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有機玻璃
本詞條是多義詞，共3個義項
高分子透明材料
基本信息
| 中文名 | 有機玻璃 |
| 外文名 | methyl methacrylate |
| 別名 | PMMA |
| 分子量 | 80,000-200,000 |
| 組成 | 甲基丙烯酸甲酯 聚合而成 |
| IUPAC | 聚[1-(甲氧羰基甲基)亞乙基] |
| 性能 | 等透明性、化學(xué)穩(wěn)定性 |
| 化學(xué)名 | 聚甲基丙烯酸甲酯 |
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歷史
原理
有機玻璃，英文：( Polymethyl methacrylate），縮寫為：PMMA；有機玻璃的化學(xué)名稱叫聚甲基丙烯酸甲酯，是由甲基丙烯酸酯聚合成的高分子化合物。表面光滑、色彩艷麗，比重小，強度較大，耐腐蝕，耐濕，耐曬，絕緣性能好，隔聲性好。可分管形材、棒形材、板形材三種。
以丙烯酸及其酯類為原料聚合所得到的聚合物統(tǒng)稱丙烯酸類樹酯，相應(yīng)的塑料統(tǒng)稱聚丙烯酸類塑料，其中以聚甲基丙烯酯甲酯應(yīng)用最廣泛。聚甲基丙烯酸甲酯縮寫代號為PMMA，俗稱有機玻璃，透光性能好，可透過92%以上的太陽光，紫外線達73.5%；機械強度較高，有一定的耐熱耐寒性，耐腐蝕，絕緣性能良好，尺寸穩(wěn)定，易于成型，質(zhì)地較脆，易溶于有機溶劑，表面硬度不夠，容易擦毛，可作要求有一定強度的透明結(jié)構(gòu)件，如油杯、車燈、儀表零件，光學(xué)鏡片，裝飾禮品等等。在里面加入一些添加劑可以對其性能有所提高，如耐熱、耐摩擦等。該材料廣泛的應(yīng)用于廣告燈箱，銘牌等方面的制作。
種類
有機玻璃按照外形可分為四種：
1.無色透明有機玻璃
最常見、使用量最大的有機玻璃材料。
2.有色透明有機玻璃
俗稱彩板。透光柔和，用它制成的燈箱、工藝品，使人感到舒適大方。有色的有機
玻璃分：透明有色、半透明有色，不透明有色三種。磁有機玻璃光澤不如珠光有機玻璃鮮艷，質(zhì)脆、易斷、適于制作表盤、盒、醫(yī)療器械和人物、動物的造型材料。透明有機玻璃：透明度高，宜制燈具。用它制成的吊燈、玲瓏剔透、晶瑩澄澈。半透明有機玻璃類似磨砂玻璃，反光柔和，用它制成的工藝品，使人感到舒適大方。
有機玻璃
3.珠光有機玻璃
是在一般有機玻璃加入珠光粉或熒光粉著成。這類有機玻璃色澤鮮艷，表面光潔度高，外形式經(jīng)模具熱壓后，即使磨平拋光，仍保持模壓花紋，形成獨物的藝術(shù)效果。用它可制作人物、動物造型，商標、裝飾品及宣傳展覽材料。
4.壓花有機玻璃
特性
聚甲基丙烯酸甲酯通常稱做有機玻璃，英文縮寫PMMA,具有高透明度，低價格，易于機械加工等優(yōu)點，是平常經(jīng)常使用的玻璃替代材料。有機玻璃是開發(fā)較早的一種重要熱塑性塑料，具有透明性、穩(wěn)定性和耐候性，易染色、易加工，外觀優(yōu)美，在建筑業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。
①高度透明性。有機玻璃是優(yōu)良的高分子透明材料，透光率達到
92%，比玻璃的透光度高。被稱為人造小太陽的太陽燈的燈管是石英做的，這是因為石英能完全透過紫外線。普通玻璃只能透過0.6%的紫外線，但有機玻璃卻能透過73%。
有機玻璃
