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有机玻璃压克力(亚克力)简史

   有机玻璃压克力(亚克力)是英文Acrylic的音译,是丙烯酸和甲基丙烯酸类化学物品的总称,人们常说的压克力板就是聚甲基丙烯甲酯(PMMA)板材,它是由甲基丙烯酸甲酯单体(MMA)聚合而成。
如前所述,"Oroglas"其就是一种PMMA板材,即压克力板。有些人认为透明的塑料板就是有机玻璃,为避免混淆和误,现在大多把PMMA板材称作压克力板,而把各种PMMA材料笼地称为压克力或亚克力。
有机玻璃压克力(亚克力)简史
早在本世纪20年代,罗门哈新公司最早发明了用MMA聚合成压克力板的方法,这种板材后来被称作"Oroglas/Plexiglas"。但是,这家公司没能找到比较经济的生产MMA的工艺路线,因而压克力板当时也没能被普及应用。
1931年ICI公司的科学家发明了生产MMA的丙酮氰醇法,这种方法大大降低了MMA的成本,使压克力板得以普及化。与此同时,ICI公司也成功地开发了压克力板用於战斗机的座舱顶罩等领域,随后ICI公司在英国建造了世界上最大的压克力板厂。
有机玻璃压克力板(亚克力板)的种类
压克力板(亚克力板)按聚合工分为浇铸板(Cast Sheet)和挤出板(Extruded Sheet),其中浇铸板分子量较高,更具刚性,更抗裂,因此比较适合於加工大尺寸标牌。此外,浇铸工更适合生产小批量不同颜色的板材。而挤出板分子量较低,柔性高,适合於真空吸塑成型。挤出工能更好控制板材厚度,生产大批量单色板较为。
有机玻璃压克力板按透光度又可以分为纯透明板,色透明板,半透明板(如乳白板)和不透明板(如彩色板);按表面光泽,则可分为高光板,丝光板和消光板(也称磨砂板);按照特性,亚克力板还可以分为普通板,抗紫外板,阻燃板以及高耐磨板等等。
亚克力是继陶瓷之后能够制造卫生洁具的最好的新型材料。作为一种特殊的有机玻璃,亚克力还可以用于飞机挡风玻璃并在恶劣环境下使用几十年。
与传统的陶瓷材料相比,亚克力除了无与伦比的高光亮度外,还有下列优点:韧性好,不易破损;修复性强,只要用软泡沫蘸点牙膏就可以将洁具擦拭一新;质地柔和,冬季没有冰凉刺骨之感;色彩鲜艳,可满足不同品位的个性追求。用亚克力制作台盆、浴缸、坐便器,不仅款式精美,经久耐用,而且具有环保作用,其辐射线与人体自身骨骼的辐射程度相差无几。亚克力洁具最早出现于美国,目前已占据整个国际市场的70%以上。在我国,四川东方洁具厂率先从国外引进这项技术,并在国内申请注册专利。现在,"帝王"、"爵士"等国内亚克力洁具品牌也被越来越多的消费者所青睐。
由于亚克力生产难度大、成本高,故市场上有不少质低价廉的代用品。这些代用品也被称为"亚克力",其实是普通有机板或复合板(又称夹心板)。普通有机板用普通有机玻璃裂解料加色素浇铸而成,表面硬度低,易褪色,用细砂打磨后抛光效果差。复合板只有表面很薄一层亚克力,中间是ABS塑料,使用中受热胀冷缩影响容易脱层。真假亚克力,可从板材断面的细微色差和抛光效果中去识别。
综上, 有机玻璃板和亚克力板是一样的材料,只是叫法不一样。
 
