基本信息
中文名：聚甲基丙烯酸甲酯
别名：有机玻璃、亚克力
英文名：Polymethyl Methacrylate
简称：PMMA
化学式：(C5O2H8)n
外观：透明、无色或浅黄色，具有极佳的透明度和光泽度
密度：约为1.18-1.19g/cm³
熔点：150℃
沸点：100℃
水溶性：不溶
闪点：250℃
折射率：为1.49
性能特点
高透明度和光学性能：PMMA具有极高的透明度，光透过率可达92%以上，使其在光学应用中非常有用。其折射率为1.49至1.56，适合制造各种光学产品。
机械性能：PMMA具有较高的机械强度，包括抗拉强度、抗压强度和弯曲强度。例如，3mm厚的PMMA抗拉强度为59.10 MPa，10mm厚的为53.70 MPa。此外，PMMA还具有良好的刚性和硬度，但质地较脆，容易产生裂纹。
耐候性和耐老化性：PMMA具有出色的耐候性和耐老化性，即使长时间暴露在户外环境中也能保持其透明度和物理性能。
化学稳定性：PMMA对许多化学品具有良好的耐受性，如稀酸、稀碱、盐水和油脂等。然而，它对某些溶剂（如丙酮、酒精、甲醇等）和强氧化剂（如硝酸和硫酸）敏感。
加工性能：PMMA易于加工，可以通过多种方式成型，如挤出、注射、热成型等。它具有良好的尺寸稳定性和可塑性，适合制作各种形状的产品。
电气性能：PMMA具有良好的绝缘性能，适用于电气设备的制造。但其电气性能易受湿度影响。
热性能：PMMA的玻璃化转变温度约为100°C至110°C，在此温度范围内材料的刚性和强度较高。其熔点为130-140°C，热分解温度超过270°C。
环境影响：PMMA的生产过程对环境有一定影响，但其可回收性较好，且对人体无毒性。
PMMA的分类
PMMA根据其合成方法主要分为本体浇铸法、悬浮聚合法两种：
一、本体聚合
本体聚合是将单体和引发剂等加入到模具或反应器中，在一定温度下进行聚合反应，直接得到聚合物产品。
优点：
产品纯度高，因为没有其他介质引入杂质。
光学性能良好，透明度高，可用于制造光学器件等对透明度要求高的产品。
缺点：
聚合过程中放热量大，容易产生局部过热现象，导致产品出现气泡、裂纹等缺陷。
反应后期体系粘度大，散热困难，难以控制反应温度。
二、悬浮聚合
悬浮聚合是将单体以小液滴的形式悬浮在水介质中，在引发剂和搅拌的作用下进行聚合反应。
优点：
散热容易，反应体系温度容易控制，可避免局部过热。
产物为颗粒状，易于分离和处理。
缺点：
需要使用分散剂等助剂，可能会影响产品的纯度和性能。
产品的光学性能相对本体聚合稍差。
PMMA的加工工艺
浇铸成型
浇铸成型用于成型有机玻璃板材、棒材等型材，即用本体聚合方法成型型材。浇铸成型后的制品需要进行后处理，后处理条件是60℃下保温2h，120℃下保温2h。
注塑成型
注塑成型采用悬浮聚合所制得的颗粒料，成型在普通的柱塞式或螺杆式注塑机上进行。
挤出成型
聚甲基丙烯酸甲酯也可以采用挤出成型，用悬浮聚合产生的颗粒料制备有机玻璃板材、棒材、管材、片材等，但这样制备的型材，特别是板材，由于聚合物分子量小，力学性能、耐热性、耐溶剂性均不及浇注成型的型材，其优点是生产效率高，特别是对于管材和其它用浇注法是模具。难以制造的型材。挤出成型可采用单阶或双阶排气式挤出机，螺杆长径比一般在20-25。
热成型
热成型是将有机玻璃板材或片材制成各种尺丁形状制品的过程，将裁切成要求尺寸的坯料夹紧在模具框架上，加热使其软化，再加压使其贴紧模具型面，得到与型面相同的形状，经冷却定型后修整边缘即得制品。加压可采用抽真空牵伸或用对带有型面的凸模直接加压的方法。采用快速真空低牵伸成型制品时，宜采用接近下限温度，成型形状复杂的深度牵伸制品时宜采用接近上限温度，一般情况下采用正常温度。
