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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。<br /> <br /> 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。<br /> <br /> 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　　<br /> ==2.电性能==<br /> 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。　　<br /> ==3. 耐[[化学]][[试剂]]及耐溶剂性==<br /> 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。<br /> <br /> 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。　　<br /> ==4.耐侯性==<br /> 聚甲基丙烯酸甲酯具有优异的耐大气老化性，其试样经4年自然老化试验，重量变化，拉伸强度、透光率略有下降，色泽略有泛黄，抗银纹性下降较明显，冲击强度还略有提高，其它[[物理]]性能几乎未变化。　　<br /> ==5.燃烧性==<br /> 聚甲基丙烯酸甲酯很容易燃烧，有限氧指数仅17.3。　　<br /> ==聚甲基丙烯酸甲酯的加工==<br /> <br /> ==（一）工艺特性==<br /> 1.聚甲基丙烯酸甲酯含有极性侧甲基，具有较明显的吸湿性，吸水率一般在0.3%-0.4%，成型前必须干燥，干燥条件是80℃-85℃下干燥4-5h 。<br /> <br /> 2.聚甲基丙烯酸甲酯在成型加工的温度范围内具有效明显的[[非牛顿流体]]特性，熔融粘度随剪切速率增大会明显下降，熔体粘度对温度的变化也很敏感。因此，对于聚甲基丙烯酸甲酯的成型加工，提高成型压力和温度都可明显降低熔体粘度，取得较好的流动性。<br /> <br /> 3.聚甲基丙烯酸甲酯开始流动的温度约160℃，开始分解的温度高于270℃，具有较宽的加工温度区间。<br /> <br /> 4.聚甲基丙烯酸甲酯熔体粘度较高，冷却速率又较快，制品容易产生内应力，因此成型时对工艺条件控制要求严格，制品成型后也需要进行后处理。<br /> <br /> 5.聚甲基丙烯酸甲酯是无定形聚合物，收缩率及其变化范围都较小，一般约在0.5%-0.8%，有利于成型出尺寸精度较高的塑件。<br /> <br /> 6.聚甲基丙烯酸甲酯切削性能甚好，其型材可很容易[[地机]]加工为各种要求的尺寸。　　<br /> ==（二）加工工艺==<br /> 聚甲基丙烯酸甲酯可以采用浇铸、注塑、挤出、热成型等工艺。<br /> <br /> 1.浇铸成型<br /> <br /> 浇铸成型用于成型有机玻璃板材、棒材等型材，即用本体聚合方法成型型材。浇铸成型后的制品需要进行后处理，后处理条件是60℃下保温2h， 120℃下保温2h<br /> <br /> 2.注塑成型<br /> <br /> 注塑成型采用悬浮聚合所制得的颗粒料，成型在普通的柱塞式或螺杆式注塑机上进行。表1是聚甲基丙烯酸甲酯注塑成型的典型工艺条件。<br /> <br /> 表1聚甲基丙烯酸甲酯注塑工艺条件<br /> <br /> 工艺参数 螺杆式注塑机 柱塞式注塑机<br /> <br /> 料筒℃温度 后部 180-200 180-200<br /> <br /> 中部 190-230 <br /> <br /> 前部 180-210 210-240<br /> <br /> 喷嘴温度℃ 180-210 210-240<br /> <br /> 模具温度℃ 40-80 40-80<br /> <br /> 注射压力MPa 80-120 80-130<br /> <br /> 保压压力MPa 40-60 40-60<br /> <br /> 螺杆转速rp.m-1 20-30 <br /> <br /> 注塑制品也需要后处理消除内应力，处理在70-80℃热风循环干燥箱内进行，处理时间视制品厚度，一般均需4h左右。