时下,国内时兴一种新型的压克力浴缸,已逐渐被消费者认可。但国内市场有三种压克力板材:洁具专用压克力板、普通压克力板和ABS压克力复合板。后两种板材因其材料本身具有一定的缺陷,实际上不适宜制造浴缸、浴盆等洁具。
 压克力化学名称甲基丙烯酸甲酯,即“有机玻璃”。用于洁具的专用压克力板由于具有优异的表面光洁度,其耐磨性相当于铝,不易擦毛,易于保洁。如果发生表面意外擦伤,只要使用抛光剂,即可迅速方便地修整去除。再由于板材本身具有一定的弹性,即使表面受到一定的冲撞也不易开裂、破碎。另外,洁具专用压克力板还有很强的耐腐性和透光性,而且由于颜料可溶入板材中,因而其颜色十分稳定,长期光晒雨淋也不易褪色。故此,洁具专用压克力板除被用于室内外装修外,还被广泛应用于其他各行业。
 普通压克力板由于其硬度低、耐热性差、延伸性较低,因此易裂、易碎、易变形,且颜色不稳定,在使用过程中容易发生起毛现象。其成型的浴缸一般由于底部拉伸较大,很容易发生色彩变化,通常可以见到底部的拐角处有“发白”、“发黄”等变色现象。
 而ABS压克力复合板是由ABS板两面粘结压克力复合板而成。因而很容易在洁具的翻边切割处(即边缘)观察到。由于ABS压克力复合板是两种不同的材料粘合而成,因而导致其收缩率不一致,长期冷热变化后,很容易产生分层现象。再次,由于ABS板表面只有零点几毫米厚的压克力故其稳定性和耐磨性均较差,成型时也容易产生“发白”或其他变色现象。  
 
亚克力又称有机玻璃、压克力、亚加力等,目前国内亚克力板主要分为三大类:进口板、台资板、国产板,它们所采用的原材料的产地和(MMA)纯度决定板材的质量和价位的不同。
国内进口的亚克力板——日本的三菱[原英国的璐彩特(LUCITE)被日本三菱丽阳公司收购],德国的德固赛(DEGUSSA)和拜尔(BAYER)三种品牌。其生产出的亚克力板材是用连续浇铸法制作而成的,所以能够获得良好的精度,因此10mm厚度的生产精度可达到±0.1mm ,能够适用于以LCD导光板为主的,对尺寸公差要求严格的IT领域因其优越的板厚精度,可以实现招牌色调的均匀性,稳定地热成形。其还拥有优异的透光性,加工性以及重量轻的基础上,赋予了其优异耐擦伤性的一种不易划伤的亚克力树脂板材。其中德固赛的品质能够保证30年不变黄,10年不褪色;符合欧盟ROHS标准,通过ISO 9001质量体系认证和ISO14001环境体系认证。但是因其价格较贵,成品造价高昂一般只用在高端企业的标识系统。
台资板(另一种进口板材)——是指采用英国璐彩特的(MMA)纯原材料与台湾的技术、工艺制成的板材。而生产板材的模具大部分用的是英国和德国制造的。市场上常见的有:瑞昌、申美等品牌;还有一部分品牌如汤臣、创亚、绿川等品牌,也都是所谓的台资板。这种工艺生产出的亚克力的板因为其色泽匀,无水痕,波厚度误差小,透光度高,纯净透明,无杂质,而且又价格适中,广受大众青睐,普及率较广。
国产板——是指生产板材所用的原材料一种是国产的,另一种是各种亚克力板材的回收料(PMMA)进行的二次加工生成的。但缺点是表面水痕明显,薄厚不匀,易泛黄,不适与吸塑成型,只适用于雕刻;优点是价位低。
 
有机玻璃板材的特性
1、有机玻璃的透光性极好,可透过光线的99%,并能透过紫外线的73.5%。
2、机械强度高
3、耐热性、抗寒性及耐候性都较好。
4、内腐蚀性及绝缘性良好。
5、质地较脆,易溶于有机溶剂。
6、表面硬度不大。
7、易出现划痕,影响有机玻璃的通透性。
有机玻璃板材的用途
有机玻璃板材具有以上优良性能,使它的用途极为广泛。除了在飞机上用作座舱盖、风挡和弦窗外,也用作吉普车的风挡和车窗、大型建筑的天窗(可以防破碎)、电视和雷达的屏幕、仪器和设备的防护罩、电讯仪表的外壳、望远镜和照相机上的光学镜片。
用有机玻璃制造的日用品琳琅满目,如用珠光有机玻璃制成的纽扣、展示架、各种玩具、灯具也都因为有了彩色有机玻璃的装饰作用,而显得格外的美观。
有机玻璃在医学上还有一个绝妙的用处,那就是制造人工角膜。如果人眼的透明角膜长满了不透明的物质,光线就不能进入眼内。这就是全角膜白斑病引起的失明,而且这种病无法用药物治疗。
 
