塑料材料的种类及特点

1.亚克力简介

在制作仿鱼机器人时，常用亚克力板作为主体结构材料。亚克力由英文Acrylic音译而来，是Acrylic丙烯酸类和甲基丙烯酸类化学品的通称，又名有机玻璃，具有非常高的透明度，透光率可达92%，有“塑胶水晶”之美誉（见图5-29）[133]。

图5-29　透明亚克力板材

用亚克力制作的灯箱具有透光性能好、颜色纯正、色彩丰富、美观平整、兼顾白天夜晚两种效果、使用寿命长、不影响使用等特点。此外，亚克力板材与铝塑板型材、高级丝网印刷等可以完美结合，满足人们的不同需求。亚克力原材料一般以颗粒、板材、管材等形式出现，亚克力板由甲基烯酸甲酯单体（MMA）聚合而成[134]。亚克力的研究开发距今已有一百多年的历史。1872年丙烯酸的聚合性为人发现；1880年甲基丙烯酸的聚合性为人知晓；1901年丙烯聚丙酸酯的合成法研究完成；1927年运用前述合成法尝试工业化制造；1937年甲基酸酯工业制造开发成功，由此进入规模性制造。第二次世界大战期间，因亚克力具有优异的强韧性及透光性，首先被用来做飞机的挡风玻璃和坦克驾驶员的视野镜。1948年世界第一只亚克力浴缸诞生，标志着亚克力的应用进入了新时代。图5-29所示为常见的亚克力板材。亚克力具有极佳的耐候性，尤其适用于室外，居其他塑胶之冠。亚克力还兼具良好的表面硬度与光泽，其加工可塑性很大，可制成各种形状的产品。另外，亚克力种类繁多、色彩丰富（含半透明的色板），且即便是很厚的板材仍能维持高透明度，使人心生好感。

2.亚克力的分类

（1）亚克力浇铸板。这种板材分子量高，具有出色的刚度、强度及优异的抗化学品性能，其特点是小批量加工，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，适用于各种特殊用途。

（2）亚克力挤出板。这种板材与浇铸板相比，分子量较低，机械性能稍弱。然而这一特点却有利于折弯和热成型加工，在处理尺寸较大的板材时，有利于快速真空吸塑成型。同时，挤出板的厚度公差比浇铸板小。由于挤出板是大批量自动化生产，颜色和规格不便调整，所以产品规格的多样性受到一定的限制。

国内在用的亚克力板主要有进口板、台资板和国产板[135]。它们的区别在于所采用原材料的产地和MMA的纯度上。这也是决定板材质量与价位的关键。

进口板主要有日本的三菱和德国的德固赛两种品牌。

台资板是指采用英国璐彩特的MMA原材料与台湾地区的技术、工艺制成的板材。生产台资板的模具大部分是英国和德国制造的。生产出的亚克力板色泽匀、无水痕、薄厚度误差小；市场上常见的台资板有华帅特、瑞昌、申美、千色、大崎锦等品牌，其中华帅特在市场上认可度较高，市场价格在26～28元/kg（价格随石油售价的升降而浮动）；还有一部分品牌如汤臣、创亚、绿川、新顺等，也都是台资板，但采用的原材料是MMA的新料，品质也不错。市场价格20～24元/kg。

国产板是指生产板材所用的原材料要么是国产的，要么是各种亚克力板的回收料（PMMA）进行二次加工生成的。缺点是表面水痕明显、薄厚不匀、容易泛黄，不适于吸塑成型，只适用于雕刻。优点是售价较低。

3.亚克力的特点

（1）耐候及耐酸碱性能好，不会因长年累月的日晒雨淋，而产生泛黄及水解现象[136]。

（2）寿命长，与其他材料制品相比，寿命长达三年以上。

（3）透光性佳，可达92%以上，所需的灯光强度较小，节省电能。(www.xing528.com)

（4）抗冲击力强，是普通玻璃的16倍，适合安装在特别需要安全的地方。

（5）绝缘性能优良，适合各种电器设备。

（6）自重轻，比普通玻璃轻一半，建筑物及支架承受的负荷小。

（7）色彩艳丽，亮度高，其他材料难以媲美。

（8）可塑性强，造型变化大，容易加工成型。

（9）可回收率高，为日渐加强的环保意识所认同。

（10）维护方便，易于清洁，雨水可自然清洁，平时用肥皂水和软布擦洗即可。

4.亚克力的用途

PMMA具有质轻、价廉，易于成型等优点。它的成型方法有浇铸成型、射出成型、机械加工成型、热成型等。尤其是射出成型，可以大批量生产，制作简单，成本低廉，在仪器仪表零件、汽车车灯、光学镜片、透明管道、广告宣传等领域得到了广泛应用（如图5-30所示）。

亚克力是继陶瓷之后能够制造卫生洁具的新型材料。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，还具有韧性好、不易破损、修复性强等优点，只要用软泡沫蘸点牙膏就可以将亚克力洁具擦拭一新[137]；亚克力质地柔和，冬季摸起来没有冰凉刺骨之感，加上色彩鲜艳，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，其辐射量与人体自身骨骼的辐射程度相差无几。

由于亚克力生产难度大、成本高，故当今市场上有不少质低价廉的代用品。这些代用品虽然也被称为“亚克力”，其实是普通有机板或复合板（又称夹心板）。普通有机板是用普通有机玻璃裂解料加色素浇铸而成的，表面硬度低，易褪色，用细砂纸打磨后抛光效果差。复合板只有表面很薄的一层亚克力，中间是ABS塑料，使用中受热胀冷缩的影响容易发生脱层现象。

市场上还有多种颜色的亚克力板材可供选择。图5-31展示了五彩缤纷的亚克力薄板。

图5-30　亚克力板制品

图5-31　五彩缤纷的亚克力板材