Сайт И.А. Барвинского
 

    Перейти в раздел:    
Начало справочника

      

  

Справочник по литьевым термопластичным материалам

Полиметилметакрилат, сополимеры метилметакрилата (PMMA, SMMA, Acrylic)

И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская
Опубликовано: 2001. Обновлено: 16.02.2018.

 
Название и обозначения

     Зарубежные: Polymethylmethacrylate, PMMA, PMM, SMMA (сополимер стирола и метилметакрилата), MS (сополимер стирола и метилметакрилата), Acrylic.
     Отечественные: полиметилметакрилат, сополимеры метилметакрилата, ПММА, СММА, (сополимер стирола и метилметакрилата).

      

Класс, группа материалов

     Акриловые полимеры, термопласты общетехнического назначения.

    

Общая характеристика и свойства

     Прозрачные аморфные материалы с хорошими оптическими свойствами (в том числе в ИК и УФ диапазонах частот). Выдерживают охлаждение до -70 оС. Температура стеклования: 95 - 116 оС.
     Обычно являются сополимерами. 
     Гомополимер обладает очень
высоким модулем упругости, высокой твердостью (у сополимеров со стиролом эти показатели существенно ниже). 
     Имеют очень высокую атмосферостойкость. Стойки к УФ-излучению.   
     Рекомендуются для точного литья. Характеризуются высокой стабильностью размеров. 
    
Отличаются высокими электроизоляционными свойствами. 

    
Имеют высокую химическую стойкость, в том числе к
автомобильному топливу отличие от поликарбоната).  
    
Глянцевые поверхности литьевых изделий обладают высоким блеском.

     

Показатели ненаполненных марок

(приводятся характерные значения показателей для литьевых марок, выпускаемых современной промышленностью)
  

Показатели

PMMA, SMMA
Физические  
Плотность (23 оС), г/см3 1.14 - 1.19
Механические  
Прочность при растяжении (23 оС), МПа 38 - 76
Модуль упругости при растяжении (23 оС), МПа  1600 - 3300
Относительное удлинение при растяжении (23 оС), % 2 - 45
Ударная вязкость по Шарпи (с надрезом, 23 оС), кДж/м2 1.5 - 7.5
Твердость при вдавливании шарика (23 оС, 358 Н, 30 с), МПа 175 - 200
Теплофизические  
Температура размягчения по Вика ( 50Н), оС  80 - 113
Электрические  
Удельное поверхностное электрическое сопротивление (23 оС), Ом  1014 - 1018
Другие  
Водопоглощение (23 оС, 24 ч, влажность 50%), % 0.3 - 0.6
Оптические  
Коэффициент светопропускания (23 оС, 53 мм), % 88 - 92

    

Примеры применения

     Автомобильная промышленность. Рассеиватели фонарей. 
     Прозрачные светотехнические изделия. Рассеиватели светильников. Плафоны ламп. 
     Оптические детали.
Линзы. Линзы  очков. Призмы. Часовые стекла. 
     Прозрачные контейнеры.

     Шкалы приборов. 
     CD-диски. Часовые стекла.
    
Посуда. 
     Изделия медицинского назначения. Кюветы.
    
Прозрачные канцелярские принадлежности. 
    
Прозрачные детали бытовой техники (кухонных комбайнов и др.) и оргтехники (клавиши телефона)
    
Прозрачные ручки для сантехники. 

   

Переработка

     Температура материального цилиндра: 190 - 240 оС. 
     Температура формы: 40 - 80 оС.

     Скорость впрыска: принципы оптимизации скорости впрыска рассмотрены в статье.
    
Макс. давление при впрыске зависит от вязкости материала, конструкции изделия (толщина, длина затекания) и литниковой системы.
    
Давление выдержки: 40 - 80 МПа.
     Допустимая влажность: < 0.04%
     Температура сушки: 85 - 95 оС
     Время сушки: 30 - 60 минут, по другим данным 2 - 3 ч  (
время сушки зависит от типа сушилки).
    
Макс. давление при впрыске зависит от вязкости материала, конструкции изделия (толщина, длина затекания) и литниковой системы.

     Примечания: Температура материального цилиндра может значительно отличаться от фактической температуры расплава из-за диссипативного тепловыделения при течении вязкой жидкости и других факторов. Фактическую температуру расплава нельзя определить путем ее измерении при открытой литьевой форме. 
     Оптимальный режим литья конкретного изделия для определенной марки термопластичного материала может быть определен с помощью инженерных расчетов.  

