Для изготовления акрилового стекла используется одна из двух технологий – экструзии или литья. Экструзионный и литьевой акрил (оргстекло) — это материалы с различными физико-механическими и эксплуатационными характеристиками. Каждый из этих видов оргстекла имеет свои преимущества и недостатки. Технология изготовления оказывает непосредственное влияние на обрабатываемость акрила. Для механической и термической обработки этих материалов используются различные режимы — вот почему так важно знать, какая технология применялась для производства органического стекла.
Основное отличие технологических процессов экструзии и литья
Литьевое оргстекло производится из мономера метилметакрилата — он полимеризуется на стадии формирования литой акриловой заготовки химическим способом под действием инициатора. Молекулы литьевого оргстекла соединяются в длинные и прочные цепочки. Это значит, что прочность материала обеспечивается на молекулярном уровне.
Экструзионное акриловое стекло изготавливается из другого вида сырья — гранулированного полимера метилметакрилата. Формирование заготовок происходит под действием высокой температуры — полимеризованные гранулы нагреваются и расплавляются. После остывания акриловая заготовка сохраняет свою форму.
Молекулярные цепочки экструзионного акрила — короткие, межмолекулярные связи менее прочные. Для обозначения марок акрилового стекла, полученного методом экструдирования, используется маркировка Plexiglas XT, для обозначения литьевого акрила — Plexiglas GS. Существуют специалиальные способы, позволяющие отличить эти материалы друг от друга, если маркировка отсутствует.
Производство литьевого акрила
Для изготовления литьевого оргстекла исходным сырьем выступает мономер метилметакрилата в виде бесцветной маслянистой жидкости. В литьевую массу добавляется краситель, пластификатор и прочие компоненты для придания акриловому стеклу специфических свойств.
Метилметакрилат в присутствии бензоила или других инициаторов поступает в форполимеризатор, где происходит первичная полимеризация мономера. Образованный форполимер подается в специальную форму между двумя силикатными, алюминиевыми или стальными листами. Торцы формы запечатываются рамкой. Окончательная полимеризация и упрочнение молекулярных связей происходит в камерах под воздействием принудительно циркулирующего воздуха. В результате образуется прочное акриловое стекло в виде различных заготовок, которые в дальнейшем поступают на производство изделий из акрила.
Преимущества литьевого акрила по сравнению с экструзионным
1. Возможность изготовления заготовок сложной формы. Традиционно оргстекло GS поставляется в виде листов, блоков, труб и стержней круглого или прямоугольного сечения. Но при необходимости из такого материала можно изготовить изделие любой формы. Толщина, сложность конфигурации и габариты литьевой акриловой заготовки в данном случае практически не ограничены.
2. Высокая химическая стойкость. Литое оргстекло более устойчиво к кислотам и щелочам по сравнению с экструзионным. Именно поэтому литьевой акрил рекомендован для применения в водной среде, на открытом воздухе и в других условиях, где контакт с агрессивными средами неизбежен.
3. Отличная способность к термоформовке. Такой материал в процессе термического формования не реагирует на неравномерность нагрева, дает меньшую усадку, не склонен к образованию внутренних напряжений. При необходимости можно выполнить повторную переформовку изделия.
4. Повышенная прочность. Литое акриловое стекло отличается от экструзионного более прочными молекулярными связями. Молекулы «склеены» между собой в длинные цепочки, для нарушения этих связей и разрушения материала требуется гораздо большее количество энергии по сравнению с оргстеклом, полученным методом экструдирования. Благодаря этому свойству, такой материал характеризуется повышенной ударной прочностью.
5. Идеальное качество поверхности. Заготовка Plexiglas GS имеет идеально плоскую поверхность. В зависимости от предъявляемых требований акрил может быть глянцевым либо иметь матовую или рельефную поверхностную текстуру.
Производство экструзионного акрила
Для изготовления экструзионного оргстекла используется специальное оборудование – экструдер. Сырьем служит гранулированный полиметилметакрилат. Гранулы засыпаются в дозаторный бункер экструдера и нагреваются, расплавляясь до состояния вязкой жидкости. Для повышения температуры в рабочем пространстве экструдера используются электрические нагреватели.
