ACRYLIC(PMMA)汽车塑料玻璃的应用(2013年9月)
ACRYLIC(PMMA)汽车塑料玻璃的应用
赢创德固赛特种化学(上海)有限公司陈晓峰
［摘要］：在汽车产销量跃居世界第一，保有量愈来愈大的今日中国，汽车油耗导致对石油资源的依赖和排放对环境的污染也日益严重。如何有效便捷的减轻车辆重量,降低汽车油耗已经成为一个热门的话题。本文介绍比玻璃轻40％，可以简单有效降低整车重辆的PMMA汽车塑料玻璃的性能参数和应用前景,希望说明采用改性PMMA制作汽车塑料玻璃应用的优势。关键词：PMMA汽车塑料玻璃、汽车、轻量化、节能减排、玻璃
1．概述
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)俗称有机玻璃，汽车上应用最重要的透明塑料品种之一,也是迄今为止合成透明材料中质地最优异，价格又比较适宜的品种。自1901年德国奥托.罗姆博士在他的博士论文中详述了醇钠和丙烯酸酯的缩聚产物。1921年博士又提出了一条以乙烯经过氯乙醇合成丙烯酸酯的工业路线，该工艺路线于1927年在德国实现了工业化。一个有趣的小故事是:奥托.罗姆博士后来与人合作创立了公司商业化生产PMMA,并用Plexiglas这个名称注册了商标, 意思就是有机玻璃或树脂玻璃。欧洲人亲切的给这种材料取名ACRYLIC，中文译做亚克力。博士创立的这家公司就是赢创工业集团有一百多年历史的亚克力事业部。
PMMA自从工业化生产以来，发展速度一直很快。在汽车行业内主要是用于车灯罩盖、仪表面罩、油标、油杯、灯罩、标牌等。由于PMMA 具有许多优越的特性, 目前它已广泛在各种汽车上使用, 一般每辆车用量在1-2 kg 左右。
伴随这最近几年中国汽车行业的高速发展，我国汽车产销量连续几年高速增长，于2009年，我国汽车工业产销量首次双双突破1000万辆大关，分别达到1379.1万辆和1364.5万辆，以48%和46%的增速跃居世界第一位；之后又连续位居全球第一，成为世界第一汽车产销大国。但随着汽车数量的急剧增加，随之而来的高油耗，高污染等问题也相继爆发。未来的汽车应该是一种更轻便，更安全，更经济，更舒适环保的产品；在减少重量和油耗的同时能兼顾到顾客对美观，驾驶舒适性和操作性的因素。怎样才能帮助设计师和汽车主机厂设计和生产出既美观大方又节能环保适合顾客需要的汽车成为我们共同需要面对和解决的问
题。
PMMA作为透光率最好的塑料材料，经过化学家和工程技术人员多年研究与开发，终于成功研制出了代替传统无机玻璃的PMMA汽车塑料玻璃。这项新材料,新技术是首次向中国的客户介绍，希望能在中国汽车工业“安全”，“节能”，“环保”，“舒适”的发展趋势中做出我们应有的贡献。
2. 汽车玻璃的性能要求
目前一般汽车上的玻璃主要还是以硅酸盐类为基础原料的无机玻璃。硅酸盐类玻璃：主要为一种较为透明的固体物质，其在熔融时会形成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。普通玻璃化学氧化物的组成(Na2O·CaO·6SiO2),主要成份是二氧化硅。广泛用来隔风透光，属于混合物。
玻璃的一般性能要求主要是透光、透明、保温、隔声，耐磨、耐气候变化等性能。
平板玻璃主要物理性能指标：折射率约1.52；透光度85%（厚2毫米的玻璃，有色和带涂层者除外）；软化温度650～700°C;热导率0.81～0.93瓦/（米·开）；膨胀系数9～10×10-6/开；比重约2.5；抗弯强度16～60兆帕。
其中厚度,透光率,抗磨性,抗冲击性和耐候性等性能是汽车玻璃选材主要考虑的指标。我国目前汽车玻璃主要遵照的法规是GB9656-2003, 该标准与欧洲经济委员会制定的ECE R43-2000《安全玻璃材料的统一规定》的内容基本一致,但在我国实施中不等效。
3. 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的基本特性
聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethylmethacrylate，简称PMMA）许多的基本特性决定了其适合汽车塑料玻璃的应用
1）重量轻: PMMA密度大约在1150-1190 kg/m3，是玻璃（2400-2800 kg/m3）的一半。同样大小的材料，其重量是普通玻璃的一半。
2）可见光透过率高: PMMA是目前最优良的高分子透明材料，可见光透过率达到92%，比玻璃和其他透明塑料的透光度都要高。
3）耐侯性好: PMMA具有突出的耐老化性，大大优于其他透明的塑料材料。
4）易加工适合设计制造曲率极大的车窗: PMMA不但可以进行注塑、热压、吹塑、挤出等塑料成型加工而且可以进行切削、钻孔、粘结的后续加工
<图1>各种透明塑料材料的性能网格图
性能PMMA PC 无机玻璃
轻量化++ ++ --
易成形性++ + -
高透光性++ + ++
耐刮擦性+ - ++
破碎强度- ++ -
耐冲击性+ ++ --
耐破损性++ ++ --
耐候性++ - ++
刚性+ - ++
表面光泽+ - ++
生命周期分析++ + --
注：++表示相对很好，+表示较好，-表示较差，--表示差
<表1> PMMA和无机玻璃、PC的性能对比
在材料选择过程中,选用的材料不仅仅是某几个性能要满足所涉及零件的要求,更重要的是选用材料的综合性能覆盖范围要够大,才能提供零件更宽广的设计窗口和安全系数,也才能在今后更改调整中有更大的改进空间。通过上表可以看出PMMA是制作汽车塑料玻璃的
最佳原材料。
4.用于汽车塑料玻璃产品的甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的情况
欧洲已允许使用PMMA塑料作汽车后窗玻璃，并有相关的汽车安全塑料玻璃法规。但至今为止国内对这种塑料窗玻璃很少关注，也没有针对塑料汽车玻璃的法规规定。因此本文选择最受大家关注的“密度（重量）”，“透光率（光学性能）”，“自然老化黄变（耐候性）”，“耐磨性 (抗刮擦性)”，“人头模型冲击(抗冲击性)”五个方面来说明PMMA汽车塑料玻璃应用的技术优势,测试主要依据的是ECE R43-2000《安全玻璃材料的统一规定》中的塑料部分规定。
1)密度（重量）说明
密度的测试方法是采用 ISO1183。对应用于汽车塑料玻璃的PMMA材料密度其测试结果是
1.19g/cm3。是传统硅酸盐类汽车玻璃密度（
2.4-2.8 g/cm3）的一半。
2)透光率性能说明
正常透光度的测试并记录测试结果。对于前风窗玻璃的正常透光度不应低于75%。对于
<表2> PMMA汽车塑料玻璃的透光率测试
3)自然老化黄变（耐候性）说明
一般对塑料材料采用气候模拟测试，即在长弧氙灯下进行紫外线暴露。总量为500 MJ/m2。在辐照过程中，需对样品以连续循环的方式喷水雾。在测试过程中样品不应发生气泡、分解、褪色、雾化或微裂纹等失效。在测试后要对样品测试前后相同位置进行色泽测试，比对黄变的程度。
<表3> PMMA汽车塑料玻璃老化测试数据
当然更加合理与科学的方法是采用自然老化又称大气老化的方案，即把样品长期曝露在室外条件下观察的该样品的各种变化,来评估大气条件（日光、温度、雨水和空气）等因素引起高分子材料变化的情况
<图3>欧洲户外10年时间自然老化照片
4)耐磨性 (抗刮擦性)说明
使用磨耗仪逆时针65～75 r/min的速度转动。在砂轮上两边均衡施加的质量500 g作用力。砂轮与转动的样品接触后产生磨擦。对于M 类别的玻璃，样品的外表面经过500 圈磨擦
<表4> PMMA汽车塑料玻璃500 圈和100圈后的测试结果(表面有硬涂层)
5)人头模型冲击(抗冲击性)说明
使用有减速装置的人头模型进行冲击测试。进行人头模型冲击测试时，将模型头安装在引导系统（如图）的十字臂上，并用升降装置移至所需下落高度。在人头模型冲击测试过程中，装有模型头的十字臂被松开，模型头从十字臂上放开垂直落到样品上。
<图4>具有减速装置的头形测试装置示意图
<表5> PMMA汽车塑料玻璃测试结果
5.结论
“实践出真知”任何新的事物都是需要经过使用体验后才能得到对他最真实和可信的感觉认识。通过多次对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 汽车塑料玻璃的测试与分析，结合其在汽车上的应用和发展现状，就会越来越显示出PMMA在汽车轻量化的应用取得的重要进展和显著的优势。当然PMMA汽车塑料玻璃作为一个非常新的技术，在许多方面刚刚起步，还需加强研究和应用推广。但目前许多主机厂如果按照传统玻璃的标准和试验方法显然不能完全适合未来汽车节能减排,轻量舒适的要求和塑料车窗的发展。所以特别希望相关部门和企业能共
同制定完善适合塑料车窗的统一的要求和试验方法,早日实现PMMA塑料汽车玻璃在中国汽车上的普及与应用，一步一个脚印地实现中国汽车节能降耗、减少石油对外依存度和污染物排放的节能减排目标。
6.参考文献
1.周达飞．汽车用塑料[M].北京：化学工业出版社，2003.