<br /> <br /> 3.挤出成型<br /> <br /> 聚甲基丙烯酸甲酯也可以采用挤出成型，用悬浮聚合生产的颗粒料制备有机玻璃板材、棒材、管材、片材等，但这样制备的型材，特别是板材，由于聚合物分子量小，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，特别是对于管材和其它用浇注法时模具。难以制造的型材。挤出成型可采用单阶或双阶排气式挤出机，螺杆长径比一般在20-25。表2是挤出成型的典型工艺条件。<br /> <br /> 表2聚甲基丙烯酸甲酯挤出成型工艺条件<br /> <br /> 工艺参数 片材 棒材<br /> <br /> 螺杆压缩比 2 2<br /> <br /> 料筒℃温度 后部 150-180 150-180<br /> <br /> 中部 170-200 170-200<br /> <br /> 前部 170-230 170-200<br /> <br /> 挤出压力MPa 2．8-12．4 0．7-3．4<br /> <br /> 进料口温度℃ 50-80 50-80<br /> <br /> 口模温度℃ 180-200 170-190<br /> <br /> 4.热成型<br /> <br /> 热成型是将有机玻璃板材或片材制成各种尺寸形状制品的过程，将裁切成要求尺寸的坯料夹紧在模具框架上，加热使其软化，再加压使其贴紧模具型面，得到与型面相同的形状，经冷却定型后修整边缘即得制品。加压可采用抽[[真空]]牵伸或用对带有型面的凸模直接加压的方法。热成型温度可参照表3推荐的温度范围。采用快速真空低牵伸成型制品时，宜采用接近下限温度，成型形状复杂的深度牵伸制品时宜采用接近上限温度，一般情况下采用正常温度。<br /> <br /> 表3<br /> <br /> 下限温度 上限温度 正常温度 冷却温度<br /> <br /> 149℃ 193℃ 177℃ 85℃<br /> <br /> 此外，型材也可采用车、铣、钻、裁等机械加工方法。　　<br /> ==聚甲基丙烯酸甲酯的应用==<br /> 聚甲基丙烯酸甲酯作为性能优异的透明材料广泛应用在以下各方面：<br /> <br /> 1．灯具、照明器材，例如各种家用灯具、荧光灯罩、汽车尾灯、信号灯、路标。<br /> <br /> 2． 光学玻璃，例如制造各种透镜、反射镜、棱镜、电视机荧屏、菲涅耳透镜、相机透光零。<br /> <br /> 3．制备各种仪器仪表表盘、罩壳、刻度盘。<br /> <br /> 4．制备[[光导]][[纤维]]。<br /> <br /> 5．商品广告橱窗、广告牌。<br /> <br /> 6．飞机座舱玻璃、飞机和汽车的防弹玻璃（需带有中间夹层材料）。<br /> <br /> 7．各种医用、军用、建筑用玻璃。　　<br /> ==定向有机玻璃==<br /> 聚甲基丙烯酸甲酯板材在玻璃化温度以上经定向拉伸，并在拉伸状态下冷却，可以得到[[分子]]链处于取向状态的板材，称为定向有机玻璃。定向有机玻璃比之非定向有机玻璃的性能有颇大改善。　　<br /> ===（一）定向拉伸方法===<br /> 将优质有机玻璃板材加热至105-110℃(稍高于Tg），迅速置于装有固定夹具和水冷却装置的拉伸设备，拉伸至要求的拉伸度后，停止拉伸并保持在拉力下冷却。对于圆形玻璃板，是沿径向多向均匀拉伸；对于方形玻璃板，是沿互相垂直的两个方向拉伸。经拉伸后的有机玻璃板材，分子链沿板材平面方向产生双轴取向并被冻结。　　<br /> ===（二）定向有机玻璃性能===<br /> 与未拉伸的有机玻璃板材相比，定向有机玻璃分子链由于变为有序的[[定向排列]]，拉伸强度、弯曲强度、抗银纹性、抗[[裂纹]]扩展性、模量、断裂伸长率皆提高，冲击强度亦提高。上述各力学性能改善与拉抻度有关，拉伸度增大，性能改善幅度增大，但当拉伸度超过50%-60%后，除冲击强度尚继续有所提高外，其它性能基本上不再变化。因此，一般应将拉伸度控制在60%左右，这时材料具有良好的综合性能。