现在用亚克力加工的产品的应用范围越来越广了,对亚克力加工的要求也越来越高了,尤其是丝印亚克力板,这对亚克力加工厂商来说是挑战,亦是机遇,掌握高质量的亚克力丝印技术,是亚克力加工厂的重要技术力量。亚克力丝印工艺的改进要点有以下7点:
1、实现完美的图像复制的一个基本要求是透明的阳图底片的质量要好,即网点边缘要整齐、不透明。彩色分色片与使用的印刷油墨用同一色标。
2、阳图底片放在玻璃板上,然后曝光,把绷好的网版放在阳图底片上,并与图像轴平行。如果出现龟纹,向左或向右旋转网版,直到龟纹消失。容易形成龟纹的区域位于丝网网丝的方向上和丝网的交叉点上。主色和较暗的颜色引起龟纹的问题较多。
3、对于四色印刷,应该使用同一尺寸和稳定的铝网框,所用的网框都绷同一种类和型号的丝网。使用染色丝网有助于消除龟纹,网版各处的张力要均匀一致,且四色印刷的4块网版的绷网张力相同。
4、研磨好的刮墨刀对于高质量的印刷至关重要,刀条的肖氏硬度大约为70。刮墨刀应调定在75度角上,如果刮墨刀的角度调得过平,印刷图像可能会模糊不清,如果角度调得过陡,网印图像变形的危险性就大。
5、回墨刀不应装得过低,如果这样,膜版上将充满过量的油墨,印刷品容易模糊和蹭脏。
6、网目调图像用高黏度油墨印刷,越精细的丝网需要越浓色彩的油墨。
7、使用UV油墨,网目调阳图片的色调范围应该选为5%~80%,胶刮的肖氏硬度应为75。为了控制UV油墨在彩色叠印时不蹭脏,建议按照青、品红、黄、黑的色序进行印刷。在使用UV油墨进行时,网版厚度不超过5um。
 
1、亚克力板按生产工艺分浇铸板和挤压板,按透光度可分为透明板、半透明板(包括染色板透明板);按性能分有抗冲击板、抗紫外线板、色板(包括黑白及彩色板)、普通板和特殊板如高抗冲板、阻燃板、磨砂板、金属效果板、高耐磨板、导光板等。
A:亚克力浇铸板:分子量高,具有出色的刚度、强度以及优异的抗化学品性能。因而比较适合加工大尺寸的标识牌匾,相对在软化过程中时间稍长。这种板材的特点是小批量加工,在颜色体系和表面纹理效果方面有无法比拟的灵活性,且产品规格齐全,实用于各种特殊用途。
B:亚克力挤压板:与浇铸板相比,挤压板分子量较低,机械性能稍弱,柔性比较高。然而,这一特点有利于折弯和热成型加工,软化时间较短。在处理尺寸较大的板材时,有利于各种快速真空吸塑成型。同时,挤压板的厚度公差比浇铸板小。由于挤压板是大批量自动化生产,颜色和规格不便调理,所以产品规格多样性受到一定的限制。
2、亚克力还有一种叫回料再生板是采用回收亚克力边角料,经过热降解后得到再生MMA(甲基丙烯酸甲酯)单体,再由化学聚合反应之后得来。经过严格的工艺流程,可以重新得到纯净的MMA单体,与新合成单体,品质上没有任何区别。但生产出来的降解单体,纯度不高,板材成型后,起品质、性能很差。
总结:亚克力挤压板使用颗粒原料,经过高温溶解后挤压成型,而浇铸板是用MMA单体(液态)直接浇铸成型,虽然亚克力挤压板外形上较为平整光洁,但因其在颗粒原料成型时以完成聚合。在加工成板材时其结构、性能较弱,并不适合作为户外标识产品的材料,只适合作水晶字或产品支架等户内产品。另外由于挤压板多数不具防紫外线功能,其户外使用的寿命与浇铸板不可同日而语,颜色会渐褪并且很容易脆化,直至破裂。浇铸板是在板材加工过程中完成结构聚合,其间加入紫外线吸收剂,具有极高的强度和UV功能,户外使用寿命长达5年以上甚至10年,使用期间色泽一直亮丽如新。