2.马占镖．甲基丙烯酸树脂及其应用[M].北京：化学工业出版社，2001
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4.聚丙烯酸酯类透明塑料的特性和用途
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5.PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）
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6.聚甲基丙烯酸甲酯
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7.有机玻璃
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1.有机玻璃的制备
实验一. 有机玻璃的制备 【实验目的】 1.了解本体聚合的特点，掌握本体聚合的方法； 2.熟悉有机玻璃的制备及成型方法，了解聚合工艺对产品性能的影响； 3.了解自由基聚合的自动加速现象。 【实验原理】 甲基丙烯酸甲酯由于具有庞大的侧基，其聚合物产品往往为固体。聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）俗称有机玻璃，其最突出的性能是具有高度的透明，透光率可达90%以上。相对密度小，制品比同体积的无机玻璃制品轻巧很多。耐冲击强度好，低温性能良好，是航空工业与光学仪器制造工业的重要原料。有机玻璃表面光滑，在一定的弯曲限度内，光线可以在其内部传导而不逸出，故外科手术中利用它把光线输送到口腔、喉部等作照明。它的电性能优良，电子、电气工业中常用它来作为绝缘材料。有机玻璃又由于着色后色彩五光十色，鲜艳夺目，被广泛应用于装饰材料和日用制品。 本体聚合又称块状聚合，它是在没有任何介质存在下，单体本身在微量引发剂引发下聚合或者直接用热、光和辐射线照射引发聚合。此法的优点是生产过程比较简单，成品无需后处理，产品也比较纯净，这个优点对要求透明度或电性能好的聚合物非常重要。各种规格的板棒、管材等制品均可直接聚合而成。但是自由基本体聚合中存在自动加速效应，聚合热不易排出，故造成局部过热，使聚合物分子量分布宽，产品变黄并产生气泡，使聚合物破损，在灌模聚合中若控温不好，体积收缩不均，还会产生聚合物光折射率不均匀和局部皱纹的弊端。因此，本体聚合要求严格控制不同阶段的反应温度，随时排出反应热是十分重要的。工业生产中在反应配方和工艺选择上必须是引发剂浓度要低，反应温度不宜过高，聚合分段进行，反应条件随不同阶段而异。 甲基丙烯酸甲酯单体既可以进行自由基聚合，又可以进行阴离子聚合。甲基丙烯酸甲酯的本体聚合是在引发剂引发下，按自由基聚合反应历程进行的，引发剂通常为过氧化苯甲酰（BPO）或偶氮二异丁腈（AIBN）。本实验以过氧化二苯
亚克力板知识
亚克力板
亚克力 。 熔化温度：240~270C。模具温度：35~70C。 注射速度：中等 化学和物理特性PMMA具有优良的光学特性及耐气侯变化特性。白光的穿透性高达92%。PMMA制品具有很低的双折射，特别适合制作影碟等。PMMA 具有室温蠕变特性。随着负荷加大、时间增长，可导致应力开裂现象。PMMA 具有较好的抗冲击特性。 由于PMMA表面硬度不高、易擦毛、抗冲击性能低、成型流动性能差等缺点，PMMA的改性相继出现。如甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯、丁二烯的共聚，PMMA与PC的共混等。超级透明PMMA材料主要用于手机保护屏，该产品分为有硬化涂层，没有硬化涂层两种.其特点是透光率极好，没有杂质，静电保护膜，表面硬化厚后硬度可达5-6H以上. 目前特别推荐用于硬化处理的PMMA材料，国内称为生板。 PC镜片介绍 最早用于军事和工业防护（如飞机透明仓、安全面罩等），材料具有优异的抗冲击力。90年代后，由于科技的发展，光学级的PC材料得到应用，开始用于高级光学镜片。0.5CM的PC材料可阻挡20米外的手枪射击，一般PC镜片用锤子也不易砸碎。 编辑本段亚克力性能 透明度优良，有突出的耐老化性；它的比重不到普通玻璃的一半，抗碎裂能力却高出几倍；它有良好的绝缘性和机械强度；对酸、碱、盐有较强的耐腐蚀性能；且又易加工；可进行粘接、锯、刨、钻、刻、磨、丝网印刷、喷砂等手工和机械加工，加热后可弯曲压模成各种压克力制品。 编辑本段亚克力物理特性 聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethylmethacrylate，简称PMMA，英文Acrylic），又称做压克力或有机
亚克力 玻璃，在香港多称做阿加力胶，具有高透明度，低价格，易于机械加工等优点，是平常经常使用的玻璃替代材料。 1.PMMA的密度比玻璃低：PMMA的密度大约在1150-1190 kg/m3，是玻璃(2400-2800 kg/m3)的一半； 2.PMMA的重量较轻：PMMA的密度为1.19g/cm3，同样大小的材料，其重量只有普通玻璃的一半，金属铝（属于轻金属）的43％。 3.PMMA的机械强度较高：有机玻璃的相对分子质量大约为200万，是长链的高分子化合物，而且形成分子的链很柔软，因此，有机玻璃的强度比较高，抗拉伸和抗冲击的能力比普通玻璃高7～18倍。有一种经过加热和拉伸处理过的有机玻璃，其中的分子链段排列得非常有次序，使材料的韧性有显著提高。用钉子钉进这种有机玻璃，即使钉子穿透了，有机玻璃上也不产生裂纹。这种有机玻璃被子弹击穿后同样不会破成碎片。因此，拉伸处理的有机玻璃可用作防弹玻璃，也用作军用飞机上的座舱盖。 4.PMMA的熔点较低：PMMA的熔点约130–140 °C (265–285 °F)比玻璃约1000度的高温低很多。 5.PMMA的透光率较高 6.可见光：PMMA是目前最优良的高分子透明材料，透光率达到92％，比玻璃的透光度高[1] 。 7.紫外光：石英能完全透过紫外线，但价格高昂，普通玻璃只能透过0.6％的紫外线，但PMMA却能透过73％。PMMA不能滤除紫外线(UV)。紫外光会穿透PMMA，部份制造商[2]在PMMA表面进行镀膜，以增加其滤除紫外光的效果和性质。另一方面，在照射紫外光的状况下，与聚碳酸酯相比，PMMA具有更佳的稳定性
有机玻璃的制造实验报告
