Serova V.N.
"Materiale optice polimerice"
Din numărul mare de pahare organice in optica mai frecvent termoplaste folosite - PMMA, PS, copolimeri MMA cu stiren (MS), stiren-acrilonitril (SAN), PC și termorigide - polidietilenglikol-bis-alil carbonat (PDEGBAK) și polidialliltereftalat (PDATF) . Acestea sunt principalii (co) polimeri optici. Prin utilizarea acestor (co) polimerilor ca medii optice atât datorită combinației lor cea mai favorabilă de proprietăți și considerații economice.
În tabel. 1 prezintă proprietățile optice ale respectivilor (co) polimeri. dar în tabel. 2 - indicii care caracterizează proprietățile lor fizice, mecanice și de performanță, împreună cu indicii corespunzători ai sticlei optice de silice K-8: densitate (# 961;), stresul eșec la întindere și compresiune (# 963; și # 963; s), modulul de tracțiune (E # 961;), o viteză de curgere în topitură (MFR), tenacitate și altele. După cum se vede din compararea, polimerii optici sunt considerabil inferioare în sticlă duritate silice, aceleași avantaje sunt densitatea scăzută (de 2-3 ori mai mică decât cea a K-8 de sticlă) și tenacitatea în mod semnificativ (9-40 ori) decât duritatea numit sticlă optică.
Tabelul 1. Proprietățile optice ale paharelor organice
Pentru asemenea, sunt folosite produse optice PA, PET, P-4 MP-1, polisulfonele (PSF), epoxizi, anumite fluoroplastics marca, polifluor (met) acrilati alți polimeri (co) ale căror proprietăți sunt descrise mai jos. Împreună cu (co) polimerii de mai sus a destinației optice, în ultimii ani, pentru a crea noi materiale funcționale, este foarte popular în lumea tehnologiei moderne.
Tabelul 2. Proprietățile fizico-mecanice și operaționale ale materialelor optice
PMMA: un set de proprietăți
Rolul major optic printre (co) polimerii aparțin PMMA [-CH2-C (CH3) COOCH3 -] n copolimeri și MMA. PMMA - polimerizarea radicală a produsului MMA - polimer amorf de structură liniară referitoare la termoplaste. La termoplaste temperatura camerei, după cum se știe, este în stare solidă și când se înmoaie încălzit - se deplasează într-un plastic (plastic), o stare în care pot fi supuse la modelarea, se întărește cu răcire, menținând capacitatea de a muta din nou într-o stare plastică.
Prin abilitatea de a transmite raze UV PMMA este superioară sticlei convenționale de silicat, oarecum inferioară sticlei cuarțului. Deci, dacă sticla cuarțului trece 100% din razele UV, atunci PMMA - cel puțin 73,5%, în timp ce sticla silicată - numai până la 40%.
MMA este unul dintre cele mai pure produse chimic produse pe scară industrială. PMMA obișnuită absoarbe radiațiile în regiunea lungimii de undă mai mică de 300 nm. Când se utilizează un polimer preparat sub atmosferă de azot, absorbția este deplasată la 260 nm. Este raportat că un PMMA special purificat, care absoarbe razele UV mai puțin decât # 955; = 250 nm și transmite aproape toată radiația de sus # 955; = 285 nm. Deoarece cele mai scurte fascicole solare au o lungime de undă de X ≈ 290 nm, un astfel de polimer este complet insensibil la acțiunea radiației solare.
Dintre toți polimerii transparenți, PMMA are o rezistență atmosferică unică, precum și rezistență la radiațiile UV. PMMA ratează un procent mare de radiații radar, ceea ce determină utilizarea sa în producția de echipamente radar. În plus, este capabil să absoarbă vibrațiile mecanice și sonore.
PMMA se caracterizează prin rigiditate ridicată (rezistență la tracțiune - până la 80 MPa), mai mare decât în cazul altor polimeri transparenți amorfe (vezi tabelul 2), inclusiv în cele metacrilice. Acest lucru este evident din compararea datelor prezentate în tabelul 3, care reflectă efectul grupărilor esterificatoare asupra densității, rezistenței și rezistenței la căldură a unui număr de polimeri metacrilici.
Tabelul 3. Efectul grupurilor esterificatoare asupra proprietăților polimerilor metacrilici
Din datele din tabel. 3 că PMMA diferă de alți homopolimeri ai metacrilaților cu rezistență la tracțiune mai mare și rezistență la căldură. Un complex bun de proprietăți fizico-mecanice ale PMMA este păstrat în intervalul de temperatură de la -50 la 80 ° C.