Экструдер выполнен в виде цилиндра, внутри которого находится спиралевидный шнек, который перемешивает расплавленные гранулы и специальные добавки, превращает их в гомогенную вязкую массу и перемещает ее к передней части агрегата. Полимерная масса выходит сквозь щель экструзионной головки. Форма поперечного сечения заготовки определяется формой выходного отверстия головки.
После выхода из головки материал протягивается между несколькими вращающимися валками. На этом этапе формируется равномерная толщина заготовки по свей поверхности. После выхода из валков оргстекло медленно охлаждается и разрезается. Для придания материалу определенных свойств используются добавки, повышающие прочность или термостойкость материала, обеспечивающие повышенную способность к рассеиванию света и прозрачность, придающие материалу специфические оптические свойства, окрашивающие или позволяющие получить материал с текстурированной поверхностью.
На выходе образуются листовые заготовки акрила XT толщиной от 1,5 до 25 мм, трубы или стержни с круглым или прямоугольным поперечным сечением. Молекулярные связи – менее прочные, поэтому по ударной вязкости экструзионное оргстекло уступает литьевому. Также данный материал проигрывает по многообразию цветов, форм и толщин заготовок. Технология экструдирования накладывает некоторые ограничения на данные параметры, но, несмотря на это, такой материал обладает множеством значимых преимуществ.
Преимущества экструзионного акрила по сравнению с литьевым
1. Высокая производительность метода. Процесс экструдирования оргстекла продолжается непрерывно, благодаря чему повышается производительность процесса изготовления. Это преимущество особенно актуально на больших предприятиях, которые занимаются изготовлением оргстекла крупными партиями. Как правило, в таких случаях строятся большие экструзионные линии, состоящие из нескольких высокопроизводительных экструдеров.
2. Более низкая цена. Относительная простота и производительность метода производства экструзионного оргстекла по сравнению с литьевым аналогом служит фактором, способствующим снижению себестоимости материала и изделий, изготовленных из него. При отсутствии каких-либо специфических требований экструзионный акрил может применяться без ущерба для качества и надежности изделия.
3. Меньшее усилие при формовке. В процессе термоформования экструзионного акрила требуется несколько меньшее усилие по сравнению с литым оргстеклом, благодаря чему изготовление из оргстекла сферических изделий становится более простым и производительным процессом.
4. Возможность изготовления длинных листов. Листы, полученные методом экструдирования, могут иметь большую длину по сравнению с литыми заготовками. Длина стандартного листа Plexiglas XT составляет 4 метра, в то время как длина литых листов достигает лишь 3 метров. Кроме того, существует возможность производства экструдированных заготовок нестандартной повышенной длины. Для изготовления длинных конструкций можно использовать меньшее количество листов и свести количество клеевых швов к минимуму.
5. Отсутствие разнотолщинности листов. Отклонение от номинальной толщины листа по всей поверхности не превышает 5%. Это незначительный показатель по сравнению с литыми заготовками, толщина которых может отличаться на 30%.
Сравнивая литьевой и экструзионный акрил, нельзя сказать, что какой-то из этих материалов однозначно хуже или лучше. Каждый из них обладает своими преимуществами и находит свою область применения. В своей сфере каждый из этих видов акрила – незаменим.
Дата создания : 24 НОЯ 2015 Автор "Акрилшик"
Что такое акрил?
Акрил имеет несколько распространенных названий – оргстекло, акриловое стекло, плексиглас, органическое стекло, полиметилметакрилат, ПММА. Под всеми этими терминами подразумевается один и тот же термопластичный полимер, получаемый путем полимеризации мономера метилметакрилата. Формула оргстекла была запатентована в 1933 году – с тех пор материал прошел множество этапов усовершенствования. На сегодняшний день акрил уверенно занимает лидирующие позиции в самых разнообразных отраслях – промышленности, дизайне, архитектуре, строительстве, медицине.
Акрил – качественный материал, который по своим свойствам значительно превосходит дешевые разновидности пластика и силикатное стекло. Универсальный и долговечный акрил стоит недешево. Этот материал изготавливается из нефти, поэтому закупочная цена акрила определяется текущей стоимостью нефти на мировом рынке и курсом рубля по отношению к евро. Эксклюзивные изделия из акрила не могут стоить дешево. Но, вкладывая средства такую продукцию, Вы будете на 100% уверены, что платите за высочайшее качество.