②機械強度高。有機玻璃的相對分子質(zhì)量大約為200萬，是長鏈的高分子化合物，而且形成分子的鏈很柔軟，因此，有機玻璃的強度比較高，抗拉伸和抗沖擊的能力比普通玻璃高7-18倍。有一種經(jīng)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，有機玻璃上也不產(chǎn)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，拉伸處理的有機玻璃可用作防彈玻璃，也用作軍用飛機上的座艙蓋。
③重量輕。有機玻璃的密度為1.18g/cm3;，同樣大小的材料，其重量只有普通玻璃的一半，金屬鋁（屬于輕金屬）的43%。
④易于加工。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(jié)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。
優(yōu)點
一、有機玻璃的美觀性：呈鏡面效果，工藝精美，無褶皺，無接縫；
二、有機玻璃的視覺效果：色彩多種多樣、視覺沖擊力很強；
三、有機玻璃的透光性：透光率可達到96%，透光率極佳、光線比較柔和；
四、有機玻璃的耐沖擊性：是普通玻璃產(chǎn)品的200倍以上，幾乎沒有任何斷裂的危險；
五、有機玻璃的耐久性：產(chǎn)品對內(nèi)置光源有很良好的保護，延長光源產(chǎn)品使用的壽命；
六、有機玻璃的耐侯性：可保長久不褪色，質(zhì)量好的板材使用年限長達6-13年之久；
七、有機玻璃的耐燃性：不會有自燃并具自熄性；
八、有機玻璃的節(jié)能性：透光性非常好，相對減少光源，省電，降低使用的成本；
九、有機玻璃的合理性：合理性的設(shè)計和防雨防潮，開啟式的結(jié)構(gòu)，便于清潔維修等。
物理性能
聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的綜合力學(xué)性能，在通用塑料中居前列，拉伸、彎曲、壓縮等強度均高于聚烯烴，也高于聚苯乙烯、聚氯乙烯等，沖擊韌性較差，但也稍優(yōu)于聚苯乙烯。澆注的本體聚合聚甲基丙烯酸甲酯板材（例如航空用有機玻璃板材）拉伸、彎曲、壓縮等力學(xué)性能更高一些，可以達到聚酰胺、聚碳酸酯等工程塑料的水平。
一般而言，聚甲基丙烯酸甲酯的拉伸強度可達到50-77MPa水平，彎曲強度可達到90-130MPa，這些性能數(shù)據(jù)的上限已達到甚至超過某些工程塑料。其斷裂伸長率僅2%-3% ，故力學(xué)性能特征基本上屬于硬而脆的塑料，且具有缺口敏感性，在應(yīng)力下易開裂，但斷裂時斷口不像聚苯乙烯和普通無機玻璃那樣尖銳參差不齊。40℃ 是一個二級轉(zhuǎn)變溫度，相當于側(cè)甲基開始運動的溫度，超過40℃ ,該材料的韌性，延展性有所改善。聚甲基丙烯酸甲酯表面硬度低，容易擦傷。
聚甲基丙烯酸甲酯的強度與應(yīng)力作用時間有關(guān)，隨作用時間增加，強度下降。經(jīng)拉伸取向后的聚甲基丙烯酸甲酯（定向有機玻璃）的力學(xué)性能有明顯提高，缺口敏感性也得到改善。
化學(xué)性能
耐化學(xué)試劑及耐溶劑性
聚甲基丙烯酸甲酯可耐較稀的無機酸，但濃的無機酸可使它侵蝕，可耐堿類，但溫?zé)岬?/span>氫氧化鈉、氫氧化鉀可使它浸蝕，可耐鹽類和油脂類，耐脂肪烴類，不溶于水、甲醇、甘油等，但可吸收醇類溶脹，并產(chǎn)生應(yīng)力開裂，不耐酮類、氯代烴和芳烴。它的溶解度參數(shù)約為18.8(J/CM3)1/2 ，在許多氯代烴和芳烴中可以溶解，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。