  

Типичные проблемы литья под давлением

     Неустойчивое заполнение: следы течения, мутные пятна вблизи впуска и др.
     Недолив.
     Облой.
     Видимые линии спаев.
     Серебристость из-за повышенной влажности или летучих в сырье, термоокислительной деструкции и механодеструкции в материальном цилиндре и литниковых каналах, захвата воздуха.
     Проблемы уплотнения: пузыри.
     Коробление.
     Несоответствие размеров.
     Растрескивание.

     Залипание отливки в форме.
     Длительный цикл литья.


     Проводятся платные консультации по анализу причин брака проблем литья и их устранению (в том числе с использованием инженерных расчетов).

   
Технологическая усадка при литье под давлением 

     Типичная технологическая усадка для ненаполненных марок: 0.2 - 0.6; 0.3 - 0.7; 0.4 - 0.6; 0.4 - 0.8; 0.5 - 0.7%.

     Примечание: Технологическая усадка литьевых термопластичных материалов может выходить за пределы диапазона значений, определенных на стандартных образцах. Она зависит от конструкции изделия и литьевой формы, а также технологического режима литья. Подробнее о колебании усадки.

   

Торговые марки (изготовители)

     Дакрил (ДОС, Дзержинск)
    
ACRYPET (Lucite International)
    
ACRYREX (Chi Mei)
    
ACRYSTEX (Chi Mei) СММА
     Altuglas (Altuglas International)
    
Acrylite (Evonik Industries)
     Lucite Diakon (Lucite International)
     Delpet (Asahi Kasei)

     Plexiglas
(Evonik Industries)
    
SABIC PMMA (SABIC)

   

Конструирование изделий и литьевых форм

     Проводятся платные консультации.

   
  
Литература

     Брацыхин Е.А., Шульгина Э.С. Технология пластических масс. -Л.: Химия, 1982. 328 с.
     Гусева И.А. Переработка полипропилена, полиформальдегида, литьевого полиметилметакрилата в изделия (опыт работы Карачаровского завода пластмасс) // Изготовление деталей из пластических масс (материалы семинара). Сборник 2. -М.: МДНТП, 1963. С. 117-139.

     Дебский В. Полиметилметакрилат. Перевод с польск. под ред. Д.М. Филиппенко. -М.: Химия, 1972. 151 с.
    
Завгородний В.К. Литье под давлением термопластов // Энциклопедия полимеров. Т. 2. -М.: Советская энциклопедия, 1974. С. 79-83.
     Калинчев Э.Л., Саковцева М.Б. Свойства и переработка термопластов: Справочное пособие.
- Л.: Химия, 1983. 288 с.
     Калинчев Э.Л., Саковцева М.Б. Выбор пластмасс для изготовления и эксплуатации изделий: Справочное пособие. 
- Л.: Химия, 1987. 416 с.
    
Каменев Е.И., Мясников Г.Ф., Платонов М.П. Применение пластических масс. -Л.: Химия, 1985. 448 с.
     Кацнельсон М.Ю., Балаев Г.А. Пластические массы: Справочник. -Л.: Химия, 1978. 384 с.
     Крыжановский В.К., Кербер М.Л., Бурлов В.В., Паниматченко А.Д. Производство изделий из полимерных материалов. -СПб: Профессия, 2004. 464 с. 
     Лавров Н.А., Крыжановская Т.С. Полиакрилаты в медицине // Пласт. массы. 1995. № 2. С. 42-43.
     Литье пластмасс под давлением / Под ред. Т. Оссвальда, Л.-Ш. Тунга, П.Дж. Грэманна. Пер с англ. под ред. Э.Л. Калинчева. -СПб: Профессия, 2006. 712 с.

     Лукина В.М. Метилметакрилата полимеры // Энциклопедия полимеров. Т. 2. -М.: Советская энциклопедия, 1974. С. 203-209.
     Марек О., Томка М. Акриловые полимеры. Пер. с чешск. под ред. Г.А. Носаева. -М.-Л.: Химия, 1966. 318 с.
    
Миндлин С.С. Технология производства полимеров и пластических масс на их основе. -Л.: Химия, 1973. С. 216-223.
    
Николаев А.Ф. Технология пластических масс. -Л.: Химия, 1977. 368 с.
     Основы технологии переработки пластмасс / Власов С.В., Кандырин Л.Б., Кулезнев В.Н. и др. -М.: Химия, 2004. С. 21-23.

     Переработка пластмасс: Справочное пособие / Под ред. В.А. Брагинского. -Л.: Химия, 1985. 296 с.
    
Пик И.Ш., Левин А.Н. Основы производства изделий из пластмасс. –М.: Всесоюзное кооперативное из-во, 1954. 320 с.
     Райский Э.Б. Исследование усадочных явлений при переработке полиметилметакрилата литьем под давлением. Автореф. дисс. канд. техн. наук. -Л.: ЛТИ им. Ленсовета, 1973. 18 с.
     Райский Э.Б., Штепина Г.Е., Брагинский В.А. Влияние сырья и режима переработки на точность отливок и термопластов // Пласт. массы. 1971. № 6. С. 37-39.
     Справочник по пластическим массам. Том 1 / Под ред. М.И. Гарбара, М.С. Акутина, Н.М. Егорова. -М.: Химия, 1967. 462 с.
     Стрепихеев А.А., Деревицкая В.А. Основы химии высокомолекулярных соединений. -М.: Химия, 1976. 440 с.
     Технология пластических масс / Под ред. В.В. Коршака. -М.: Химия, 1985. 560 с.
    
Троммсдорф Э. Полимеры акриловой кислоты, ее гомологов и производных // Хувинк Р., Ставерман А. Химия и технология полимеров. В 2-х томах. -М.-Л.: Химия, 1965. Т. 2, часть I. С. 458-508.
     Федулов Б.Ф., Щербакова Г.Г. Опыт производства изделий широкого потребления из полиметилметакрилата типа дакрил // Пласт. массы. 1979. № 3. С. 48-49.
     Чмыхова Т.Г., Штаркман Б.П. Полиметилметакриалат с пониженным водопоглощением // Пласт. массы. 1999. № 6. С. 9.
    
Швецов Г.А., Алимова Д.У, Барышникова М.Д. Технология переработки пластических масс. -М.: Химия, 1988. С. 74-75, 214-215.
     Шибаев В.П. Метакрилатов полимеры // Энциклопедия полимеров. Т. 2. -М.: Советская энциклопедия, 1974. С. 180-186.
     Шур А.М. Высокомолекулярные соединения. -М.: Высшая школа, 1981. 656 с.
     Altman J.W. Acrylic //
Modern Plastics encyclopedia. 1986-1987. P. 13, 16.
     Beall G. By design: Designing with acrylic // Inj. Mold. Mag. 2003. July.
     Greiner H. Erkenntnisse ueber Abweichungen spritzgegossener optisher Banteile aus Polymethylmethakrylat // Plaste u. Kautsch. 1968. B. 15, № 3. S. 201-203.
     Hatch B. The troubleshooter, Part 13: Acrylic breakage // Inj.  Mold. Mag. 1997. Apr.
     Hatch B. The troubleshooter. Part 43: Taking sinks out of acrylic // Inj. Mold. Mag. 2000. Oct.
     Kondo H., Tanaka T., Masuda T., Nakajima A. Aging affects in 16 years on mechanical properties of commercial polymers // Pure App. Chem. 1992. V. 64, № 12. P. 1945-1958.

     Modern plastics handbook / Ed. by C.A. Harper. McGraw-Hill, 2000. P. 1.53-1.56.
     O’Brien-Soucy A.K., Barry C.M.F., Stacer R.G. Development of weld line strength in injection-molded poly(methyl methacrylate) // J. Inj. Mold. Tech. 2000. V. 4, № 3. P. 152-158.
     O’Brien-Soucy A.K., Barry C.M.F., Stacer R.G. Development of weld line strength in injection-molded poly(methyl methacrylate) // SPE ANTEC Tech. Papers. 2000. V. 46.
    
Polymer handbook / Ed. by J. Brandrup, E.H. Immergut, E.A. Grulke. 4 th edition. John Wiley & Sons, 1999. 2366 p.
    
Rees H. Mold Engineering. -Munich, Vienna, N.Y., Cincinnati: Hanser, Hanser Gardner, 2002. 688 p.
     Stickler M., Rhein T. Polymethacrylates // Ullmann's encyclopedia of industrial chemistry. Wiley-VCH Verlag, 2002.
     Strong A.B. Plastics: Materials and processing. 3 rd edition. New Jersey: Pearson Education Inc., 2006. P. 279-281.
     Swift G. Acrylic (and methacrylic) acid polymers // Encyclopedia of polymer science and technology / Ed. by. H.F. Mark. 3rd edition/ 12 volumes. V. 1. John Wiley & Sons, 2004. P. 79-96.

   
  
           
Rambler's Top100       Copyright (C) Барвинский И.А., Барвинская И.Е., 2000-2018

Перепечатка публикаций сайта допускается только с разрешения авторов