Оргстекло выпускается под различными торговыми марками
Стоимость изделий, изготовленных из акрила разных марок, на современном рынке варьируется в широких пределах. Причина проста: некоторые компании используют акрил невысокого качества, который стоит недорого и позволяет делать цену изделия минимальной. Такие изделия быстро теряют свою привлекательность, ломаются, повреждаются.
Наша компания заботится о качестве своей продукции, поэтому принципиально не использует дешевый акрил в своей работе. Самой качественной и надежной маркой во всем мире признан акрил PlexiGlas, произведенный в Германии.
Именно с этим материалом работает компания АкрилАРТ. Акрил PlexiGlas поставляется в листах (толщина прозрачных листов – 2-150 мм), пустотелых трубах, стержнях.
Преимущества акрила:
- высокая светопропускная способность (прозрачный акрил пропускает до 98%);
- устойчивость к пожелтению под прямыми солнечными лучами (гарантия от производителя – 30 лет);
- идеальная прозрачность, отсутствие посторонних оттенков;
- четкая передача форм, цветов, размеров изображения (этот фактор важен при изготовлении аквариумов, витрин, защитных колпаков и пр.);
- высокая ударная прочность, безосколочное разрушение;
- устойчивость ко многим химическим воздействиям (кроме растворителей);
- устойчивость к атмосферным факторам (снегу, морозу, ветру, дождю);
- простота механической обработки и термоформовки;
- прочность и надежность склеивания акриловых заготовок;
- стойкость к биологическим воздействиям (акрил не покрывается плесенью и зеленью);
- простота в уходе (акрил не впитывает загрязнения и легко моется специальными средствами);
- небольшой вес (акрил легче силикатного стекла в 2-4 раза);
- экологическая безопасность;
- пожарная безопасность, склонность к самозатуханию (во время пожара акрил не выделяет токсичных компонентов).
Разновидности акрила PlexiGlas
Многие люди ассоциируют акрил с прозрачным материалом. Прозрачное исполнение действительно наиболее распространено, но на самом деле выбор цветов, текстур и характеристик акрила гораздо шире. Предлагаем ознакомиться с кратким перечнем основных марок акрила, с которыми работает компания АкрилАРТ.
Акрил с улучшенными декоративными свойствами:
- PlexiGlas Fluorescent с флуоресцентным сиянием.
- PlexiGlas Textured с оригинальной текстурированной поверхностью.
- PlexiGlas High-Gloss, обладающий усиленным глянцевым блеском.
- PlexiGlas Satinice – сатинированный акрил с матовой поверхностью.
- Декоракрил с внутренним декорированием природными или искусственными материалами.
- Акриловые стержни и трубы в прозрачном исполнении.
- Цветной листовой акрил самых разнообразных цветов.
- Зеркальный акрил с оттенками серебра или золота (толщина листа до 4 мм).
Литьевое и экструзионное акриловое стекло
Для получения акрила используются технологии литья или экструзии. Литой акрил маркируется PlexiGlas GS, а экструзионный – PlexiGlas XT. Литьевой акрил стоит дороже, но он отличается от экструзионного более высокой прочностью, качеством поверхности, химической стойкостью.
Блочный акрил лучше термоформуется, из этого материала можно получать изделия сложнейшей конфигурации. Экструзионный акрил радует более низкой ценой, требует меньшего усилия при термоформовке и используется в тех случаях, когда не предъявляется повышенных требований к ударной прочности изделия.
Ванны из литьевого акрила и ABS пластика: различия и характеристики
Последнее десятилетие полимеры на основе акриловой кислоты стали использовать во многих сферах деятельности: от строительства до пошива одежды. Акрил не обошел стороной и сантехническую продукцию. Сегодня акриловые ванны являются наиболее популярными. При этом различают изделия из литого акрила и abs пластика с рабочим акриловым слоем. В чем разница и на какие характеристики стоит обратить внимание, расскажем в данной статье.
Акрил (ПММА) — это термопластичный полимер, который получают из природного газа. Был создан в первой половине ХХ века американской компанией Дюпон. Благодаря таким характеристикам, как повышенная прочность, влагостойкость и гигиеничность, материал быстро занял лидерские позиции в строительной и жилищно-коммунальной сфере.
