Обратная связь
+7 (499) 372-09-21
Статьи >

Литьевой и экструзионный акрил: в чем отличие?

Акриловые изделия

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

Мономер метилметакрилата - сырье для производства литьевого акрилаДля 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.

Мономер метилметакрилат ММА - Полимер полиметилметакрилат ПММА3. 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.

Гранулированный ПММА - сырье для производства экструзионного акрилаЭкструзионная линия для производства акрилаПосле 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 : 2015-11-24  Автор "Акрилшик"
2015-11-24 Литьевой и экструзионный акрил: в чем отличие? 5 из 5 на

Нам доверяют

<
>
 
 
 
 

я согласен на обработку персональных данных