聚甲基丙烯酸甲酯的性能分析与优化

1.一般性能

PMMA是一种无毒环保的无定形热塑性塑料，密度为1.15～1.19g/cm³，熔点为130～140℃，折射率较小，约1.49。透光率达92%，雾度不大于2%，是优质有机透明材料。

2.力学性能

聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的综合力学性能，在通用塑料中居前列，拉伸、弯曲、压缩等强度均高于聚烯烃，也高于聚苯乙烯、聚氯乙烯等，但冲击韧性较差，具有缺口敏感性，在应力下易开裂，属于硬而脆的塑料。PMMA的强度随应力作用时间的增加而下降。经拉伸取向后的聚甲基丙烯酸甲酯（定向有机玻璃）的力学性能有明显提高，缺口敏感性也得到改善。PMMA的表面硬度低，易于被硬物擦伤、擦毛而失去光泽。PMMA的主要力学性能见表1-30。

表1-30 PMMA的力学性能

3.热性能

聚甲基丙烯酸甲酯的耐热性并不高，它的玻璃化温度虽然达到104℃，但最高连续使用温度却随工作条件不同在65～95℃之间改变，热变形温度为90～110℃（0.45MPa），维卡软化点100～102℃。可以用MMA单体与甲基丙烯酸丙烯酯或双酯基丙烯酸乙二醇酯共聚的方法提高耐热性。聚甲基丙烯酸甲酯的耐寒性也较差，脆化温度约9.2℃。聚甲基丙烯酸甲酯的热稳定性属于中等，优于聚氯乙烯和聚甲醛，但不及聚烯烃和聚苯乙烯，热分解温度略高于270℃，其流动温度约为160℃，故尚有较宽的熔融加工温度范围。聚甲基丙烯酸甲酯的热导率和比热容在塑料中都属于中等水平，分别为0.14～0.20W/（m·K），和1464J/（kg·K）。PMMA属易燃材料，点燃离火后不能自熄，火焰呈浅蓝色，顶端为白色。燃烧时起泡、熔融滴落，分解产生甲基丙烯酸甲酯等单体，并伴有腐烂水果、蔬菜的气味。PMMA的热性能数据见表1-31。

表1-31 PMMA的热性能数据

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4.光学性能

PMMA有均一的折射率（1.49），透光率达92%，比普通无机玻璃高10%，透明性是常用塑料中最好的。PMMA可透过大部分紫外线和部分红外线，着色性好，色调范围广，热作用下几乎不变色、褪色，表面光泽好，可制成发光图案的装饰品。

5.电性能

PMMA含有极性的甲酯基，极性不太大，具有良好的介电和电绝缘性能，电性能不及聚烯烃和PS等非极性塑料。PMMA的表面电阻率比其他大多数塑料高，而且在一定的范围内不受气候和温度的影响，适于用作室外电气材料。PMMA具有良好的耐电弧性，具有减弧能力。PMMA的电性能见表1-32。

表1-32 PMMA的电性能

6.化学稳定性

PMMA可耐较稀的无机酸，但浓的无机酸可使它侵蚀，可耐碱类，但温热的氢氧化钠、氢氧化钾可使它侵蚀，可耐盐类和油脂类，耐脂肪烃类，不溶于水、甲醇、甘油等，但可吸收醇类溶胀，并产生应力开裂；不耐酮类、氯代烃和芳烃。溶于二氯乙烷、三氯乙烯、氯仿、甲苯、乙酸乙烯和丙酮等溶剂。

PMMA具有优异的耐大气老化性，随老化时间的延长，力学性能、光学性能略有下降，质量基本保持不变，外观色泽泛黄，但无裂纹、翘曲、起泡等现象。