ABS пластик — это термопластичная смола, созданная на основе сополимеров с бутадиеном и стиролом в разной пропорции. Около 74% объема материала производится в Тайване, Японии и Южной Корее.
Экономичность производства, долговечность и не токсичность позволяют применять данный тип пластика в изготовлении автомобилей, бытовой техники, сантехнической продукции и в других направлениях деятельности. Ванны из акрила и ABS пластика практически невозможно различить по внешнему виду. Изделия имеют однородную глянцевую поверхность белого цвета. Основные отличия кроются в эксплуатационных свойствах ванн, которые необходимо раскрыть подробнее.
Ударопрочность
Стоит сразу отметить, что акрил по сути является оргстеклом со всеми принадлежащими ему характеристиками. На ряду с преимуществами, акрил обладает достаточной хрупкостью. Если на поверхность уронить тяжелый предмет с высоты 1 — 1,5 метра, то в 100% случаев останутся трещины или сколы. Ванну придется ремонтировать или заменить на новую.
ABS пластик имеет более высокую прочность за счет своей многослойности. Основной каркас ванны состоит из пластика, а сверху расположен слой акрила. Таким образом, материал при тех же условиях получит повреждения лишь в 50% случаев.
Адгезия
Ванны из акрила или пластика имеют армирующий слой, который утолщает стенки и придает прочности изделию. Эпоксидную смолу и стекловолокно наносят на каркас в несколько слоев. Их количество зависит от производителя и качества изделия: чем больше, тем прочнее стенки ванны. Адгезия (способность сцепления армирующего слоя) у ванн из литьевого акрила и ABS пластика зависит от качества эпоксидной смолы, которая выступает в роли клеящего элемента. Кроме того, пластик имеет мягкую структуру и подвержен растяжению, что приводит к большей вероятности расслаивания в отличие от твердого литьевого акрила.
Формоизменение
ABS пластик за счет своей эластичности легко поддается формированию узких радиусов и различных дизайнерских вариаций. Акрил имеет высокую вязкость, что создает плохую способность к деформации при формировании литья. Поэтому ванны из литьевого акрила в большинстве случаев строгой геометрической формы.
Санитарно-гигиенические нормы
Акриловый полимер обладает высокими санитарно-гигиеническими характеристиками. При нагревании материал не выделяет химических соединений, устойчив к щелочам и кислотам, противостоит размножению бактерий.
Внутренняя часть ванн из пластика покрыта слоем акрила толщиной 1,5 мм., поэтому изделие имеет такие же характеристики, как и литьевой акрил. Различия в том, что со временем тонкий слой может царапаться и стираться, а в повреждениях развиваться болезнетворные микроорганизмы. Ванны из литьевого акрила имею толщину внутреннего покрытия от 5 мм. Даже при повреждении поверхности, здоровью человека ничего не угрожает благодаря антибактериальным свойствам полимера.
Теплопроводность
Литьевой акрил имеет низкую теплопроводность 0.21 Вт/(мК) при плотности 1100-1200 кг/м³. ABS пластик обладает более пористой структурой плотностью 1030-1060 кг/м³. Показатель теплопроводности варьируется в диапазоне 0.13- 0.20 Вт/(мК). Скорость остывания у обоих материалов практически идентичная — 1ºС/30 мин.
Ремонтопригодность
Слой литьевого акрила ванны имеет толщину 5 мм. При появлении царапин и небольших сколов материал легко шлифуется, а с более серьезными повреждениями справляется специальная паста для полировки или армирующий набор. Комплектующие легко найти в любом строительном магазине.
Изделия из ABS пластика внутри имеют акриловый слой 1,5 мм. За счет его тонкости, глубокие царапины и трещины невозможно убрать шлифовкой, так как это приведет к значительному стиранию. В данной ситуации влага проникает в пористые слои пластика и разрушает его изнутри . При небольших повреждения можно провести восстановление с помощью специализированных ремонтных комплектов.
Срок службы
Уход за изделиями из представленных материалов должен соответствовать определенным критериям: необходимо применять только специализированные средства, не использовать скребки и железные губки, не применять кипяток, щелочные и кислотные составы. При соблюдении всех рекомендаций срок службы ванн из литьевого акрила при средней частоте эксплуатации составит 10 лет. Сантехника из ABS пластика прослужит 5 лет.
Таблица характеристик ПММА и ABS