聚甲基丙烯酸甲酯的性能研究

发布日期:2020/11/20 14:51:38

聚甲基丙烯酸甲酯的性能

聚甲基丙烯酸甲酯是一种开发较早的重要热塑性树脂，具有质轻、高透明度，易于机械加工、耐候、尺寸稳定等优点，在汽车、航空航天、建筑业等领域有着广泛的应用。由于具有优异的物理化学性能，聚甲基丙烯酸甲酯备受关注，其相关的性能参数如表所示。

表：聚合物性能参数

质轻：

PMMA，PC，PET的密度都很小，但是PMMA的密度是三者当中最小的，其密度仅为1.18kg/dm。

透光性：

PMMA的透光性能优异，透光率90～92%，能够透过73%的紫外线；而普通玻璃只能透过0.6%。PC的透光率可达到90%，但也不及PMMA树脂；PET的透光性则是其中最差的，这是由于分子链中苯环的存在严重影响了可见光、紫外光的透过率。

耐侯性：

PMMA可长期在户外使用，经过多年的自然老化，其性能下降很小，而且对二氧化硫和臭氧等气体具有良好的抵抗能力。尺寸稳定性：与PC，PET相比，PMMA的收缩率仅为0.5%。

聚甲基丙烯酸甲酯的应用

由于其品级的不同，PMMA被应用于低、中、高三种不同的领域。

在低端领域，PMMA树脂主要应用于建筑装饰，公共设施，日常用品，教学器材等等；如：美日等国家强制性规定，幼儿园、小学建筑设施中所用玻璃必须是PMMA材质。

而在国内，由于加快了城市现代化建设的步伐，使得街头公交站点的指示牌、路标、信号灯、广告灯箱和电话亭等大量出现。

除此之外，北京奥运场馆及其配套设施中也大量使用了绿色环保的PMMA树脂。

在中高端领域，PMMA树脂不仅在传统工业中得到应用，如汽车工业等领域，也广泛应用于通信多媒体行业，医用行业等中高端领域，具体应用领域如下：

2.1.导光板

步入21世纪，作为显示装置中最核心的组件，即显像管，正在逐渐消失，转而被更为先进、轻便的背光板代替。

导光板，作为背光板的核心组件，其主要材质是透光性和耐候性的光学级PMMA树脂。

目前，国内能够生产高品质PMMA树脂的公司有台湾奇美，韩国LG，日本三菱公司等等；随着国内液晶显示器制造技术的发展，PMMA在该行业的消费潜力巨大。

2.2.塑料光纤

塑料光纤(POF)是由高透明聚合物如聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)作为芯层材料，PMMA、氟塑料等作为皮层材料的一类光纤（光导纤维）。

不同的材料具有不同的光衰减性能和温度应用范围。塑料光纤不但可用于接入网的最后100～1000米，也可以用于各种汽车、飞机、等运载工具上，是优异的短距离数据传输介质。

随着互联网的普及，塑料光纤获得了巨大的发展空间，其中最主要的就是PMMA塑料光纤，其具有芯径大、质地软、质量轻、成本低、带宽大等优点。

从二十世纪中后期到现在，聚合物光纤得到了较快的发展。1968年杜邦公司以PMMA树脂为原料，研制出了PMMA阶跃型塑料光纤，但是损耗高达1000dB/km。1983年，NTT公司对PMMA树脂进行了改进，制备出了全氘化PMMA塑料光纤，损耗明显减小，在650nm波长处的损耗降低到20dB/km。近年来，Y.Koike等人以MMA与氟代丙烯酸酯(TFPMA)为主要原材料，制成GIPOF（渐变折射率聚合物光纤），其带宽大(>1GHz．km)，衰减小(688nm，56dB/km)，主要用于短距离通信。

中国科学院化学所成功的开发出渐变型光纤技术，其制备折射率梯度分布可控的PMMA光纤的技术指标为：在-40～500℃的条件下，光损耗140～240dB/km，带宽0.6～2.3GHz，数值孔径0.15～0.45，单根光纤长度可达600米。

2.3.光学材料

随着国内手机制造业的蓬勃发展，国内手机品牌，如：小米，魅族，华为，中兴等品牌的畅销，以PMMA树脂为主的光学材料也正迅速兴起。

然而，国内用于制造手机镜片的PMMA板材完全依赖进口，生产技术被国外产品所垄断，导致手机成本高。

因此，为了摆脱进口，降低生产成本，国内各生产厂家或者是科研院所有必要开发此类板材技术。

2.4.电致发光材料

近几年，随着IT行业的兴起，有机电致发光材料的研究已经成为电致发光领域的一大热点。由于PMMA具有良好的光电惰性、较好的成膜性和相对较高的热变变温度，使得PMMA树脂成为了电致发光技术研究中重要的高分子材料。Kido采用染料分子级掺杂聚合物作发光层。采用喷涂成膜技术并掺杂不同的荧光染料，能够使发光颜色由绿转变红。