课程名称：化工专业实验指导老师：卜志扬成绩：________________ 实验名称：有机玻璃的制造实验类型：高分子实验同组学生姓名：_____________ 一、实验目的和要求二、实验内容和原理 三、主要仪器设备四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析 七、讨论、心得 一、实验目的 了解本体聚合的特点，掌握本体聚合的实施方法，并观察整个聚合过程中体系黏度的变化过程。 二、实验原理 本体聚合是不加其他介质，只有单体本身在引发剂或光、热等作用下进行的聚合，又称块状聚合。本体聚合的产物纯度高、工序及后处理简单，但随着聚合的进行，转化率提高，体系黏度增加，聚合热难以散发，系统的散热是关键。同时由于黏度增加，长链游离基末端被包埋，扩散困难使游离基双基终止速率大大降低，致使聚合速率急剧增加而出现所谓自动加速现象或凝胶效应，这些轻则造成体系局部过热，使聚合物分子量分布变宽，从而影响产品的机械强度；重则体系温度失控，引起爆聚。为克服这一缺点，现一般采用两段聚合：第一阶段保持较低转化率，这一阶段体系粘度较低，散热尚无困难，可在较大的反应器中进行；第二阶段转化率和粘度较大，可进行薄层聚合或在特殊设计的反应器内聚合。 本实验是以甲基丙烯酸甲酯（MMA）进行本体聚合，生产有机玻璃平板。聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）由于有庞大的侧基存在，为无定形固体，具有高度透明性，比重小，有一定的耐冲击强度与良好的低温性能，是航空工业与光学仪器制造工业的重要原料。以MMA进行本体聚合时为了解决散热问题，避免自动加速作用而引起的爆聚现象，以及单体转化为聚合物时由于比重不同而引起的体积收缩问题，工业上采用高温聚合，预聚至约10%转化率的粘稠浆液，然后浇模，分段升温聚合，在低温下进行下一步聚合，安全度过危险期，最后脱模制得有机玻璃平板。 三、实验仪器及药品 仪器： 仪器名称规格数量 三角瓶50mL 1只 恒温槽1只 量筒50、100mL 各1只 制模玻璃100mm×100mm 2块 另：硅胶条、描图纸、相片、胶水、试管夹、玻璃棒、透明胶、长尾夹、标签纸若干 试剂： 试剂名称规格用量 甲基丙烯酸甲酯（MMA）新鲜蒸馏，BP = 100.5℃30mL 过氧化二苯甲酰（BPO）重结晶0.05g 令苯二甲酸二丁酯（DBP）分析纯2mL
亚克力板(PMMA)生产工艺与分类
亚克力板（PMMA）生产工艺与分类 1. 生产工艺：浇铸板（cast sheet）和挤出板(extruded sheet)； 2. 透光度：透明板、半透明板（包括染色板透明板）； 3. 性能：抗冲击板、抗紫外线板、色板(含黑白及彩色板)、普通板和特殊板（如高抗冲板、阻燃板、磨砂板、金属效果板、高耐磨板和导光板）。 4. 材质分类，国内主要分：进口板、台资板、国产板。它们的区别在于所采用的原材料的产地和(MMA)纯度上。这也是决定板材的质量与价位的关键。 国内进口的亚克力板有日本的三菱和德国的德固赛两种品牌。 所谓的台资板是指采用英国璐彩特的（MMA）纯原材料与台湾的技术、工艺制成的板材。而生产板材的模具大部分用的是英国和德国制造的。 国产板是指生产板材所用的原材料一种是国产的，另一种是各种亚克力板的回收料进行的二次加工生成的。
浇铸板特性 浇铸板分子量较高，更具刚性、抗裂，以及优异的抗化学品性能，因而比较适合加工大尺寸的标识牌匾以及家用电器亚克力控制面板。此外，浇铸工艺更适合生产小批量不同颜色的板材，在颜色体系和表面纹理效果方面有无法比拟的灵活性，且产品规格齐全，实用于各种特殊用途。 浇铸板的厚度公差一般在±0.30mm以内。 挤出板特性 挤出板分子量较低，柔性高，适于真空吸塑成型，挤出工艺能更好控制板材厚度，厚度公差比浇铸板小。由于挤板是大批量自动化生产，颜色和规格不便调整，所以产品规格多样性受到一定的限制。由于聚合物分子量低，力学性能、耐热性、耐溶剂性均不及浇注成型的型材，其优点是生产效率高。适用于大量的家电亚克力触摸面板的生产。 亚克力板规格及厚度 规格：1220*2440mm，1220*1830mm，1250*2500mm，2000*3000mm。 厚度：0.5mm-50mm，浇铸板的厚度最薄通常只能做到2.0mm以上，而挤出板的厚度可以做到0.5mm，甚至可以做到0.3mm。 本文出佛山市顺德区彩立方标牌有限公司，转载请注明出处！
有机玻璃的制备
有机玻璃的制备文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-
实验七有机玻璃的制备一、实验目的 1．了解本体聚合的基本原理和特点； 2．掌握有机玻璃的制备方法。 二、基本原理 PMMA--polymethyl methacrylate，指由甲基丙烯酸甲酯经自由基引发（或离子型引发）聚合而得到的聚合物，呈无色透明板材状的，又俗称有机玻璃，是一种开发较早的重要热塑性塑料，具有较好的透明性、化学稳定性和耐候性，易染色，易加工，外观优美。它的主要特性是：高度透明性，机械强度高，重量轻，易于加工。 有机玻璃具有如此多的优良特性，使它的用途极为广泛。除了在飞机上用作座舱盖、风挡和弦窗外，也用作吉普车的风挡和车窗、大型建筑的天窗（可以防破碎）、电视和雷达的屏幕、仪器和设备的防护罩、电讯仪表的外壳、望远镜和照相机上的光学镜片。此外，有机玻璃制造的日用品也琳琅满目，如用珠光有机玻璃制成的钮扣，各种玩具、灯具也都因为有了彩色有机玻璃的装饰作用，而显得格外的美观。有机玻璃在医学上还有一个绝妙的用处，那就是制造人工角膜。
传统的有机玻璃合成是以甲基丙烯酸甲酯为原料经自由基引发（或离子型引发）聚合而成。引发剂通常为偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰，其聚合通式如下： 在本体聚合反应开始前，通常有一段诱导期，聚合速度为零。在这段时间内，体系无粘度变化。然后聚合反应开始，单体转化率逐步提高，当转化率达到20﹪左右时，聚合速度明显加快，称为自动加速现象。此时若控制不当，体系将发生暴聚而使产品性能变坏。转化率达到80﹪之后，聚合速度显着减低，最后几乎停止反应，需要升高温度来促使聚合反应的完全进行。 甲基丙烯酸甲脂聚合过程中出现的自动加速现象主要是由于聚合热排除困难，体系局部过热造成的。聚合过程中聚合热的排除问题是本体聚合中最大的工艺问题。为了解决这一问题，甲基丙烯酸甲脂本体聚合在工艺上从采取两段法。即先在聚合釜中进行预聚，使转化率达到约15﹪，在此过程中，一部分聚合热已先排除，为以后灌模聚合的顺利进行打下基础。预聚还有一个目的是减少聚合过程中的体积收缩，甲基丙烯酸甲脂的聚合过程是一个体积缩小的过程，体积收缩率达21﹪，容易造成制品变形，而预聚则可使一部分体积收缩在聚合釜中完成，减少产品的变形。预聚结束后，将预聚体灌模，继续进行聚合，得到所需的产品。
PMMA(亚克力,亚胶力)介绍
典型应用范围 透明度优良，有突出的耐老化性； 它的比重不到普通玻璃的一半，抗碎裂能力却高出几倍；它有良好的绝缘性和机械强度；对酸、碱、盐有较强的耐腐蚀性能；且又易加工；可进行粘接、锯、刨、钻、刻、磨、丝网印刷、喷砂等手工和机械加工，加热后可弯曲压模成各种压克力制品。 亚克力性能 聚甲基丙烯酸甲酯 （Polymethylmethacrylate ，简称PMMA ，英文Acrylic ），又称做压克力或有机 亚克力 玻璃，在香港多称做阿加力胶，具有高透明度，低价格，易于机械加工等优点，是平常经常使用的玻璃替代材料。1.PMMA 的密度比玻璃低：PMMA 的密度大约在1150-1190 kg/m3，是玻璃(2400-2800 kg/m3)的一半； 2.PMMA 的重量较轻：PMMA 的密度为1.19g/cm3，同样大小的材料，其重量只有普通玻璃的一半，金属铝（属于轻金属）的43％。 3.PMMA 的机械强度较高：有机玻璃的相对分子质量大约为200万，是长链的高分子化合物，而且形成分子的链很柔软，因此，有机玻璃的强度比较高，抗拉伸和抗冲击的能力比普通玻璃高7～18倍。有一种经过加热和拉伸处理过的有机玻璃，其中的分子链段排列得非常有次序，使材料的韧性有显著提高。用钉子钉进这种有机玻璃，即使钉子穿透了，有机玻璃上也不产生裂纹。这种有机玻璃被子弹击穿后同样不会破成碎片。因此，拉伸处理的有机玻璃可用作防弹玻璃，也用作军用飞机上的座舱盖。 4.PMMA 的熔点较低：PMMA 的熔点约130–140 °C (265–285 °F)比玻璃约1000度的高温低很多。 亚克力物理特性 PMMA : 俗称亚克力或者亚加力，英文acrylic ，其实翻译过来就是有机玻璃，化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl Methacrylate ）。是一种开发较早的重要热塑性塑料，具有较好的透明性、化学稳定性和耐候性，易染色，易加工，外观优美，在建筑业中有着广泛的应用。有机玻璃产品通常可以分为浇注板、挤出板和模塑料。 PMMA 树脂是无毒环保的材料，可用于生产餐具，卫生洁具等，具有良好的化学稳定性、和耐候性。 PMMA 树脂在破碎时不易产生尖锐的碎片，美国、日本等国家和地区已在法律中作出强制性规定，中小学及幼儿园建筑用玻璃必须采用PMMA 树脂。目前，全国各地加快了城市建设步伐，街头标志、广告灯箱和电话亭等大量出现，其中所用材料中有相当一部分是PMMA 树脂。北京奥运工程的户外彩色建材也大量使用了绿色环保的PMMA 树脂。 产品概述： 汽车工业（信号灯设备、仪表盘等），医药行业（储血容器等），工业应用（影碟、灯光散射器），电子产品的按键(特别是透明的）。日用消费品（饮料杯、文具等）。 干燥处理：PMMA 具有吸湿性因此加工前的干燥处理是必须的。建议干燥条件为90C 、2~4小时 亚克力。 熔化温度：240~270C 。 模具温度：35~70C 。 注射速度：中等 化学和物理特性PMMA 具有优良的光学特性及耐气侯变化特性。白光的穿透性高达92%。PMMA 制品具有很低的双折射，特别适合制作影碟等。 PMMA 具有室温蠕变特性。随着负荷加大、时间增长，可导致应力开裂现象。PMMA 具有较好的抗冲击特性。 由于PMMA 表面硬度不高、易擦毛、抗冲击性能低、成型流动性能差等缺点，PMMA 的改性相继出现。如甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯、丁二烯的共聚，PMMA 与PC 的共混等。 超级透明PMMA 材料主要用于手机保护屏，该产品分为有硬化涂层，没有硬化涂层两种.其特点是透光率极好，没有杂质，静电保护膜，表面硬化厚后硬度可达5-6H 以上. 目前特别推荐用于硬化处理的PMMA 材料，国内称为生板。 注塑模工艺条件
有机玻璃的合成
有机玻璃的合成 一、实验目的 1.掌握有机玻璃合成的原理及方法。 2.学习由热敏引发剂引发的聚合反应的机理。 3.初步了解增塑剂的作用。 二、实验原理 α-甲基丙烯酸甲酯在一定条件下引发聚合，生成无色透明的固态聚合物，产品对可见光的透过率达90%~92%，外观很像玻璃，固有有机玻璃之称。 该反应属于自由基引发的聚合反应。所用的引发剂为某种可以分解产生自由基的化合物，有光敏引发剂（受光照分解产生自由基）和热敏引发剂（受热分解产生自由基）之分，本实验所用的过氧化二苯甲酰属于后者，它受热均裂产生两个苯甲酰基自由基，进而转化为 并由此引发重键的聚合。 反应中还加入了适量的邻-苯二甲酸二丁酯作为增塑剂，增塑剂的作用在于改善聚合物的机械性能以利于成品的加工和使用。一般认为高聚物的大分子链由于相互强烈吸引而紧密地凝聚在一起，宏观上表现为钢性，难于加工。若聚合前加入增塑剂，则增塑剂的极性部分受大分子链中的极性部分吸引而使之留在聚合物中。其非极性部分则支撑于大分子链间，使大分子链间的距离增大，吸引力削弱，增强了大分子链的可移动性，从而使聚合物表现出一定的弹性和柔韧性，也较易于加工。 反应为 : 制备有机玻璃一般采用本体聚合。所谓本体聚合是指在不加溶剂或稀释剂的情况下直接由单体进行的聚合反应。其主要优点是产品纯度高，有较好的光学和电学性能，且可直接聚合成所需的形状。聚合的关键性技术问题是散热问题。反应初期，体系粘度不大，散热尚不困难。随着反应的进行，聚合度增加，黏度加大，反应热不易散发，反应就会自动加速，极易造成局部过热而产生气泡，变色甚至暴聚。所以工业上常采用分级升温聚合的方法来解决散热问题。在微型的实验条件下，反应生成热不多，散热问题并不难解决。 三、仪器与试剂 试剂：过氧化二苯甲酰、α-甲基丙烯酸甲酯、邻-苯二甲酸二丁酯。 CH3 C COOCH3 CH3 C COOCH3
有机玻璃的制备
有机玻璃的制备 姓名：他雪峰 学号：130242119 班级：130242A 一 目的及原理 1.目的 (1)通过实验了解本体聚合的基本原理和特点，并着重了解聚合温度对产品质量的影响。 (2)掌握制造有机玻璃的操作技术。 2.原理 本体聚合又称快聚合，它是没有任何介质下，在引发剂、光、热或辐照下进行的聚合反应，此法生产过程比较简单，聚合物无需后处理，产品比较纯净，可直接聚合成各种规格的板、棒及管等制品，但聚合热不易排出，易造成部局过热。 本实验为甲基丙烯酸甲酯在引发剂作用下进行的自由基聚合反应。 nCH 2C C CH 2OCH 2O [ ]CH 2C OCH 2O CH 2n 二 原料及仪器 1.原料 甲基丙烯酸甲酯（精制品）为单体 过氧化苯甲酰（精制品）为引发剂 2.仪器 10毫升试管5支 烘箱 三 实验步骤 在每支试管中分别加入引发剂，其用量为单位重量的0％，0.19％，0.5％，1％及3％，即为0g ，0.0038g ，0.01g ，0.02g 及0.06g ，然后分别加入2克新蒸馏的甲基丙烯酸甲酯，待引发剂完全溶解后用包锡纸的软木塞盖上，静止在60℃水浴中，观察聚合情况，并记录结果。
四实验现象 5支试管当中，由于0%的那一支没有加引发剂，所以没有任何现象，试管保留两者开始混合后的原始状态；3%的那一支试管在水浴加热到了一定程度时聚合反应最为明显，此时用玻璃棒搅拌混合态，有明显的粘稠现象，这时应该及时的将它从水浴中拿出，否则可能会由于反应过快而不能将热排除导致局部过热产生气泡；1%那一支试管反应状态最为温和，没有发生爆聚的现象，水浴加热到一定程度时它也开始聚合，并没有如3%的剧烈，但也应该拿出，让它在稳定相对较低下继续聚合；0.19%及其0.5%的试管几乎没有明显的现象产生，可能是由于引发剂的浓度过低。 五思考题 1.本体聚合与其它各种聚合方法比较有什么特点？ 本体聚合的优点：产品纯净,不存在介质分离问题，可直接制得透明的板材、型材，聚合设备简单,可连续或间歇生产。 缺点：体系很粘稠,聚合热不易扩散,温度难控制，轻则造成局部过热,产品有气泡,分子量分布宽，重则温度失调,引起爆聚。 2.在本体聚合反应过程中，为什么必须严格控制不同阶段的反应温度？ 首先要给它先一个相对较高温度是为了引发聚合,当它开始聚合时自身会产生温度,而这时如果保持温度不变的话将会引起暴聚，降温是避免暴聚产生气泡，让其稳定，当聚合反应接近尾声时由于其浓度较低,而这时适当的升高温度是使其单体聚合更完全。 3.比较不同用量的引发剂对聚合物分子量有何影响？为什么？ 引发剂的浓度越高，聚合反应生产的聚合物分子量越低，当用较高浓度的引发剂时，在聚合反应的链引发阶段，形成的聚合片段将增多，导致分子数量的增多，而单个分子质量有所下降。
PMMA聚甲基丙烯酸甲酯
PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯 典型应用范围: 汽车工业（信号灯设备、仪表盘等），医药行业（储血容器等），工业应用（影碟、灯光散射器)，日用消费品（饮料杯、文具等）。 注塑模工艺条件: 干燥处理：PMMA具有吸湿性因此加工前的干燥处理是必须的。建议干燥条件为90C、2~4小时。熔化温度：240~270C。模具温度：35~70C。注射速度：中等 化学和物理特性: PMMA具有优良的光学特性及耐气侯变化特性。白光的穿透性高达92%。PMMA制品具有很低的双折射，特别适合制作影碟等。 PMMA具有室温蠕变特性。随着负荷加大、时间增长，可导致应力开裂现象。PMMA具有较好的抗冲击特性。 PA6 聚酰胺6或尼龙6典型应用范围: 由于有很好的机械强度和刚度被广泛用于结构部件。由于有很好的耐磨损特性，还用于制造轴承。 注塑模工艺条件: 干燥处理： 由于PA6很容易吸收水分，因此加工前的干燥特别要注意。如果材料是用防水材料包装供应的，则容器应保持密闭。如果湿度大于0.2%，建议在80C以上的热空气中干燥16小时。如果材料已经在空气中暴露超过8小时，建议进行105C，8小时以上的真空烘干。熔化温度：230~280C，对于增强品种为250~280C。模具温度： 80~90C。模具温度很显著地影响结晶度，而结晶度又影响着塑件的机械特性。对于结构部件来说结晶度很重要，因此建议模具温度为80~90C。对于薄壁的，流程较长的塑件也建议施用较高的模具温度。增大模具温度可以提高塑件的强度和刚度，但却降低了韧性。 如果壁厚大于3mm，建议使用20~40C的低温模具。对于玻璃增强材料模具温度应大于80C。注射压力：一般在750~1250bar之间（取决于材料和产品设计）。注射速度：高速（对增强型材料要稍微降低）。流道和浇口: 由于PA6的凝固时间很短，因此浇口的位置非常重要。浇口孔径不要小于0.5*t （这里t为塑件厚度）。如果使用热流道，浇口尺寸应比使用常规流道小一些， 因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。如果用潜入式浇口，浇口的最小直径应当是0.75mm。 化学和物理特性: PA6的化学物理特性和PA66很相似，然而，它的熔点较低，而且工艺温度范围很宽。它的抗冲击性和抗溶解性比PA66要好,但吸湿性也更强。因为塑件的许多品质特性都要受到吸湿性的影响，因此使用PA6设计产品时要充分考虑到这一点。为了提高 PA6的机械特性，经常加入各种各样的改性剂。玻璃就是最常见的添加剂，有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶，如EPDM和SBR等。 对于没有添加剂的产品，PA6的收缩率在1%到1.5%之间。加入玻璃纤维添加剂可以使收缩率降低到0.3%（但和流程相垂直的方向还要稍高一些）。成型组装的收缩率主要受材料结晶度和吸湿性影响。实际的收缩率还和塑件设计、壁厚及其它工艺参数成函数关系。 PA66 聚酰胺66或尼龙66 典型应用范围: 同PA6相比，PA66更广泛应用于汽车工业、仪器壳体以及其它需要有抗冲击性和高强度要求的产品。 注塑模工艺条件: 干燥处理：
有机玻璃制备试验过程
1. 实验仪器及药品 1) 仪器： 50ml三角瓶 1 只； 1000ml烧杯 1 只；电炉 1KW 1 只；变压器 1KV 1 只；水银温度计 100 ℃ 1 支；量筒 50、100ml 各1 只；试管 10mm×70mm 1 支；烧杯 400 ml 1 只；制模玻璃 100mm×100mm 2 块；橡皮条 3mm×15mm×80mm 3 根，另备玻璃纸、描图纸、胶水、试管夹、玻璃棒若干， 250ml石墨坩埚1只，酒精灯1只 2) 药品： 甲基丙烯酸甲酯（MMA）新鲜蒸馏 30ml，BP=100.5℃过氧化二苯甲酰（BPO）重结晶 0.05g 邻苯二甲酸二丁酯（DBP）分析纯（CP） 2ml . 注意:MMA属易燃液体,所以试验时,加热试剂时,温度不宜超过100℃,如果加热温度过高会引起MMA发生燃烧或爆炸. 2. 实验步骤 1) 制模 将一定规格的两块普通玻璃板洗净烘干。用透明玻璃纸将橡皮条包好，使之不外露。将包好的橡皮条放在两块玻璃板之间的三边，用沾有胶水的描图纸把玻璃板三边封严，留出一边作灌浆用。制好的模放入烘箱内，于50℃烘干。 2) 预聚制浆 在洗净烘干的三角瓶中，加入30ml MMA、0.05g BPO及2ml DBP，BPO完全溶解后，将三角瓶放入酒精灯加热的石墨坩埚中水浴，逐步加热至90～92℃，用水银温度计测量水温保持在90℃，保温（注意：聚合过程中，需不断用玻璃棒搅拌，使之均匀散热并感知浆液的粘度），当浆液粘度如甘油时，立即取出三角瓶，在盛冷水的烧杯中冷却至40℃左右，立即将预聚浆液注入模中，另取一条描图纸封住模子的最后一边。 3) 低温聚合、高温聚合 将注有浆液的模子放入50℃烘箱内低温聚合，当成柔软透明固体时，升温至90℃下继续聚合2h，使之反应完全，然后再冷却至室温。 4) 脱模 取出模子，将其放入水中浸泡少顷，撑开玻璃板，即得有机玻璃平板。 5) 爆聚 可取一部分预聚浆液倒入小试管中制成有机玻璃棒材，也可取一部分预聚浆液倒入试管中仍在90℃下加热聚合，观察自动加速作用引起的爆聚现象。 6)黄色有机玻璃的合成 取2)中蒸馏出的固定馏分9ml，分别装入2支试管中，试管分为A，B，在A中加入硝酸铁200mg，B中加入硝酸铁100mg，三氯化铁100mg，充分振荡后，并置于50℃石墨坩埚用酒精灯加热水浴，用水银温度计测量温度保持在50℃2个小时，进行低温缩合，再升温使石墨坩埚中水浴的温度为90℃，用水银温度计测量温度保持在90℃，等有大量气泡产生，缩合反应完全后，试管中形成固体物，将试管放入冷水中，由于膨胀系数的不同，2支试管中的黄色有机玻璃会自动与试管脱离。冷至水温后将合成的聚合物倒出即可。
汽车内外饰(塑料)产品结构设计的一般原则及精度
汽车内外饰（塑料）产品结 构设计的一般原则及精度 一形状和结构的简化 制品的形状和结构的复杂显然增加了模具结构的复杂性，加大了模具制造的难度，最终将影响产品性能的不稳定性和经济成本。而从工艺角度考虑，形状和结构设计得越简单，熔体充模也就越容易，质量就越有保证。 理想的产品简洁化设计应当是：①有利于成型加工；②有利于降低成本，节约原材料；③有利于体现简洁、美观的审美价值；④符合绿色设计的原则。 以下是简化设计的一些建议和提示。 （1） 结构简单，形状对称，避免不规则的几何图形； （2） 避免制件侧孔 和侧壁内表面的凹凸 形状设计，制件侧壁孔 洞和侧壁内表面的凹 凸形状对某些成型工 艺来说是困难的，需要 在制品成型后进行二 次加工。
例如对于注塑件 来说，模具结构 上就要采用比较 复杂的脱模机构 才能对制件进行 脱模。通常，侧向孔要用侧向的分型和 抽芯机构来实现，这无疑会使模具结构 变得复杂。为了避免在模具结构设计上 增加复杂性，可以对这类制品进行设计 上的改进，图5-16所示是避免侧向抽芯 的设计。 （3） 尺寸设计要考虑成型的可能性， 不同的成型工艺对制件的尺寸设计，包 括尺寸大小，尺寸变化会有一定的限制。 二、壁厚均一的设计原则 在确定壁厚尺寸时，壁厚均一是一 个重要原则。该原则主要是从工艺角度以及由工艺导致的质量方面的问题而提出来的。均匀的壁厚可使制件在成型过程中，熔体流动性均衡，冷却均衡。壁薄部位在冷却收缩上的差异，会产生一定的收缩应力，内应力会导致制件在短期之内或经过一个较长时期之后发生翘曲变形。图5-17是由壁厚不均匀造成制件翘曲变形的一个例子，图5-18是在不均
聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA 有机玻璃的介绍
聚甲基丙烯酸甲酯 以丙烯酸及其酯类聚合所得到的聚合物统称丙烯酸类树酯，相应的塑料统称聚丙烯酸类塑料，其中以聚甲基丙烯酯甲酯应用最广泛。聚甲基丙烯酸甲酯缩写代号为PMMA，俗称有机玻璃，是迄今为止合成透明材料中质地最优异，价格又比较适宜的品种。 一、性能 聚甲基丙烯酸甲酯是刚性硬质无色透明材料，密度为1.18-1.19g/CM3，折射率较小，约1.49，透光率达92%，雾度不大于2%，是优质有机透明材料。 1.力学性能 聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的综合力学性能，在通用塑料中居前列，拉伸、弯曲、压缩等强度均高于聚烯烃，也高于聚苯乙烯、聚氯乙烯等，冲击韧性较差，但也稍优于聚苯乙烯。浇注的本体聚合聚甲基丙烯酸甲酯板材（例如航空用有机玻璃板材）拉伸、弯曲、压缩等力学性能更高一些，可以达到聚酰胺、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强度可达到50-77MPa水平，弯曲强度可达到90-130MPa，这些性能数据的上限已达到甚至超过某些工程塑料。其断裂伸长率仅 2%-3% ，故力学性能特征基本上属于硬而脆的塑料，且具有缺口敏感性，在应力下易开裂，但断裂时断口不像聚苯乙烯和普通无机玻璃那样尖锐参差不齐。40℃是一个二级转变温度，相当于侧甲基开始运动的温度，超过40℃,该材料的韧性，延展性有所改善。聚甲基丙烯酸甲酯表面硬度低，容易擦伤。 聚甲基丙烯酸甲酯的强度与应力作用时间有关，随作用时间增加，强度下降。经拉伸取向后的聚甲基丙烯酸甲酯（定向有机玻璃）的力学性能有明显提高，缺口敏感性也得到改善。聚甲基丙烯酸甲酯的耐热性并不高，它的玻璃化温度虽然达到104℃，但最高连续使用温度却随工作条件不同在65℃-95℃之间改变，热变形温度约为96℃（1.18MPa），维卡软化点约113℃。可以用单体与甲基丙烯酸丙烯酯或双酯基丙烯酸乙二醇酯共聚的方法提高耐热性。聚甲基丙烯酸甲酯的耐寒性也较差，脆化温度约9.2℃。聚甲基丙烯酸甲酯的热稳定性属于中等，优于聚氯乙烯和聚甲醛，但不及聚烯烃和聚苯乙烯，热分解温度略高于270℃，其流动温度约为160℃，故尚有较宽的熔融加工温度范围。 聚甲基丙烯酸甲酯的热导率和比热容在塑料中都属于中等水平，分别为0.19W/CM.K和1464J/Kg.K 2.电性能 聚甲基丙烯酸甲酯由于主链侧位含有极性的甲酯基，电性能不及聚烯烃和聚苯乙烯等非极性塑料。甲酯基的极性并不太大，聚甲基丙烯酸甲酯仍具有良好的介电和电绝缘性能。值得指出的是，聚甲基丙烯酸甲酯乃至整个丙烯酸类塑料，都具有优异的抗电弧性，在电弧作用下，表面不会产生碳化的导电通路和电弧径迹现象。20℃是一个二级转变温度，相应于侧甲酯基开始运动的温度，低于20℃，侧甲酯基处于冻结状态，材料的电性能比处于20℃以上时会有所提高。 3. 耐化学试剂及耐溶剂性 聚甲基丙烯酸甲酯可耐较稀的无机酸，但浓的无机酸可使它侵蚀，可耐碱类，但温热的氢氧化钠、氢氧化钾可使它浸蚀，可耐盐类和油脂类，耐脂肪烃类，不溶于水、甲醇、甘油等，但可吸收醇类溶胀，并产生应力开裂，不耐酮类、氯代烃和芳烃。它的溶解度参数约为18.8(J/CM3)1/2 ，在许多氯代烃和芳烃中可以溶解，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。 聚甲基丙烯酸甲酯对臭氧和二氧化硫等气体具有良好的抵抗能力。
有机玻璃生产配方
有机玻璃生产配方 聚甲基丙烯酸甲醋浇铸板材配方1（透明板）用量(g)聚甲基丙烯酸甲醋 100 偶氮二异丁睛 0 . 06 DBP 8硬脂酸 0 . 6 甲基丙烯酸 0 . 1 配方 2 （透明彩色板）用量(g) 聚甲基丙烯酸甲醋 100 偶氮二异丁睛 0 . 16 DBP 8硬脂酸 0.6 甲基丙烯酸 0 . 02-0.05 颜料适量工艺、性能、用途：由于板厚度直接影响配方各成分用量，现指的是 2 -3mm 板；所用颜料因品种而异，则配方中用量亦不同。甲基丙烯酸甲醋和助剂经计量后，加一定比例的边角回收料，经预聚制浆、灌模、聚合、脱模、整修后即得制品。本品即通常所指的有机玻璃板。它透明性好，相对密度小于普通玻璃的一半，抗破碎能力超过普通玻璃的几倍，且具良好的电绝缘性和机械强度，以及极佳的二次加工性，广泛用于化工、文教、汽车、航海、航空等工业中。 磷矿渣或铁泥填充聚氯乙烯板 配方用量(g)悬浮法聚氯乙烯树脂 100 DOP 5 三碱式硫酸铅 5 硬脂酸钡 1 . 