și suprafața nanostructurată a PMMA poate fi ușor smoothened prin iradierea cu vid ultraviolet (VUV). [7]

Folosit ca material pentru realizarea de imitații de chihlimbar baltic [2].

Plexiglas transparent

Fila transparentă din cristale incoloră cu o transmitanță a luminii de 92-93% (la o grosime de 3 mm), cu o suprafață perfect netedă, deosebită de strălucirea puternică pe ambele părți. Transparență maximă, nici o distorsiune a imaginii. Aplicare: geamurile clădirilor și structurilor (exterioare și interioare), vitrine, protecția transparentă a dispozitivelor și mecanismelor.

Plexiglas transparent transparent

Plexiglas transparent transparent în masă. Cele mai populare sunt coli colorate de nuanțe gri (fumuri), albastru și maro (bronz). În general, foile pot fi vopsite în absolut orice culoare, au multe variații de nuanțe de diferite grade de saturație, rămânând în același timp transparente, fără a distorsiona imaginea. Transparență maximă, nici o distorsiune a imaginii.

Plexiglas transparent transparent

Plexiglasă transparentă incoloră și colorată cu un model convex pe o parte a foii, cealaltă parte este netedă. Efectele împrăștierii luminii datorate refracției luminii, cu o transmitere semnificativă a luminii vizibile. Pentru astfel de ochelari, obiectele și imaginile devin contururi neclară. Tipuri clasice de ondulație: "gheață zdrobită", ondulări mici și mari "prismatice", "faguri de albine", "valuri de mică adâncime", "cădere". Tipuri excluse de ondulație: "pârâu", "țarc", "pătrate", "piramide", "catifelat", "piele". Transparență, refracție luminii, ascundere parțială a imaginii în spatele foii, decorative speciale.

Aplicare: geamurile cabinelor de duș, perdelele de baie, geamurile ușilor interioare, umplerea pereților despărțitori, mobilierul, elemente de design, difuzoarele de lumină, tavanele suspendate cu iluminare interioară, designul decorativ interior.

Plexiglas de culoare albă

Folia de difuzie a luminii de culoare albă, cu o transmisie a luminii de la 20 (opac exterior) până la 70% (translucidă), cu o strălucire netedă, diferită, pe ambele părți ale suprafeței. Lumina uniformă împrăștiată, ascunderea completă a imaginii din spatele foii (cu iluminare din spate, se formează un ecran de lumină).

Plexiglasă mată colorată

Anumite culoare foaie-difuzie a luminii (indicând culoarea RAL. Pantone sau producător de catalog), cu grade diferite de transmisie a luminii, suprafata luciu perfect. Lumina uniformă împrăștiată, ascunderea completă a imaginii din spatele foii (cu iluminare din spate, se formează un ecran de lumină).

Plexiglasa mată albă și colorată ondulată

Plexiglas alb (sau colorat) cu diferite grade de transmisie a luminii, ondulate aplicate pe o parte a foii, cealaltă parte este netedă. Difuzarea neuniformă a luminii, ascunderea completă a imaginii din spatele geamului. Are cel mai limitat scop de aplicare: difuzoarele corpurilor de iluminat pentru lămpile fluorescente, elementele interioare decorative cu iluminare interioară.

Turismul sportiv

Clemele de plexiglas lungi și înguste (30-50 × 5-9 cm) nu umezesc, se aprind ușor și dau o flacără luminată și constantă în vânt, datorită acestei tăieturi de plexiglas este adesea folosită în turismul sportiv. în drumeții turistice pentru incendii și, în întuneric, pentru iluminatul local.

Instrumente muzicale

Plexiglas (acrilic) este utilizat în producția de tobe (DW Design Acryl ShellSet, Tama Mirage). Instalațiile de tambur realizate din plexiglas arată foarte impresionant pe scenă în timpul spectacolului. Cu toate acestea, tamburii acrilici pierduți prin sunet de lemn (datorită calităților rezonante) și în studioul de lucru, de regulă, nu sunt utilizați.

Depozitare și transport

  • Sticla organică este transportată pe șosea și pe calea ferată în vehicule acoperite, în conformitate cu Regulile pentru transportul de mărfuri care operează în acest mod de transport.
  • Este permisă transportul plexiglasului în vehicule libere acoperite cu material impermeabil [8].
  • Sticla organică trebuie depozitată în depozite închise la temperaturi între +5 și +35 ° C, cu o umiditate relativă a aerului de maximum 65% [8].
  • Nu este permisă transportul și depozitarea geamului extrudării organice cu produse chimice [8].
  • Când depozitați și transportați plăcile combinate de plexiglas, este mai bine să schimbați foile de hârtie pentru a preveni deteriorarea mecanică.






Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: