کاربرد و عملکرد پلی‌متیل‌متاکریلات‌ها
ساختار شیمیایی اکریلیک و خواص عمومی اکریلیک در زیر آمده است:
خواص عمومی اکریلیک در جدول زیر ذکرشده است.
|
نوع پلیمر |
غیر بلوری-آمورف (بی‌شکل) |
|
وزن مخصوص |
1.17 |
|
مدول کششی در 73 درجه فارنهایت (Mpsi) |
0.38 |
|
استحکام کششی در نقطه تسلیم در (Kspi) |
7.50 |
|
مقاومت ضربه‌ای آیزود ناچ در 73 درجه فارنهایت (ft-lb/in) |
0.3-0.5 |
|
محدوده دمای کاری (درجه فارنهایت) |
150-190 |
|
میزان شرینک (%) |
0.3-0.6 |
|
دمای انتقال شیشه‌ای (Tg) (درجه فارنهایت) |
230 |
|
دمای نقطه ویکات (نقطه نرم‌شدگی) (درجه فارنهایت) |
184 |
|
سرعت جریان مذاب پلیمری (g/10min) |
0.8-2.0 |
|
دمای فرآیند (درجه فارنهایت) |
410-575 |
|
دمای قالب (درجه فارنهایت) |
140-190 |
|
درجه حرارت خشک شدن (درجه فارنهایت) |
165 |
|
زمان خشک شدن (ساعت) |
2-4 |
اکریلیک‌ها از پلیمرها و کوپلیمرهایی تشکیل‌شده‌اند که مونومرهای اصلی آن‌ها به دو خانواده استر-آکریلات‌ها و متاکریلات‌ها تعلق دارند. ورقه‌های اکریلیک شفاف و سخت از متیل متاکریلات تهیه شده‌اند، همچنین رزین‌های اکستروژن و قالب‌گیری در یک محلول پیوسته از متاکریلات که با درصد کمی از اکریلات‌ها یا متاکریلات‌ها کوپلیمریزه شده است، ساخته می‌شوند.
متیل‌متاکریلات از طریق یک فرآیند دومرحله‌ای که در طی آن استون و هیدروژن سیانید باهم واکنش می‌دهند تا استون سیانوهیدرین به دست آید، تولیدشده است. سپس این ترکیب در حضور اسید سولفوریک غلیظ با متانول حرارت داده می‌شود تا مونومر MMA، به دست آید. مونومرهای اکریلیک از طریق فرایندهای پلیمریزاسیون رادیکال آزاد که به‌وسیله آغازگرهای پروکسیدی شروع می‌شوند پلیمریزه شده و PMMA را به وجود می‌آورند. یک آغازگر مونومری فعال در دماهای بالاتر موجب پیشرفت واکنشی می‌گردد که بسیار شدید و گرمازاست به‌طوری‌که گرنای آزادشده بایستی به نحوی از سامانه خارج و مهار گردد.
فرمولاسیون‌های گوناگون پلاستیک‌ها هم در وزن مولکولی و هم در خواص فیزیکی-مکانیکی اصلی همانند سرعت جریان پلیمر مذاب (MFI)، مقاومت حرارتی و چقرمگی باهم تفاوت دارند. فرمولاسیون‌های ویژه‌ای وجود دارند که سطوح مات و بی‌جلا را پدید می‌آورند و یا این‌که نور فرابنفش را جذب یا از خود عبور می‌دهند. آن‌ها همچنین در محدوده کاملی از رزین‌های رنگی به صورت‌های شفاف، نیمه‌شفاف و مات و کدر قابل دسترس هست.
انواع تجاری اکریلیک با مقاومت ضربه‌ای بالا برای قالب‌گیری تزریقی و اکستروژن قابل دسترس می‌باشند این نوع ترکیبات از یک‌فاز سخت اکریلیک و یک اصلاح‌گر اکریلیک به‌عنوان فاز نرم تشکیل‌شده‌اند. پلیمرهای اکریلیک خواص نوری بسیار عالی و مقاومت در برابر هوازدگی و شرایط محیطی بالایی دارند. رزین اکریلک بی‌رنگ می‌تواند نور سفید را تا 92% از خود عبور دهد. 8% باقی‌مانده کاهش انعکاس و مقادیر کدورت را 1%-2% را به دنبال می‌آورد. اکریلیک‌ها مقاومت بسیار بالایی را در برابر تابش نور خورشید و تماس درازمدت و زمان‌دار با عناصر گوناگون از خود نشان می‌دهند.