PMMA的改性
PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）是一种广泛应用的热塑性聚合物，具有高透明度、良好的机械性能和耐候性。然而，由于其脆性较高，通常需要进行改性以提高其综合性能。以下是关于PMMA改性的几种常见方法及其效果：
共聚与共混改性：
与其他单体共聚：通过与MMA、TFEMA、BzMA等单体共聚，可以获得具有不同特性的改性PMMA材料。例如，使用TFEMA和BzMA共聚可以改善PMMA的光学性能和机械性能。
与其他聚合物共混：将PMMA与其他聚合物如PLA、PC等共混，可以提高复合材料的拉伸强度、弯曲强度和透明度。例如，PLA/PMMA共混物在提高耐热性的同时，也保持了较高的透明度。
化学改性：
接枝改性：通过接枝反应，如丙烯酸酯接枝改性，可以显著提高材料的柔韧性和弹性。例如，NR-g-PBA共混物的拉伸弹性模量和拉伸强度较未改性NR或NR-g-(PMMA，PBA)共混物有所降低，表明接枝改性对材料性能有显著影响。
辐射改性：通过辐射处理，可以显著提高PMMA的表面硬度和刚度。例如，在99千戈瑞的辐射剂量下，PMMA的表面层硬度和塑性变形功显著提高，使其适用于高强度、刚度要求较高的工业领域。
表面改性：
等离子体聚合：通过等离子体聚合技术，可以在PMMA表面形成一层具有特定功能的涂层。例如，在allylamine等离子聚合物膜上进行“从接枝”聚合反应，可以制备出具有高分子量的PMMA涂层，从而改善其表面性能。
应用领域
建筑领域
应用：PMMA在建筑中常被用于制作采光顶、隔热板、窗户、幕墙以及光纤照明设备等。其高透光率使其成为玻璃的理想替代品，广泛应用于商场、体育场馆和机场等大型建筑中。
优势：PMMA不仅具有优异的透明度，还具备良好的耐候性和抗紫外线性能，能够在户外环境中长时间保持其透明度和性能。此外，其轻质特性减轻了建筑结构的负担，提高了安全性。
广告和展示领域
应用：PMMA在广告和展示领域被广泛用于制作广告牌、灯箱、展示柜和展览展示架。其可加工性强，能被切割、雕刻和热成型，适合制作各种复杂形状的广告和展示品。
优势：PMMA表面光滑，透光性好，使得广告牌和灯箱广告更加亮丽夺目。同时，其耐候性保证了广告牌在户外环境中的长期稳定性。
交通运输领域
应用：PMMA在交通运输领域主要用于汽车和飞机制造，如汽车尾灯罩、仪表盘和飞机舷窗等部件。
优势：PMMA材料不仅重量轻，还具备优良的抗冲击性和耐候性，能够满足交通工具对材料的高要求。其高透明度也提升了驾驶和乘坐的视野质量。
医疗器械领域
应用：PMMA在医疗器械中用于制作隐形眼镜、眼内晶体、牙科修复材料和各种实验室器具等。
优势：PMMA具备良好的生物相容性，不会引起明显的生物排异反应，确保了与人体的良好配合。其高透明度也便于医生在手术和检查过程中观察。
家用电器和日用品领域
应用：PMMA在家用电器和日用品领域的应用包括冰箱门板、洗衣机视窗、照明灯具罩以及浴缸等。
优势：PMMA的高透明度和易清洁特性使其成为这些产品的理想材料选择。其耐候性也保证了产品在不同环境下的长期使用性能。
光学领域
应用：PMMA在光学领域被用于制作眼镜、相机镜头、光学仪器等光学产品。
优势：PMMA具有优异的透明性和光学性能，包括较低的光散射和折射，使得其在光学产品中能够保持清晰的成像效果。
保护和包装领域
应用：PMMA膜在保护和包装领域被用作显示屏的保护膜、触摸屏、包装材料等。
优势：PMMA膜具有出色的耐候性和耐化学性，同时易于加工。它能有效抵抗环境因素的损害，延长保护物体的使用寿命，并保持高透明度以确保物体清晰可见。
