PMMA,是由MMA單體與少量的丙烯酸酯類共聚而成的非結(jié)晶性塑料;
英文全稱:Polymethyl mecrylate,簡稱PMMA;
學名:聚甲基丙烯酸甲酯;
俗稱:有機玻璃,也叫亞克力;
PMMA與PC一樣,有著良好的透明性,但兩者之間又有不少區(qū)別,對比如下:
表1 PMMA與PC的對比
對比指標 |
PMMA |
PC |
透明性 |
92% |
89% |
耐摔性 |
易碎 |
耐摔 |
耐刮擦 |
耐刮擦 |
易留痕 |
PMMA發(fā)展簡史
1865年,E?Frrank Land 和 B?F?Duppa 首次在實驗室中合成出甲基丙烯酸酯類單體,人們初步認識了它的基本性能;
1910 年Otto Rohm 第一個試制成功聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) ,奠定了MMA 類單體的應用基礎;
1927年,德國羅姆哈斯公司首次聚合出了PMMA;
1931年,德國羅姆哈斯公司建廠生產(chǎn)PMMA;
1934 年,ICI 公司開發(fā)成功具有劃時代的意義的丙酮氰醇法(ACH法) 工藝;
20世紀80年代,以日本觸媒公司為代表的異丁烯(叔丁醇) 氧化法,BASF 公司為代表的乙烯、丙烯羰基化法,日本旭化成公司為代表的甲基丙烯腈法的開發(fā)成功,標志著合成MMA 方法趨于多樣化。
1989 年,日本三菱瓦斯公司開發(fā)了新ACH法(又稱MGC 法) ,改進了傳統(tǒng)工藝。
PMMA生產(chǎn)工藝
PMMA的生產(chǎn)工藝很多,主要的區(qū)別在于制成MMA的工藝不同,目前比較流行的是ACH法和C4法,各主要廠商采用的方法如下:
表2 ACH法和C4法
廠商 |
ACH法 |
C4法 |
奇美 |
● |
● |
MRC |
● |
● |
Evonik |
● |
|
Sumitomo |
● |
|
Arkema |
● |
|
LG |
● |
|
Asahi |
● |
|
Kuraray |
● |
|
韓國大山 |
● |
|
龍新化工 |
● |
表3 兩種生產(chǎn)工藝的比較如下
工藝 |
ACH法 |
C4法 |
原料 |
丙酮 |
異丁烯 |
投資額(萬USD) |
12500 |
9000 |
生產(chǎn)費用(USD/噸) |
900 |
860 |
副產(chǎn)物 |
大量 |
少 |
安全性 |
劇毒 |
安全 |
PMMA的成型工藝
1、塑料的處理
PMMA具有一定的吸水性,其吸水率達0.3-0.4%,而注塑須在0.1%以下的溫度,通常是0.04%。水份的存在使熔體出現(xiàn)氣泡、氣紋,透明度降低等。所以要進行干燥處理。干燥溫度80-90℃,時間為3小時以上?;厥樟显谀承┣闆r下可100%的使用,實際份量要視品質(zhì)要求而定,通??蛇^30%,回收料要避免污染否則會影響透明度和成品的性質(zhì);
2、注塑機選用
PMMA對注塑機有特別要求,因為其熔體粘度大,需要較深的螺槽的螺桿和較大直徑的射嘴孔;如果對制品的強度要求較高,則要用較大長徑比的螺桿實行低溫塑化。另外PMMA一定要用干燥料斗貯料配合機臺同時生產(chǎn)使用;
3、熔膠溫度
可用對空注射法量度:由210℃-270℃不等,具體視供應商提供的資料而定;
4、注射溫度
可用快速注射,但要避免產(chǎn)生高度內(nèi)應力,宜用多級注射,如慢-快-慢等,注塑厚件時,則采用高壓慢速。
PMMA的主要生產(chǎn)廠家
TOP1:奇美
產(chǎn)能36萬噸/年,分布在臺灣和鎮(zhèn)江;自家不生產(chǎn)MMA,全部都是外購。
TOP2:MRC
產(chǎn)能35.9萬噸/年,產(chǎn)地較多;MMA幾乎全部自產(chǎn)。
TOP3:Evonik
產(chǎn)能31萬噸/年,產(chǎn)地較多;MMA也幾乎全部自產(chǎn)。
表4 其他廠商詳細產(chǎn)能情況
PMMA全球產(chǎn)能分布表 |
||
企業(yè)名稱 |
所在地區(qū) |
年產(chǎn)能(萬噸) |
奇美 |
鎮(zhèn)江 |
10 |
中國臺灣 |
26 |
|
奇美匯總 |
36 |
|
三菱麗陽 |
韓國 |
11 |
荷蘭 |
3 |
|
美國 |
3 |
|
南通 |
6 |
|
日本 |
4.4 |
|
泰國 |
1.2 |
|
英國 |
4 |
|
中東 |
3.3 |
|
三菱麗陽匯總 |
35.9 |
|
Evonik |
德國 |
10 |
美國 |
9 |
|
上海 |
4 |
|
中國臺灣 |
8 |
|
Evonik 匯總 |
31 |
|
住友化學 |
日本 |
4.5 |
新加坡 |
20 |
|
中東 |
5 |
|
住友化學匯總 |
29.5 |
|
Arkema |
法國 |
6 |
韓國 |
4 |
|
美國 |
12.7 |
|
意大利 |
3.5 |
|
Arkema 匯總 |
26.2 |
|
LG MMA |
韓國 |
12.3 |
蘇州雙象 |
蘇州 |
8 |
Plaskolite |
美國 |
6.1 |
韓國大山 |
韓國 |
6 |
Kuraray |
日本 |
5.8 |
Sabic |
沙特 |
5.5 |
旭化成 |
日本 |
5 |
龍新化工 |
黑龍江 |
4 |
上海涇奇 |
上海 |
2 |
泰國TPI |
泰國 |
1 |
總計 |
214.3 |
PMMA的主要用途
PMMA是迄今為止合成透明材料中質(zhì)最優(yōu)異的。PMMA具有質(zhì)輕、價廉,易于成型等優(yōu)點。它的成型方法有澆鑄,射出成型,機械加工、熱成型等。尤其是射出成型,可以大批量生產(chǎn),制程簡單,成本低。因此,它的應用日趨廣泛,它廣泛用于儀器儀表零件、汽車車燈、光學鏡片、透明管道等。
應用領(lǐng)域
1、建筑應用:櫥窗、隔音門窗、采光罩、電話亭等;
2、廣告應用:燈箱、招牌、指示牌、展架等;
3、交通應用:火車、汽車等車輛門窗等;
4、醫(yī)學應用:嬰兒保育箱、各種手術(shù)醫(yī)療器具民用品:衛(wèi)浴設施、工藝品、化妝品、支架、水族箱等;
5、工業(yè)應用:儀器表面板及護蓋等;
6、照明應用:日光燈、吊燈、街燈罩等;
7、運用領(lǐng)域:酒店、商場、辦公樓、會所、別墅、博物館、醫(yī)療、教育、餐飲、展覽展示等等;
8、運用區(qū)域:吊頂、集成吊頂、隔斷、屏風、移門、透明墻、酒店家具、辦公家具、吧臺、燈飾、吊燈、標識、標牌、地板、景觀等等。
表5 PMMA在各個領(lǐng)域的需求
PMMA用途 |
||
用途 |
需求(萬噸) |
比例 |
電子電器 |
29 |
32% |
導光板 |
18 |
20% |
汽車 |
9 |
10% |
其他 |
34 |
38% |
合計 |
90 |
100% |
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