Prin duritate PMMA depășește cu mult silicat de sticlă, PS optice, de mare impact PS randamente oarecum mai sărace și pe acest indicator copolimer SAN și PC (tabelul. 2). Judecând după datele din tabel. 4, PMMA este inert față de numeroși agenți chimici: soluții alcaline, apoase de săruri anorganice, acizi slabi, alcooli, apă, uleiuri și grăsimi, inclusiv, pentru combustibil auto.
Tabelul 4. Rezistența chimică a PMMA
* Legenda: C - stâlpi, H - nu stâlpi, P - se dizolvă.
Este afectată de acidul fluorhidric diluat și acidul cianic, acidul sulfuric concentrat, acidul azotic și cromul, precum și alcoolii. Solvenții PMMA sunt hidrocarburi clorurate (dicloretan, cloroform), aldehide, cetone și esteri.
La scară industrială PMMA și MMA copolimerii sunt produse sub formă de granule, taierea foilor, perle. Producător PMMA și polimeri alți metacrilic (co) în Rusia este de „Dzerzhinskoye Plexiglas“ ( „DOS“), care este produs urmatoarea gama de produse comerciale corespunzătoare nivelului de calitate global: bloc (turnat) cu jet de sticlă organică și mărcile structurale SB-95, SB -120, SA-120 și note tehnice TOSP, Tosno, TOSP-U, TOSP-H; Sticla organică din extrudare Acryma; materialul granular mărcile Dacre (51, 61, 71, 81); margele de suspensie de marca LSOM. Dezvoltarea de noi marci de ochelari organice pe bază de MMA, împreună cu scară mică lor de producție se efectuează în statul federal Unitar Enterprise „Institutul de Cercetare Polimerilor“ (Dzerzhinsk, regiunea Nijni Novgorod.).
Tabelul 5. Caracteristicile caracteristice ale arderii unor polimeri transparenți
Placă PMMA (sticlă organică)
foaie de PMMA este o folie transparentă, cu o suprafață perfect lucioasă pe ambele fețe. Există diferiți termeni pentru desemnarea sa „sticla organica“ sau „plexiglas“ (din cauza aspectului și de a folosi ca un silicat de sticlă convenționale, dar produsele obținute din chimia organică); „Acrylics“ sau „acrilic“ (așa cum a făcut din derivații AK); „Plexiglas“, sau „Plex“ - cuvântul german „Plexiglas“, ceea ce înseamnă „plastic, sticlă flexibilă“ (prima producție de tablă PMMA sub acest titlu a fost organizat filiala a companiei germane Rohm and Haas în SUA în 1930-1931 gg.). „Sticla organica“ si „Plexiglas“ - un termen rusesc.
În prezent, în Europa, America și Asia, există mai mulți producători de sticlă organice care produc acest material sub diferite denumiri comerciale: Plexiglas (Rhom, Germania), Perspex (ICI, Anglia), Moden Glas (ICI, Tailanda), ALTUGLAS (Atoglas, Franța- Olanda), Deglas (Degussa, Germania), Slarex (Japonia), Vikuglass (Out-Rail), AKRYLON (PCP, Slovacia).
În Rusia, compania "DOS" implementează două tehnologii pentru producerea plăcilor de plexiglas (în Rusia a fost confirmat termenul "turnat") și extrudare, care permit producerea de produse de calitate europeană. În conformitate cu prima tehnologie numită, plexiglasul este produs prin polimerizare bloc (polimerizare în vrac) MMA la temperaturi moderate în prezența inițiatorilor. Reacția se efectuează în forme colectate din foi de sticlă silicică, oțel sau aluminiu, plasându-se niște plăcuțe elastice între ele, grosimea cărora determină grosimea plăcii. Pentru a evita defectele din foaie cauzate de o
23%) contracție a masei de reacție, procedeul se efectuează de obicei după cum urmează: un prepolimer (un lichid siropit cu aditivi necesari), care este apoi turnat în matrițe și polimerizat până când se obține un material din tablă solidă care este tăiat la dimensiunile standard. Astfel, un polimer având MM mare (
1-3 milioane), care determină proprietățile mecanice, termorezistente și termoplastice ale plexiglasului. Utilizarea de sticlă silicată specială cu un grad ridicat de puritate a suprafeței mărește caracteristicile optice și de performanță ale plexiglasului. Gama de grosimi de plexiglas este de 1-36 mm.
mărcile foaie Plexiglass (GOST 10667-90, TU 6-01-1185-79) adaptat pentru geamuri aeronave și elicoptere, precum și un material structural pentru inginerie mecanică, construcții navale, instrument de luare și alte industrii, obținute SB-95 , CO-120 și AO-120. SB-95 este un polimetilmetacrilat bloc, aditiv plastifiat DBP SB 120 - PMMA neplasticizată, PS stabilizat aditiv, AO-120 - sticlă organică orientată aeronautic obținut prin întinderea unui brand organic foaie de sticlă plană SB-120. Figurile 95 și 120 indică o valoare a temperaturii de plexiglass emoliere.
