Полиметилметакрилат

4. Переработка

          Листовое органическое стекло перерабатывают вакуумированием, пневмоформованием и штампованием. Заготовку перед формование нагревают до температуры, которую выбирают в интервале между температурами размягчения и деструкции полимера. В случае полиметилметакрилатного органического стекла продолжительность разогрева заготовки t (мин) может быть ориентировочно определена по уравнению:

t = 10 + 3 d ,

где d –толщина листа в мм.

          При формовании изделий из ориентированного органического стекла перед разогревом лист закрепляют в массивной раме, в которой затем осуществляют формование. Используют также метод холодного формования.

          Листовое органическое стекло можно подвергать всем видам механической обработки специально разработанным для этой цели инструментом. Например, сверление отверстий в листовом полимелилметакрилате следует осуществлять сверлом с углом при вершине 120 ° при низких скоростях резания и подачи инструмента. При отсутствии специального инструмента механическую обработку органического стекла осуществляют с применением инструментов и режимов, обычно используемых для обработки легких сплавов и дерева. Фрезирование производится на высокоскоростных режимах резания. Охлаждение и отвод стружки осуществляется сжатым воздухом. Шлифование граней органического стекла производится на тонких шлифовальных кругах сухим способом. Создаваемое при этом давление не должно вызывать перегрев материала. Органические стекла склеивают клеями и сваривают встык или нахлест.

          Для крепления листового органического стекла в рамах остекляемых проемов разработаны различные способы. При жестком болтовом креплении органическое стекло прижимают в раме или каркасу при помощи болтов, винтов или заклепок, пропущенных через отверстия в стекле или специальные вырезы (фестоны). Заворачивание болтов можно осуществлять только специальными тарированными гаечными ключами.

          При жестком безболтовом креплении прижим листа к каркасу или раме осуществляется металлическими накладками, которые крепятся болтами. Этот вид крепления более совершенен, т. к. нет необходимости рассверливать отверстия в листе секла, а возникающие в нем напряжения распределены более равномерно, чем в предыдущем случае. Мягкое безболтовое крепление листового органического стекла не приводит к возникновению напряжений в стекле в момент крепления и не препятствует деформации листа при эксплуатации.

5. Применение

          Применение полиметилметакрилатного органического стекла чрезвычайно разнообразно: в авиа-, автомобиле- и судостроении – как конструкционный материал; в промышленности и гражданском строительстве – для остекления куполов, окон, веранд и декоративной отделки интерьеров зданий; в сельском хозяйстве – для остекления парников, теплиц и т. п.; в светотехнической промышленности – для изготовления защитных колпаков светильников; в медицинской промышленности - для изготовления интраокулярных линз (глазных хрусталиков) деталей приборов и инструментов, а также протезов; в химическом машиностроении и пищевой промышленности – для изготовления труб; в оптике – в производстве линз и призм; в искусстве – для создания гравюр и скульптур и т. д.

          Органическое стекло, поглощающее УФ-излучение, применяют в музеях для защиты экспонатов от разрушающего действия коротковолнового излучения.

          Сополимер метилметакрилата с акрилонитрилом используют для изготовления корпусов приборов, безопасных смотровых куполов, деталей остекления самолетов, вагонов, автобусов и пр., предназначенных для работы под повышенными нагрузками.

          Основные области применения прозрачного полистирола – изготовление мелких деталей для электро- и радиоприборов, линз для карманных фонарей, светильников, увеличительных стекол и предметов домашнего обихода.

          Из полидиэтиленгликоль-бис - (аллилкарбоната) изготавливают линзы и стекла для очков. Поликарбонат применяют, прежде всего, там, где требуется высокая ударопрочность и теплостойкость, в частности для изготовления смотровых стекол, сигнальных светильников, защитных экранов, деталей и корпусов приборов и др.

          Винопроз служит преимущественно для производства листов, прутков, труб. Его используют также для изготовления шкал, чертежных приборов, логарифмических линеек, клише и матриц для типографических работ, для защиты фотосхем, светокопировальных работ, в картографии и для др. целей. Матированный продукт применяют для снятия копий с планов и вычерчивания на нем копий несмываемой тушью .