<br /> <br /> 有机玻璃是一种通俗的名称，从这个名称看，你未必能知道它是一种什么样的物质，也无从知道它是由什么元素组成的。这种高分子透明材料的化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯，是由[[甲基丙烯酸甲酯]]聚合而成的。<br /> <br /> 1927年，德国罗姆－哈斯公司的化学家在两块玻璃板之间将丙烯酸酯加热，丙烯酸酯发生聚合反应，生成了粘性的橡胶状夹层，可用作防破碎的安全玻璃。当他们用同样的方法使甲基丙烯酸甲酯聚合时，得到了透明度既好，其他性能也良好的有机玻璃板，它就是聚甲基丙烯酸甲酯。<br /> <br /> 1931年，罗姆－哈斯公司建厂生产聚甲基丙烯酸甲酯，首先在飞机工业得到应用，取代了赛璐珞塑料，用作飞机座舱罩和挡风玻璃。<br /> <br /> 如果在生产有机玻璃时加入各种[[染色]]剂，就可以聚合成为彩色有机玻璃；如果加入荧光剂（如硫化锌），就可聚合成荧光有机玻璃；如果加入人造[[珍珠粉]]（如碱式碳酸铅），则可制得珠光有机玻璃。<br /> <br /> （1）有机玻璃的特性<br /> <br /> ①高度透明性。有机玻璃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。称为人造小太阳的太阳灯的灯管是石英做的，这是因为石英能完全透过[[紫外线]]。普通玻璃只能透过0.6％的紫外线，但有机玻璃却能透过73％。<br /> <br /> ②机械强度高。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。<br /> <br /> ③重量轻。有机玻璃的密度为1.18kg/dm3，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％。<br /> <br /> ④易于加工。有机玻璃不但能用车床进行切削，钻床进行钻孔，而且能用丙酮、氯仿等粘结成各种形状的器具，也能用吹塑、注射、挤出等塑料成型的方法加工成大到飞机座舱盖，小到假牙和[[牙托]]等形形色色的制品。<br /> <br /> （2）有机玻璃的用途<br /> <br /> 有机玻璃具有以上优良性能，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。<br /> <br /> 用有机玻璃制造的日用品琳琅满目，如用珠光有机玻璃制成的纽扣，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。<br /> <br /> 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]]。如果人眼的透明角膜长满了不透明的物质，光线就不能进入眼内。这就是全角膜[[白斑病]]引起的[[失明]]，而且这种病无法用药物治疗。<br /> <br /> 于是，医学家设想用人工角膜代替长满[[白斑]]的角膜。所谓人工角膜，就是用一种透明的物质做成一个直径只有几毫米的镜柱，然后在人眼的角膜上钻一个小孔，把镜柱固定在角膜上，光线通过镜柱进入眼内，人眼就能重见光明。<br /> <br /> 早在1771年，就有[[眼科]]医生用光学玻璃做成镜柱，[[植入]]角膜，但并未获得成功。后来，用水晶代替光学玻璃，也只用了半年就失效了。在第二次世界大战中，有些飞机失事时，飞机上用有机玻璃做的座舱盖被炸，飞行员的眼睛里嵌入了有机玻璃碎片。经过了许多年以后，虽然这些碎片并未被取出，但也未进一步引起人眼发生[[炎症]]或其他[[不良反应]]。这件偶然发生的事说明有机玻璃和人体组织有良好的相容性。同时也启发了眼科医生，可以用有机玻璃制造人工角膜，它的透光性好，化学性质稳定，对人体无毒，容易加工成所需形状，能与人眼长期相容。现在，用有机玻璃做的人工角膜已经普遍用于临床。<br /> <br /> [[分类:化学]]</div>

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