耐候性
聚甲基丙烯酸甲酯具有優(yōu)異的耐大氣老化性，其試樣經(jīng)4年自然老化試驗，重量變化，拉伸強度、透光率略有下降，色澤略有泛黃，抗銀紋性下降較明顯，沖擊強度還略有提高，其它物理性能幾乎未變化。
燃燒性
應(yīng)用
選材要取決于造型設(shè)計，什么樣的造型，用什么樣的有機玻璃、色彩、品種都要反復(fù)測試，使之達到最佳效果。有了好的造型設(shè)計，還要靠精心的加工制作，才能成為一件優(yōu)美的工藝品。
2.廣告應(yīng)用：燈箱、招牌、指示牌、展架等
3.交通應(yīng)用：火車、汽車等車輛門窗等
4.醫(yī)學(xué)應(yīng)用：嬰兒保育箱、各種手術(shù)醫(yī)療器具 民用品：衛(wèi)浴設(shè)施、工藝品、化妝品、支架、水族箱等
5.工業(yè)應(yīng)用：儀器表面板及護蓋等
6.照明應(yīng)用：日光燈、吊燈、街燈罩等
結(jié)構(gòu)
二、.有機玻璃是一種無形的聚合物，它的收縮范圍都在減小，一般都是在0.45%-0.9，所以對于亞克力生產(chǎn)時候的成型精度提供了很好的條件，一般情況下成型都是很精確的。
四、有機玻璃在流動的過程中的溫度一般都在150℃左右，但是當有機玻璃開始分解的時候，溫度卻是高于270℃，所以說在溫度的變化方面還是很靈活的，不會受到溫度的影響而生產(chǎn)，耐高溫是有機玻璃的特性。
五、有機玻璃還具有很好的切割性能，可以在量好尺寸的清況下通過激光切割進行加工，簡單質(zhì)量高，這個特點是玻璃都不具備的，.因此亞克力可以承受高溫低溫各種環(huán)境，消費者在生產(chǎn)過程中根本不用擔(dān)心溫度的問題。
用途
機械
有機玻璃具有以上優(yōu)良性能，使它的用途極為廣泛。除了在飛機上用作座艙蓋、風(fēng)擋和弦窗外，也用作吉普車的風(fēng)擋和車窗、大型建筑的天窗（可以防破碎）、電視和雷達的屏幕、儀器和設(shè)備的防護罩、電訊儀表的外殼、望遠鏡和照相機上的光學(xué)鏡片。
用有機玻璃制造的日用品種類繁多，如用珠光有機玻璃制成的紐扣，各種玩具、燈具也都因為有了彩色有機玻璃的裝飾作用，而顯得格外的美觀。
醫(yī)療
有機玻璃在醫(yī)學(xué)上還有一個絕妙的用處，那就是制造人工角膜。如果人眼的透明角膜長滿了不透明的物質(zhì)，光線就不能進入眼內(nèi)。這就是全角膜白斑病引起的失明，而且這種病無法用藥物治療。
于是，醫(yī)學(xué)家設(shè)想用人工角膜代替長滿白斑的角膜。所謂人工角膜，就是用一種透明的物質(zhì)做成一個直徑只有幾毫米的鏡柱，然后在人眼的角膜上鉆一個小孔，把鏡柱固定在角膜上，光線通過鏡柱進入眼內(nèi)，人眼就能重見光明。
早在1771年，就有眼科醫(yī)生用光學(xué)玻璃做成鏡柱，植入角膜，但并未獲得成功。后來，用水晶代替光學(xué)玻璃，也只用了半年就失效了。在第二次世界大戰(zhàn)中，有些飛機失事時，飛機上用有機玻璃做的座艙蓋被炸，飛行員的眼睛里嵌入了有機玻璃碎片。經(jīng)過了許多年以后，雖然這些碎片并未被取出，但也未進一步引起人眼發(fā)生炎癥或其他不良反應(yīng)。這件偶然發(fā)生的事說明有機玻璃和人體組織有良好的相容性。同時也啟發(fā)了眼科醫(yī)生，可以用有機玻璃制造人工角膜，它的透光性好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對人體無毒，容易加工成所需形狀，能與人眼長期相容。用有機玻璃做的人工角膜已經(jīng)普遍用于臨床。
建筑
在建筑方面，有機玻璃主要應(yīng)用于采光體、屋頂、棚頂、樓梯和室內(nèi)墻壁護板等方面。有機玻璃在高速公路和高級道路的照明燈罩和汽車燈具方面的應(yīng)用也相當快。隨著大城市飯店、賓館和高級住宅的興建，采光體發(fā)展迅速，采用有機玻璃擠出板制成的采光體具有整體結(jié)構(gòu)強度高、自重輕、透光率高和安全性能好等特點，與無機玻璃采光裝置相比，具有很大的優(yōu)越性。
在衛(wèi)生潔具方面，有機玻璃可制作浴缸、洗臉盆、化妝臺等產(chǎn)品。由于有機玻璃浴缸具有外觀豪華、有深度感、容易清洗、強度高、質(zhì)量輕和使用舒適等特點得到了廣泛的應(yīng)用。
美國和日本已在法律中作出強制性規(guī)定，中小學(xué)和幼兒園建筑必須采用有機玻璃。隨著我國法律的不斷完善，預(yù)計在不久的將來也會作出相應(yīng)的規(guī)定。同時，我國各地加快了城市建設(shè)步伐，采用有機玻璃制作的街頭標志、廣告燈箱和電話亭等也將大量出現(xiàn)，因而有機玻璃發(fā)展空間很大，市場前景十分廣闊！
區(qū)別
有機玻璃與普通玻璃
有機玻璃性格一般比普通玻璃倔強得多。它的密度盡管比普通玻璃小一半，但不像玻璃那樣容易破碎。它的透明度十分好，晶瑩剔透，并且具有很好的熱塑性，把它加熱，就能任意把它塑成玻璃棒、玻璃管或玻璃板，正由于它有惹人喜愛的外貌以及性格，所以它的用途很廣。
噴氣式飛機在云端高速飛行時，經(jīng)常會遇到劇烈的振動以及溫度的突變和氣流的壓力等特別情況，這對飛機座艙的窗玻璃就是嚴峻的考驗。而可以經(jīng)受這種考驗的是有機玻璃。假如是戰(zhàn)斗機，在追擊敵人時，有機玻璃被子彈打中，它也不會整塊破裂，而只穿一小孔，這樣就不會再發(fā)生類似玻璃碎片傷人的事故。
普通玻璃的厚度超過15厘米，就會變成翠綠一片，并且隔著玻璃沒法看清東西。有機玻璃隔著1米厚，還可以清晰地看清對面的東西。因為它的透光性能相當好，再加上紫外線也可以穿透，所以常用來制造光學(xué)儀器。
有機玻璃另外有一個令人驚異的性能，一條彎曲的有機玻璃棒，只要彎度小于48度，光線就可以沿著它，像水通過水管一樣投射過來。光線可以走彎路，多么有趣！利用這個絕技，它就變成了制造外科傳光玻璃儀器的珍品。因此，醫(yī)生在手術(shù)室動手術(shù)的時候，就不用擔(dān)心看不清楚了。
有機玻璃既輕巧，又堅韌，化學(xué)性又相當穩(wěn)定，受熱而且有可塑性，因此它的用途十分廣泛。
假如在有機玻璃的原料中適當加一些染料，就能根據(jù)人們的需要制成紅的、綠的以及紫的……五光十色的彩色有機玻璃了。
制作方法
粘貼法
有機玻璃
將有機玻璃切割成一定形狀后，在平面上粘貼而成。
熱壓法
鑲嵌法
將不同色彩的有機玻璃塊切割成抽需的幾何圖形，在底板上鑲嵌拼接而成。這種方法要求拼接嚴密，棱角爭明，能收到色彩強烈，但又渾然一體的效果。
立磨法
斷磨法
將板形有機玻璃重疊粘貼在一起，然后直接削磨斷面成型。此法制成的工藝品能得到色澤多變，渾樸自然的效果。
熱煨法
將有機玻璃加工到一定形狀，將有機玻璃加熱，直接用手迅速窩制、捏制成型。些法要求事先對構(gòu)圖胸有成竹，動作敏捷，一氣呵成。用此法制成的工藝品具有線條奔放，形象簡潔等優(yōu)點。
以上幾種方法可交替使用，根據(jù)造型設(shè)計的藝術(shù)要求，定最佳方法。
施工方法
有機玻璃的材料有很多種，進口和國產(chǎn)相差很大，進口有機玻璃切出來很光滑，有些國產(chǎn)雜質(zhì)太多，會起泡。亞克力的切割一般采用低速的機器，因為激光管功率不是很大，而且薄料精度要求比較高。一般速度不超過3米/分。
厚料的切割（10-20mm）10mm以上有機玻璃的一般采用75mm聚焦鏡，25mm以上的有機玻璃采用100mm聚焦鏡，最深能切割32mm有機玻璃。10mm有機玻璃切割：切割時速度一般為0.08-0.12米/分，光強60-70%。在光強60%時光最穩(wěn)定的，漏氣噴氣杯調(diào)節(jié)氣流量大小，使邊緣更光滑。因為吹風(fēng)越大切割時熔化物體被輔助高壓氣體吹回到有機玻璃上形成不光滑面。盡量把風(fēng)調(diào)小。有時候，客戶需要加紙或者加上薄膜切割，這時風(fēng)不能太小，否則會著火。切割有機玻璃時速度和光強一定搭配好，速度越慢，光滑度并不是越好。15mm以上的有機玻璃最好采用進口大功率的激光器。有機玻璃雕刻時用漏氣噴氣杯，盡量不要雕太深，雕太深很難達到底部平整度，氣體越大會影響雕刻邊緣效果，要雕刻得更精細和清晰，不能太深和吹小氣，亞克力雕刻需要注意的是分辨率的設(shè)置，如果輸出BMP格式，分辨率一般要在600dpi以上，此時速度為8-18米/分，光強為20%-30%，清掃時關(guān)閉吹氣使底部更平滑。
薄料的切割（2-10mm)5 mm以下的有機玻璃采用50mm聚焦鏡，切割時速度一般為0.35-0.8米/分，光強為45-65%，5-10mm有機玻璃一般采用63.5 mm聚焦鏡，切割時速度為0.15-0.3米/分，光強為50-75%，大面積雕刻機，進行雕刻時若出現(xiàn)較嚴重的共振（震動），也會造成雕刻機的精度大降低，所以切割有機玻璃機型的幅面盡量不要超過1米，還有有機玻璃雕刻人物圖像過程中產(chǎn)生一些白色粉末，從而感覺更清晰，如果雕刻完要用水抹掉，顯得更模糊。要看像具體效果而進行哪些加工。
有機玻璃的物理性能：
密度：1.19g/cm 3 透光率: 99% 沖擊強度≥16kg/cm 3 拉伸強度≥61Kg/cm 3 熱變型溫度≥78℃ 熱軟化溫度≥105℃
主要影響
有機玻璃對人體沒有危害，但是使用一些有機玻璃的日用品會對人體有一定的危害，但是危害不大，因為有機玻璃杯子中含有的有機化合物不會溶于水的。有機玻璃是一種通俗的名稱，這種高分子透明材料的化學(xué)名稱叫聚甲基丙烯酸甲酯，英文簡稱PMMA，是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的，市場上還有一個名稱-亞克力。通常，有機玻璃還是多種塑料制品的代稱。塑料屬于化學(xué)高分子材料，大多數(shù)高分子化學(xué)材料正常對人體的健康無害。
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有機玻璃——優(yōu)點顯著的高分子透明材料
簡介
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0631多能的有機玻璃-- PMMA_shd.mp4
應(yīng)用
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作者
