有机玻璃是一种通俗的名称,从化学角度来讲,它是一种高分子透明材料,化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。以下是有机玻璃常见的种类:
一、按生产工艺分类
浇铸型有机玻璃
生产工艺:这种有机玻璃是通过本体聚合的方法生产的。将甲基丙烯酸甲酯单体、引发剂、添加剂等混合后,在模具中进行聚合反应。反应过程需要严格控制温度、时间等条件。一般是在较高的温度下(比如 40 - 100℃),经过数小时甚至更长时间的反应,使单体逐渐聚合成型。
特点:
产品的厚度可以相对较大,能够制作大型的制品。例如一些大型的展示架、艺术雕塑等。
光学性能优良,透光率高,可达 92% 以上,而且光线透过时不会产生过多的折射和变形,能够提供非常清晰的视野。
机械性能较好,具有较高的强度和韧性,不易破碎,抗冲击性能比普通玻璃高很多。
挤出型有机玻璃
生产工艺:采用挤出成型工艺,将熔融状态的聚甲基丙烯酸甲酯材料通过挤出机的模具挤出,形成所需的形状。挤出过程中,材料在高温(一般在 200 - 250℃)和螺杆的挤压作用下,从口模挤出后冷却定型。
特点:
生产效率高,适合大规模、连续化生产。比如可以用于生产建筑装饰用的线条、管材等。
产品的尺寸精度相对较高,能够保持较好的形状稳定性。可以制作出长度较长、截面形状规则的产品。
但是其光学性能和机械性能相比浇铸型稍差,例如透光率可能会略低,抗冲击性能也会弱一些。
注塑型有机玻璃
生产工艺:将聚甲基丙烯酸甲酯颗粒在注塑机中加热熔化后,通过高压注射到模具型腔中,经过冷却凝固成型。注塑温度一般在 180 - 230℃左右,注塑压力根据产品的形状和尺寸等因素而不同。
特点:
能够制造出形状复杂、精度要求高的产品。如各种精密的仪器外壳、汽车内饰件等。
可以实现多种颜色和外观效果,通过添加色母粒等方式,能够生产出色彩丰富的产品。
不过其内部可能会存在一定的内应力,需要进行适当的后处理(如退火)来消除,否则可能会影响产品的尺寸稳定性和机械性能。
二、按性能特点分类
普通透明有机玻璃
特点:
具有高透明度,外观清澈透明,像玻璃一样,但重量仅为玻璃的一半左右。
易于加工,可以通过切割、钻孔、热弯等方式进行成型加工。例如,可以将其切割成各种形状的板材,用于广告灯箱制作;或者热弯成弧形,用于制作展示柜台等。
耐候性较好,在户外环境下能够抵抗紫外线、风雨等侵蚀,长时间使用后仍能保持良好的光学和机械性能,不过长时间暴晒可能会有轻微发黄的现象。
抗冲击有机玻璃
特点:
在普通有机玻璃的基础上,通过添加特殊的抗冲击改性剂(如橡胶粒子等)来提高其抗冲击性能。当受到外力冲击时,能够吸收和分散能量,减少破裂的可能性。
广泛应用于需要高安全性的场所,如汽车的挡风玻璃(部分车辆采用有机玻璃与夹层玻璃复合的形式)、防护面罩等。
阻燃有机玻璃
特点:
经过特殊的阻燃处理,在配方中添加阻燃剂,如含磷、含卤的化合物等。当遇到明火或高温时,能够自行熄灭或者燃烧速度很慢,产生的烟雾和有毒气体相对较少。
主要用于建筑、电子电器等对防火要求较高的领域,如消防通道的指示牌、电器设备的外壳等。
光学级有机玻璃
特点:
对光学性能要求极高,透光率可达 93% 以上,并且折射率均匀,能够有效减少光的散射和色差。
用于光学仪器、光学镜片等领域,如显微镜的载玻片、高级相机的镜头等。