În tabel. 6 prezintă valorile indicelui de refracție, precum și transmisia # 964; în regiunile spectrale UV, vizibile și apropiate de IR ale principalelor branduri de sticlă organică transparentă incoloră СО-95 și СО-120. Transmisia integrată a luminii este de 90-92%.
În tabel. 7 valorile comparative ale parametrilor fizico-mecanici și operaționali ai claselor de sticlă organică СО-95, СО-120 și АО-120 cum ar fi # 961; Tc, a. Flexural stres de rupere (# 963; u) „serebrostoykost“ (adică, rezistența la suprafață cracare DBP), rezistenta la lumina (caracterizate prin reducerea transmitanța luminii integral după iradiere cu lumină UV de la o lampă cu mercur-PRK 2 timp de 50 de ore), etc. .
Tabelul 6. Proprietățile optice ale paharelor organice bazate pe MMA
Pentru fabricarea de produse optice se recomandă utilizarea CO-120 din sticlă organică.
Tabelul 7. Indicatori fizico-mecanici și operaționali ai ochelarilor organici bazați pe MMA
Federal State Unitare Enterprise "NII Polimeri" concepute și bloc fabricat din sticla organica, aeronave cu înaltă rezistență la căldură, stabilitate termică și weatherability marchează SB-120C, BOC-1 și BOC-2 având T, respectiv, 120 ° C, 133 ° C și 145 ° C, filtrele organice din sticlă colorată 12 mărci și polimerizare în vrac a MMA, în prezența unui PVC - plexiglas retardant încețoșa pentru produse de iluminat.
În procedeul de extrudare, polimerul se topesc ieșirile sub presiune din așa numita fantă mor ca o foaie și trece prin mai multe role având interconectată distanță predeterminată cu precizie care determină grosimea materialului foii rezultat. Suprafața rolelor are un strat special cu un grad ridicat de puritate de prelucrare, ceea ce face posibilă obținerea foilor cu caracteristici optice și de performanță ridicate. Răcirea materialului de tablă are loc treptat și uniform pentru a evita apariția solicitărilor interne în produs. Stabilizatorii, coloranții și alți aditivi care îmbunătățesc performanța materialului pot fi adăugați la topitura de polimer. Ca proces continuu, extrudarea necesită o cantitate mare de materii prime, deci este avantajoasă numai pentru loturi mari. Datorită caracteristicilor de producție ale grosimii sticlei de extrudare limitată la un interval cuprins între 1.5 până la 24 mm, dar lungimea sa foaie este mai mare decât este posibil lungimea foii turnate (bloc) plexiglas.
Pentru caracteristicile fizico-mecanice și plexiglass extrudare turnate difera putin una de alta - ambele tipuri au o rezistență suficient de mare întindere, performanță șoc, rezistență la căldură și rezistență la umezeală. În același timp, plexiglasul turnat are o calitate superioară a suprafeței și o transparență optică, rezistentă la impact și rezistență la căldură, rezistență chimică mai bună, lustruire mai bună. În plus, plexiglasul turnat în comparație cu plexiglasul de extrudare are următoarele caracteristici: temperaturi mai ridicate și un interval de temperatură mai mare cu termoformare
aproximativ 150-190 ° C (în loc de 150-170 ° C pentru sticla de extrudare); caracterizat printr-un răspuns izotropică la contracție termică de 2% (în loc de 6% în sticlă de extrudare) în toate direcțiile, în timp ce extrudare conduce la diferite grade de contracție în funcție de grosimea de Plexiglas și direcția de extrudare; o mai mică influență a concentratorilor de stres; capacitate redusă de a lipi. Plexiglasa de extrudare la temperatură ridicată are o plasticitate mai mare, ceea ce îl face mai precisă pentru a reproduce matrița în turnarea complexă.
PMMA ca sticla organica poate fi prelucrat în vid și formare prin suflare, ștanțare, procesul de tăiere mecanică, găurire, polizare, frezare, gravare (inclusiv efectuarea de gravare cu laser), precum și lipite, sudate, vopsite. Prelucrarea PMMA în produse este împiedicată semnificativ de fluiditatea sa scăzută în starea de înmuiere.
Personalul de redacție plătește pe bază contractuală
articole tehnice, rapoarte de marketing, rețete, recenzii de piață
și alte informații și drepturi sectoriale, nu localizarea acestora
Utilizarea completa sau partiala a oricarui material postat pe Plastinfo.ru,
în mass-media, ediții tipărite, rapoarte de marketing, este autorizat numai cu indicația de referință
pe "Plastinfo.ru" și, în unele cazuri, necesită permisiunea scrisă a PLCL Plastinfo
Trimiteți-le prietenilor: