Акриловые стекла PLEXIGLAS: оптический листовой термопласт на основе ПММА
Акриловые стекла PLEXIGLAS — листовой материал на основе полиметилметакрилата (ПММА), выпускаемый концерном Rhm под зарегистрированной торговой маркой. В отличие от общего понятия «акриловое стекло», продукция PLEXIGLAS нормируется по конкретным маркам: GS, XT, Satinice, Resist, Optical, а также по литьевой (GS) и экструзионной (XT) технологиям формования. Литьевой ПММА PLEXIGLAS GS имеет средневесовую молекулярную массу порядка 1,5–2,0 10 и характеризуется остаточным мономером не более 0,3 %, что определяет его оптическую однородность и стойкость к растрескиванию под напряжением.
Технические параметры марок PLEXIGLAS
Ключевое различие между литьевым и экструзионным материалом — анизотропия свойств и поведение при термоформовании. PLEXIGLAS GS сохраняет формостабильность при нагреве до 160–170 C, тогда как XT размягчается в диапазоне 150–160 C и требует более точного контроля вакуумной формовки. Светопропускание в видимом диапазоне 380–780 нм для прозрачных марок составляет 92 %, коэффициент преломления — 1,49, что позволяет применять материал в светотехнических расчётах без дополнительной калибровки.
| Марка | Технология | Толщина, мм | Светопропускание, % | Теплостойкость (Vicat), C |
|---|---|---|---|---|
| PLEXIGLAS GS | литьё | 2–25 | 92 | 105 |
| PLEXIGLAS XT | экструзия | 1–12 | 91 | 98 |
| PLEXIGLAS Resist | литьё | 3–15 | 90 | 108 |
| PLEXIGLAS Satinice | литьё | 3–12 | 85–88 | 103 |
| PLEXIGLAS Optical | литьё | 4–20 | 92 | 105 |
Эксплуатационные свойства и условия применения
Материал сохраняет ударную вязкость по Шарпи (без надреза) на уровне 15–20 кДж/м при температуре до –40 C, что допускает эксплуатацию в составе светопрозрачных ограждений холодильных камер и фасадных конструкций в климатических зонах с отрицательными температурами. Водопоглощение за 24 ч не превышает 0,3 %, поэтому PLEXIGLAS применяется в смотровых окнах моечных машин, гальванических линий и влажных цехов пищевых производств.
Химическая стойкость ограничена: концентрированные щёлочи, кетоны, сложные эфиры и хлорированные углеводороды вызывают набухание и растрескивание. Для контакта с агрессивными средами используют PLEXIGLAS Resist с повышенной стойкостью к спиртам и разбавленным кислотам. При механической обработке — фрезеровании, сверлении, лазерной резке CO-лазером — необходимо учитывать склонность к локальному терморастрескиванию и применять охлаждение зоны резания.
Области применения
- Светотехника: рассеиватели и защитные стёкла светодиодных светильников, линзы прожекторов, световые панели.
- Машиностроение: смотровые окна станков, защитные экраны обрабатывающих центров, ограждения зон лазерной резки.
- Медицина и лабораторная техника: боксы, камеры, кюветы, элементы ламинарных шкафов.
- Пищевая промышленность: прозрачные панели холодильных витрин, окна моечных и фасовочных линий.
- Строительство: зенитные фонари, навесы, элементы архитектурного остекления, шумозащитные экраны.
- Транспорт: остекление трамваев, кабин спецтехники, внутренние перегородки вагонов.
Технологичность и формообразование
PLEXIGLAS GS допускает вакуумную и пневмоформовку, гибку по радиусу с нагревом до 150–160 C, склеивание дихлорметановыми и полимеризующимися клеевыми составами. Полировка кромок выполняется с последовательным переходом абразивов до зерна 3–5 мкм. Отжиг готовых изделий при 80 C в течение 2–4 ч снимает внутренние напряжения и предотвращает образование серебристых микротрещин при эксплуатации под нагрузкой.
Вопросы и ответы
Чем PLEXIGLAS GS отличается от PLEXIGLAS XT при термоформовании?
Литьевой GS имеет более высокую молекулярную массу и сохраняет формостабильность до 160–170 C, что позволяет глубокую вытяжку без локальных утонений. Экструзионный XT размягчается при 150–160 C и требует более плавного нагрева во избежание коробления.
Какой материал выбрать для смотровых окон гальванической линии?
Для контакта с парами кислот и щелочей применяют PLEXIGLAS Resist, обладающий повышенной химической стойкостью. Прозрачные марки GS и XT без защитного покрытия в такой среде склонны к поверхностному растрескиванию.
При какой температуре эксплуатируется PLEXIGLAS без потери оптических свойств?
Длительная эксплуатация без деформации допускается до 70–80 C. Кратковременный нагрев до 105–108 C (по Вика) не вызывает необратимых изменений, но сопровождается снижением жёсткости.
Как обрабатывают кромки листов PLEXIGLAS?
Кромки фрезеруют, затем шлифуют абразивами с последовательным уменьшением зерна до 3–5 мкм и полируют. Для снятия напряжений после механической обработки выполняют отжиг при 80 C в течение 2–4 ч.