5 硬脂酸铅0.5硬脂酸 1 磷矿渣或铁泥 30 -50工艺、性能、用途：磷矿渣粉碎后用 100 -200 目筛子过筛，与树脂、助剂一起进行捏合、辊压成片、压制成型后即可得本品。本品具备一般聚氯乙烯硬制品的化学、物理性能，且在刚度方面有所提高，成本有所下降，广泛用于建筑、建材、化工、日用及其它各个部门。 聚氯乙烯石墨板生产工艺 配方用量(g)聚氯乙烯树脂 100 三碱式硫酸铅 3二碱式硫酸铅 1 硬脂酸0.5-1 石墨（ 100 - 200 目） 15 工艺、性能、用途：配料后经捏合、炼塑、压延、切割、叠合、层压、锯切成板材后即得制品。本品具有耐化学腐蚀性、较好的物理机械强度和二次加工性能，且改善了导热性和电性能，凡可用普通聚氯乙烯硬板之处，均可用本品代替，更适合用于腐蚀性介质的热交换器等要求导热的场合 聚氯乙烯层压硬板 配方用量(g)聚氯乙烯树脂 100 三碱性硫酸铅 5 - 7 硬脂酸钡 1 - 2 轻质碳酸钙 1-5 硬脂酸 0 . 5 石蜡0.5 炭黑适量工艺、性能、用途工艺：与聚氯乙烯软层压板类同，因其具有良好的耐化学腐蚀性、电绝缘性和一定的机械强度，故广泛应用于工农业生产和国防建设上，尤其经焊接等二次加工后，能制成各种耐酸碱腐蚀的容器和化工设备中的衬里材料，是化学工业不可缺少的耐腐蚀材料。 聚氯乙烯层压软板 配方用量(g)聚氯乙烯树脂 100 增塑剂 30 ~40 轻质碳酸钙 15 ~20 三碱式硫酸铅3 ~ 4硬脂酸钙 0～1 氯化石蜡10~12 工艺、性能、用途：原料计量后，经高速捏合、密炼、二辊炼塑、三辊炼塑、压延、冷却、裁切成片材、叠合、层压、冷却、裁边后可得制品。本品是按制品厚度的要求来选择片材，层叠后在层压机中热压成型再冷却定型的，它与挤出软板具有相似性质，广泛用作防水、防腐材料，亦可用作铺地材料。 聚氯乙烯挤出发泡板配方 配方用量(g)聚氯乙烯树脂 100 铅系稳定剂 4 -6 丙烯酸醋类加工助剂 10- 20 增塑剂 2-4 复合润滑剂 0 . 2 - 0 . 4 增强剂 2 - 5 轻质碳酸钙 5 - 10 AC 发泡剂 0 . 1 - 0.3 工艺、性能、用途：原料计量后，经高速捏合、加入发泡剂并冷却搅拌、双螺杆挤出机、三辊压光、牵引、切边、切断后可得制品。本品具有木材锯、刨、钉等的可加工性，相对密度小，是一种较理想的以塑代木材料。它还具有隔音、保温、阻燃、防潮、防腐等特点，广泛用作建筑、汽车、轮船、火车的壁板、隔板、天花板或装饰板。 聚氯乙烯挤出硬板 配方1 (工业板材) 用量(g)聚氯乙烯树脂 100 碳酸钙 5 -10 铅系稳定剂 3 -4 润滑剂 0 . 4 丙烯酸醋类加工助剂 3 . 5 -5 色素适量配方 2 （装饰板材）用量(g ) 聚氯乙烯树脂100 增塑剂 1 锡系稳定剂 3 . 5 润滑剂 0 . 5 丙烯酸醋类加工助剂 3 - 5 增强剂
有机玻璃的制备以及DSC测试
化学化工学院材料化学专业实验报告 实验名称：有机玻璃的制备以及DSC测试 年级：2010级材料化学日期：2012年9月27日 姓名：学号： 2 同组人： 一、预习部分 1.甲基丙烯酸甲酯的介绍 甲基丙烯酸甲酯，无色液体，易挥发，易燃。熔点为-48℃，沸点100-101℃，24℃（4.3kPa），相对密度0.9440（20/4℃），折射率1.4142，闪点（开杯）10℃，蒸气压（25.5℃）5.33kPa。 溶于乙醇、乙醚、丙酮等多种有机溶剂，微溶于乙二醇和水。 在光、热、电离辐射和催化剂存在下易聚合。 1.1对环境的影响 1.11健康危害 侵入途径：吸入、食入。 健康危害：人对本品气味感觉阈浓度为85mg/m3 ，刺激作用阈浓度(暴露1分钟)为285mg/m3。中毒表现为乏力、恶心、反复呕吐、头痛、头晕、胸闷、伴有短暂的意识消失、中性白细胞增多症。慢性中毒：神经系统受损的综合症状占主要地位，个别可发生中毒性脑病。可引起轻度皮炎和结膜炎。接触时间长可致麻醉作用。 1.1 2.毒理学资料及环境行为 毒性：为麻醉剂，麻醉浓度和致死浓度几乎相同，有弱的刺激作用。
急性毒性：LD507872mg/kg(大鼠经口)；LC503750ppm(大鼠吸入)；人吸入725ppm，最小致死浓度；人吸入62ppm×20～90分钟，粘膜刺激；人吸入12.5～25ppm×20～90分钟，头晕，恶心，意识障碍。 亚急性和慢性毒性：狗吸入46800ppm×1.5小时/日×8日，绝对致死浓度，肝、肾有损害。 致突变性：微粒体致突变：鼠伤寒沙门氏菌34mmol/L。 生殖毒性：大鼠吸入最低中毒浓度(TCL0)：109g/kg(孕6～15天用药)，致胚胎毒性，对肌肉骨骼系统有影响。 危险特性：遇明火、高热或与氧化剂接触，有引起燃烧爆炸的危险。若遇高热，可能发生聚合反应，出现大量放热现象，引起容器破裂和爆炸事故。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。 燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳。 1.2主要用途 甲基丙烯酸甲酯是有机玻璃单体，用于制造有机玻璃、涂料、润滑油添加剂、塑料、涂料、粘合剂、纸张上光剂、印染助剂和绝缘灌注材料等。 1.3应急处理处置方法 1.31泄漏应急处理 切断火源。戴自给式呼吸器，穿一般消防防护服。在确保安
汽车塑料外饰件的设计文档
汽车塑料外饰件的设计 二．汽车外饰件简介 汽车外饰件主要指前后保险杠、轮口、进气格栅、散热器面罩、防擦条等通过螺栓和卡扣或双面胶连接在车身上的部件。在车身外部主要起装饰保护作用，及开启等功能。汽车外饰件在车身上主要位置及大致形状见图一。 1．前保险杠，后保险杠，散热器面罩，前后轮口，侧饰条，防擦条，后视镜，进气格栅，背门饰板，车门外开手柄，扰流板，行李箱手柄 三．汽车塑料外饰件设计标准 由于汽车的特殊功能，外饰件设计必须坚持标准化，系列化，通用化的“三化”设计原则，同时满足合理性，先进性，维修方便性，可靠性，经济性，制造工艺性“六性”要求。 3.1产品“三化”设计 根据设计车型将要投放国家地区的不同，设计过程中必须全面贯彻执行当地的法规标准。在造型设计之初产品设计师须学习了解相关法规标准并以此为依据进行设计。这主要包括前保险杠上牌照安装孔间距尺寸规定，是否需欲留雾灯安装孔，外部突出物表面圆角及开口尺寸等相关要求。 另外有关散热器面罩迎风面积是否满足发动机，空调制冷要求，需在设计发布前得到相关部门认可。 充分考虑系列化产品的发展，零件安装固定尽量采用统一的螺栓螺母及卡扣等连接件，或通用其他车型的固定件，提高零件通用化程度，保证维修安装的方便性。 3.2材料的确定 3.2.1材料种类确定 塑料的种类繁多，目前汽车上广泛采用的主要是一些TPO，PP，ABS，PA6/PA66。根据汽车外饰件不同的功能，使用工况，大致如下： 汽车外饰件材料一览表
