聚甲基丙烯酸甲酯經常用作玻璃的替代品,物質的性質如下:
物理性質
1、PMMA的密度比玻璃低:PMMA的密度大約在 1.15-1.19 g/cm3,是玻璃(2.40-2.80 g/cm3)的一半、金屬鋁(屬于輕金屬)的43%。
2、PMMA的機械強度較高:PMMA的相對分子質量大約為200萬,是長鏈的高分子聚合物,而且形成分子的鏈很柔軟,因此,PMMA的強度比較高,抗拉伸和抗沖擊的能力比普通玻璃高7~18倍。有一種經過加熱和拉伸處理過的有機玻璃,其中的分子鏈段排列得非常有次序,使材料的韌性有顯著提高。用釘子釘進這種有機玻璃,即使釘子穿透了,也不產生裂紋。這種有機玻璃被子彈擊穿后同樣不會破成碎片。因此,拉伸處理的PMMA可用作防彈玻璃,也用作軍用飛機上的座艙蓋。
3、PMMA的熔點較低,比玻璃約1000度的高溫低很多。
4、PMMA的透光率較高
(1)可見光:PMMA是目前最優良的高分子透明材料,透光率達到92%,比玻璃的透光度高。
(2)紫外光:石英能完全透過紫外線,但價格高昂,普通玻璃只能透過0.6%的紫外線。PMMA能有效濾除波長小于300nm的紫外光,但300nm至400nm之間濾除效果較差。部分制造商在PMMA表面進行鍍膜,以增加其濾除300nm至400nm紫外光的效果和性質。另一方面,在照射紫外光的狀況下,與聚碳酸酯相比,PMMA具有更佳的穩定性
(3)紅外線:PMMA允許小于2800nm波長的紅外線(IR) 通過。更長波長的IR,小于25,000nm時,基本上可被阻擋。存在特殊的有色PMMA,可以讓特定波長IR透過,同時阻擋可見光(應用于遠程控制或熱感應等)。
(4)PMMA的玻璃轉化溫度為大約105°C。
化學性質
由于其較大的支鏈,聚甲基丙烯酸甲酯的黏度較高,因此在使用熱加工方法時加工速度比較慢,有機玻璃不但能用車床進行切削,鉆床進行鉆孔,而且能用丙酮、氯仿等粘結成各種形狀的器具,也能用吹塑、注射、擠出等塑料成型的方法加工成大到飛機座艙蓋,小到假牙和牙托等形形色色的制品。
氰基丙烯酸酯、二氯甲烷或氯仿等都可以輕微地溶解有機玻璃,然后可以把兩塊有機玻璃牢固地黏合在一起。
生產1公斤的PMMA,需要大約2公斤的石油。在有氧的情況下,PMMA在458°C開始燃燒,燃燒后生成二氧化碳、水、一氧化碳及包括甲醛在內的一些低分子化合物。
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