ضریب نوری کرنش پایین اکریلیک‌ها همراه با توانایی‌شان برای قالب‌گیری تحت تنش بسیار پایین، آن‌ها را برای ساخت دیسک‌های ویدئویی به یک ماده ایده‌آل و بی‌نظیر تبدیل می‌کند. ورقه‌های اکسترود شده از یک نوع تجاری بر پایه اکریلیک که در برابر ضربه اصلاح‌شده‌اند خواص شکل‌دهی در حرارت بسیار عالی از خود نشان می‌دهند و آن‌ها را می‌توان با استفاده از پلی‌استر تقویت‌شده با شیشه سفت‌وسخت نمود به‌نحوی‌که قابل‌استفاده درسطح درونی خان‌های حمام گردند. نوع جریان بالا، بهترین شفافیت را دارد زیرا اکریلونیتریل (AN) ندارد که موجب می‌شود این پلیمر، برای کاربردهای پزشکی که در آن‌ها شفافیت بیش‌ترین درجه اهمیت را دارد مناسب‌ترین باشد.
پلاستیک‌های اکریلیک را می‌توان با محلول‌هایی از اسیدهای معدنی، قلیاها و هیدروکربن‌های آلیفاتیک تمیز کرد ولیکن هیدروکربن‌های کلردار شده و آروماتیک و کتون‌ها، پلاستیک‌های اکریلیک را تحت حکمله قرار خواهند داد.
مزایای اکریلیک
پلیمرهای اکریلیک (پلی‌متیل‌متاکریلات) از خود خواص نوری و مقاوم در برابر آب‌وهواهای گوناگون بسیار عالی‌ای را نشان می‌دهند یعنی وقتی در معرض تماس با شرایط جوی قرار می‌گیرند مقاومت بالایی دارند و در برابر هوازدگی و شرایط محیطی (دما، فشار و رطوبت یا بخارآب) بسیار مقاوم می‌باشند. همچنین در محدوده رنگی بسیار متنوعی به رنگ‌های شفاف در برابر نور (Transparent) نیم‌شفاف (Translucent) و مات یا کدر (Opaque) می‌باشند.
- شفافیت نوری عالی
- سختی سطح عالی
- قابلیت تحمل عالی در برابر شرایط آب و هوایی گوناگون، مقاومت عالی در برابر هوازدگی و شرایط جوی مقاومت بالا در برابر نور خورشید.
- صلب و انعطاف‌ناپذیر همراه با استحکام ضربه‌ای خوب
- پایداری ابعادی عالی و کاهش حجم شرینک یا انقباض درون قالبی پایین
- شکل‌دهی گرمایی آن‌ها با چقرمگی دومحوری، یا دوبعدی، افزایش می‌یابد.
معایب و محدودیت‌های اکریلیک
مقاومت کم در برابر حلال به‌ویژه به‌وسیله کتون‌ها، استرها، کلروکربن‌ها، هیدروکربن‌های آروماتیک، قابل‌احتراق: دمای سرویس پیوسته یا درجه حرارت کاری مداوم به 160 درجه فارنهایت محدودشده است. انواع تجاری انعطاف‌پذیر قابل دسترس نمی‌باشند. رطوبت موجب تغییرات ابعادی در قطعات قالب‌گیری شده می‌گردد.
کاربردهای اکریلیک
خودرو
چراغ‌ها یا نورهای عقب، عدسی‌های نوری پارکینگ، نشانه‌های تزئیناتی، پلاک‌های ماشین یا تابلوهای ویژه نوشتن اسم.
لوازم‌خانگی
نگه‌دارنده‌ها، قالب لامپ‌ها، قاب عکس‌ها، کالاهای تزئیناتی.
کالاهای شفاف
قابل‌استفاده در رنگین‌کمانی از رنگ‌های درخشنده، ماده ایده‌آل برای بسته‌بندی جواهرات و نشانه‌ها.
وسایل الکترونیکی
برای پوشش دادن تخته‌مدار چاپی استفاده می‌شود.