3.2.2材料标准确定 同一类材料执行不同材料标准，其试验项目，成品性能，模具设计均有差异。根据产品将要投放国家地区的不同，汽车材料工程师可确定材料具体执行的标准，或请原材料供应商提供相关资料。 现代轿车外饰件一般多为注塑喷漆或皮纹件，喷漆件为保证与车身颜色及漆面质量的一致，在选材时必须考虑喷涂系统。例如北美车身油漆多采用高温烘烤系统，外饰件选材时相应亦须选择可高温烘烤的原料。皮纹件选材时须特别考虑原料的颜色及耐候性能是否满足设计要求。
pmma亚克力板
亚克力特点 耐候及耐酸碱性能好，不会因长年累月的日晒雨淋，而产生泛黄及水解的现象 寿命长，与其它材料制品相比，寿命长三年以上 透光性佳，可达92%以上，所需的灯光强度较小，节省电能 抗冲击力强，是普通玻璃的十六倍，适合安装在特别需要安全的地带 绝缘性能优良，适合各种电器设备 自重轻，比普通玻璃轻一半，建筑物及支架承受的负荷小 色彩艳丽、高亮度，是其他材料不能媲美的 可塑性强，造型变化大，加工成型容易 可回收率高，为日渐加强的环保意识所认同 维护方便，易清洁，雨水可自然清洁，或用肥皂和软布擦洗即可 3产品分类 亚克力浇铸板：分子量高，具有出色的刚度、强度以及优异的抗化学品性能。这种板材的特点是小批量加工，在颜色体系和表面纹理效果方面有无法比拟的灵活性，且产品规格齐全，适用于各种特殊用途。 亚克力挤出板：与浇铸板相比，挤出板分子量较低，机械性能稍弱。然而，这一特点有利于折弯和热成型加工，在处理尺寸较大的板材时，有利于快速真空吸塑成型。同时，挤出板的厚度公差比浇铸板小。由于挤板是大批量自动化生产，颜色和规格不便调整，所以产品规格多样性受到一定的限制。 亚克力板材质分类在国内主要分为三大类：一是进口板；二是台资板；三是国产板。它们的区别在于所采用的原材料的产地和（MMA）纯度上。这也是决定板材的质量与价位的关键。国内进口的亚克力板有日本的三菱（日本三菱化工）和德国的德固赛两种品牌。 所谓的台资板是指采用英国璐彩特的（MMA）纯原材料与台湾的技术、工艺制成的板材。而生产板材的模具大部分用的是英国和德国制造的。生产出的亚克力板色泽匀，无水痕，薄厚度误差小；市场上常见的有：华帅特、瑞昌、申美，千色，大崎锦等品牌，其中华帅特品牌在市场上认可度较高，市场价格在26-28元/kg（它的价格是随着石油的升降而浮动）；还有一部分品牌如汤臣、创亚、绿川、新顺等品牌，也都是所谓的台资板，但采用原材料是MMA的新料，品质也不错。市场价格20—24元/kg。经过在彩韵平板机上的使用效果相当不错。 国产板是指生产板材所用的原材料一种是国产的，另一种是各种亚克力板的回收料（PMMA）进行的二次加工生成的。但缺点是表面水痕明显，薄厚不匀，易泛黄，不适于吸塑成形，只适用于雕刻。优点是价位低。经过在平板机上的实验证明。喷出的效果与进口有一定差距。 亚克力板特性 1、极佳透明度 无色透明有机玻璃板材，透光率达92%以上 2、优良的耐候性 对自然环境适应性很强，即使长时间在日光照射、风吹雨淋也不会使其性能发生改变，抗老化性能好，在室外也能安心使用 3、加工性能良好 既适合机械加工又易热成型 4、优异的综合性能 压克力板品种繁多、色彩丰富，并具有极其优异的综合性能，为设计者提供了多样化的选择，压克力板可以染色，表面可以喷漆、丝印或真空镀膜
实验1、有机玻璃板的制备
实验一、有机玻璃的制备 有机玻璃是指甲基丙烯酸甲酯通过本体聚合方法制备的板材、棒材、管材及其制品。聚甲基丙烯酸甲酯由于其结构中具有庞大的侧基，不易结晶，为无定形固体。它的最突出的性能是具有很高的透明度，透光率可达92% 。另外，它的密度小，耐冲击强度高，低温性能优异，因此是光学仪器制造工业和航空工业的重要原材料。有机玻璃在光学方面还有一个奇特的性能，即表面光滑的棒材或板材在一定的弯曲限度内，能将从一端射入的光线全部在树脂内部向前传导，最后从另一端射出，就像水从管子中流过一样。但当其表面的某部分被磨毛时，光线可从这一部分逸出而显示光亮。利用有机玻璃的这种性能，可用它制作外科手术用具、发光标志等。有机玻璃的电学性能优良，遇电弧火花时不会碳化，因此，电子、电气工业中常用来作为绝缘材料。有机玻璃又由于其着色后色彩五光十色，鲜艳夺目，故被广泛用作装饰材料和日用制品。 有机玻璃的最大缺点是表面硬度低，耐热性、耐磨性较差。这些缺点通常通过与其他单体共聚或与其他聚合物共混来克服。 一、实验目的 1、了解本体聚合的基本原理和特点； 2、熟悉和掌握有机玻璃的制备方法。 二、实验原理 甲基丙烯酸甲酯的本体聚合是在引发剂引发下，按自由基聚合反应的历程进行的，引发剂通常为偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰。其反应通式可表示如下： 在本体聚合反应开始前，通常有一段诱导期，聚合速度为零。在这段时间内，体系无粘度变化。然后聚合反应开始，单体转化率逐步提高。当转化率达到20%左右时，聚合速率显著加快，称为自动加速现象。此时若控制不当，体系将发生暴聚而使产品性能变坏。转化率达到80%
之后，聚合速度显著减低，最后几乎停止反应，需要升高温度来促使聚合反应的完全进行。 甲基丙烯酸甲酯聚合过程中出现的自动加速现象主要是由于聚合热排除困难，体系局部过热造成的。聚合过程中聚合热的排除问题是本体聚合中最大的工艺问题。为了解决这一问题。甲基丙烯酸甲酯本体聚合在工艺上采取两段法。即先在聚合釜中进行预聚，使转化率达到约15%。在此过程中，一部分聚合热已先行排除，为以后灌模聚合的顺利进行打下基础。预聚还有一个目的是减少由于聚合过程的体积收缩。甲基丙烯酸甲酯的聚合过程是一个体积缩小的过程，体积收缩率达21%。结果容易造成制品的变形。预聚可使一部分体积收缩在聚合釜中完成，因此可减少制品的变形。预聚结束后，将预聚体灌模，继续进行聚合，最后得到所需的制品。 三、实验仪器与药品 1、仪器 锥形瓶一只；恒温水浴槽一只；滴管一支；平板玻璃(80mm × 100 mm × 3mm) 两块；塑料管一根；透明胶带一卷。 2、药品 甲基丙烯酸甲酯50g，新蒸馏；过氧化苯甲酰0.05g，化学纯。 四、实验步骤 1、预聚体制备 1) 准确称取0.03g过氧化苯甲酰和30g甲基丙烯酸甲酯，投入锥形瓶中，摇晃使其完全溶解。水浴加热，升温至90℃~92℃左右，保温反应。 2) 观察聚合体系的粘度变化。若预聚物变成粘性薄浆状（比甘油略粘一些），撤去热源，反应瓶迅速用冷水冲淋冷却。 2、有机玻璃棒材的制备 1) 仔细洗净玻璃片，置于120 ℃烘箱中干燥0.5h后冷却。 2) 将塑料管弯成U型，夹在按玻璃片中间，用胶带纸扎紧，注意一定要密封好，左上角留出供灌浆用。 3) 将预聚物慢慢灌入模具中。灌满后检查有否气泡，若有气泡，可将模具口部朝上放置片刻，并用手指弹磕模具外壁促使气泡逸出。 4) 将已灌浆的模具置于烘箱内，于40 ℃继续聚合20h（目的：与散热速度相适应，温度过高，易产生气泡），再升温至80℃，保温2h（使残余单体充分聚合），而后再升温至100℃，保温2h。