          Органическое стекло на основе целлюлозы применяют для изготовления защитных стекол очков, светозащитных оконных стекол и штор, а также для покрытия рекламных щитов. Прозрачные формованные детали используют в производстве магнитофонов, радиоприемников и телевизоров.

6. Полиметилметакрилат и полистирол

          Для окрашивания полиметилметакрилата в процессе синтеза неорганическими пигментами в шаровой мельнице диспергируют пигменты с 5%-ным раствором полиметилметакрилата в растворе мономера, 5 % полимера вводят в раствор мономера для повышения его вязкости с целью предотвращения седиментации пигментов. Диспергирование продолжается в течение 25—30 ч при соотношении пигмент : раствор полимера 1:4. Полимеризацию проводят блочным методом в формах, погруженных в водяные ванны, при 20 °С в течение 10—12 ч в присутствии инициатора —дициклогексилпероксидикарбоната. В зависимости от содержания пигментов получают непрозрачные или полупрозрачные полимеры с равномерным распределением пигментов по объему. Физико-механические характеристики окрашенного полиметилметакрилата не ниже, чем у неокрашенного. 
          При окрашивании суспензионного полиметилметакрилата пигментный препарат готовят, используя неионогенные ПАВ. Это предотвращает оседание пигментов в процессе синтеза и позволяет получать хорошее качество окраски полимера. Иногда для приготовления пигментного препарата используют дибутилфталат, который вместе с пигментом (не менее 70 % пигмента в смеси) загружают в шаровую мельницу и размалывают в течение 24 ч. Образовавшуюся пасту вводят в аппарат для синтеза. Наиболее эффективное диспергирование пигмента достигается при изготовлении пигментного препарата на вальцах с применением порошка полимера в количестве не менее 30 % или на каландрах. 
Введение такого препарата в мономер повышает вязкость системы и, следовательно, предотвращает оседание пигмента. 
          Пигменты по-разному могут влиять на скорость полимеризации. Так, при окрашивании полистирола в процессе синтеза введение неорганических пигментов практически не сказывается на скорости полимеризации тогда как органические пигменты снижают скорость полимеризации, причем наибольшее снижение скорости вызывает введение фталоцианинового голубого.

7. Правила обращения

          Стекло запрещается протирать органическими растворителями. Работы, связанные с применением растворителей, необходимо проводить в помещениях, снабженных вентиляцией, обеспечивающей удаление паров растворителей. При окраске изделия с органическим стеклом поверхность органического стекла должна закрываться несколькими слоями защитной бумаги.

         Во избежание образования в органическом стекле внутренних напряжений при механической обработке необходимо следить за тем, чтобы стекло не разогревалось в местах обработки.

          При монтажных работах необходимо применять защитные чехлы, предохраняющие стекла от повреждений.

8. Техника безопасности

          Органическое стекло в обращении безопасно. При длительном действии повышенных температур (свыше 100 ° С) возможно выделение паров метилметакрилата.

          Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны 10 мг/м ³ . работа с органическим стеклом при температуре выше температуры размягчения должна проводиться в помещениях, снабженных приточно-вытяжной вентиляцией и устройствами с отсасывающей вентиляцией в местах газовыделения.

          Температура воспламенения органического стекла 260 ° С, температура самовоспламенения 460 ° С. при загорании тушить тонкораспыленной водой, пеной, песком.

Заключение 

     Главное достоинство этого материала  – его высокая прочность. Она  превосходит прочность обычного (силикатного) стекла в десятки раз: предметам из органического стекла не страшны удары.

     В отличие от обычного стекла, оргстекло  хорошо пропускает ультрафиолетовые лучи, необходимые растениям, и именно его предпочтительнее использовать для остекления теплиц.

     Однако  такое стекло уступает обычному в  твёрдости (острые предметы оставляют  на нём царапины) и химической стойкости. 

Список  литературы

1. Энциклопедия полимеров. – М.: Советская энциклопедия, 1972.
2. Органические стекла и метакрилатные формовочные полимеры. Каталог. – Черкассы, 1987. – 32 с.
3. Справочник юного химика (Н.Б. Казеннова, изд. 1997г.).