即聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate)，簡(jiǎn)稱PMMA，是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的一種高分子聚合物，又稱作有機(jī)玻璃，具有高透明度、高耐候性、高硬度、易加工成型等優(yōu)點(diǎn)，是經(jīng)常使用的玻璃替代材料。
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PMMA粒子 ?圖源：盛禧奧PMMA的相對(duì)分子質(zhì)量大約為200萬(wàn)，而且形成分子的鏈較為柔軟，因此PMMA的強(qiáng)度比較高，抗拉伸和抗沖擊的能力比普通玻璃高7～18倍。其作為有機(jī)玻璃時(shí)，即使破碎，也不會(huì)像普通玻璃那樣產(chǎn)生迸裂的碎片。? ? ? ?
破碎的有機(jī)玻璃? ?圖源：網(wǎng)絡(luò)PMMA是目前光學(xué)性能最優(yōu)良的透明高分子材料，透光率達(dá)到92%，比玻璃及PC的透光率高，這也成為其許多應(yīng)用的最重要基礎(chǔ)特性。? ?
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PMMA透鏡??圖源：盛禧奧
PMMA的耐候性在常用塑料里也是首屈一指的，其在汽車外飾耐候測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)SAE J2527下，可滿足3500-4000 KJ/m2的耐候性測(cè)試，遠(yuǎn)高于普通PC、PA等塑料。另外，PMMA的鉛筆硬度可達(dá)到2H，也遠(yuǎn)高于PC等其他普通塑料，具有很好的表面耐刮擦性。亞克力的研究開發(fā)，距今已有一百多年的歷史。
1872年丙烯酸的聚合性被發(fā)現(xiàn)；
1880年甲基丙烯酸的聚合性為人知曉；
1901 年丙烯聚丙酸脂的合成法研究完成；
1927年運(yùn)用前述合成法嘗試工業(yè)化制造；
1937年甲基酸脂工業(yè)制造開發(fā)成功，由此進(jìn)入規(guī)模性制造。
二戰(zhàn)期間因亞克力具有優(yōu)異的強(qiáng)度及透光性，首先被應(yīng)用于飛機(jī)的擋風(fēng)玻璃，坦克司機(jī)駕駛室的視野鏡。盛禧奧公司旗下的Plexiglas@品牌最早在北美實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)PMMA板材。
1948年世界第一只亞克力浴缸的誕生，標(biāo)志著亞克力的應(yīng)用進(jìn)入了新的里程碑......
PMMA因其優(yōu)異的特性，已經(jīng)在汽車、電子與家電、消費(fèi)品、照明、建筑與建材、醫(yī)療等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。今天我們著重講講它在要求比較嚴(yán)苛的汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。總的來說，PMMA在汽車的尾燈、儀表盤面罩、外立柱和裝飾件、內(nèi)飾燈、后視鏡外殼等領(lǐng)域都有應(yīng)用。其主要用于需要透明、半透明以及高光澤度等領(lǐng)域。? ? ? ?
PMMA在汽車上的應(yīng)用? ?圖源：盛禧奧這些領(lǐng)域的零部件有不同的試驗(yàn)大綱，對(duì)材料的性能要求也有所不同。以吉利汽車對(duì)純PMMA材料要求為例，其材料標(biāo)準(zhǔn)部分要求如下。性能 | 要求 |
密度( g/cm3 ) | 1.18 ± 0.02 |
拉伸強(qiáng)度( MPa ) | ≥ 60 |
簡(jiǎn)支梁無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度 ( kJ/m2 ) | ≥ 14 |
彎曲強(qiáng)度 ( MPa ) | ≥ 90 |
彎曲模量 ( MPa ) | ≥ 3000 |
維卡軟化溫度 (°C ) | ≥ 100 |
透光率 (%) | ≥ 90 （僅針對(duì)無(wú)色透明材料） |
耐熱老化性 | (100 ± 2) °C * 400 ?h 樣品無(wú)分解現(xiàn)象 |
耐光老化性 | 滿足 Q/JL J160004 的要求 |
耐刮擦性（僅針對(duì)高光免噴涂外飾部件） | ΔL ≤ 2.0 |
汽車車燈分為前燈和尾燈，其燈罩等部件需要使用透明材料。前照燈與霧燈燈罩多使用聚碳酸酯PC類材料，這是因?yàn)樵谛旭傔^程中前燈使用的時(shí)間往往比較長(zhǎng)，同時(shí)汽車行駛時(shí)對(duì)燈罩的耐沖擊要求較高。例如，在夜晚或者大霧的時(shí)候，前照燈或者霧燈就需要長(zhǎng)時(shí)間開啟，對(duì)車燈的導(dǎo)光性能和耐熱性能要求都較高，PC的Tg達(dá)145℃，可滿足110-120℃的長(zhǎng)期使用。但PC用于前燈也存在著工藝復(fù)雜、成本較高、易老化等缺點(diǎn)。? ? ? ?
PC用于前燈?圖源：智能汽車俱樂部尾燈則一般是轉(zhuǎn)向燈、剎車燈等，燈光強(qiáng)度較低、使用時(shí)間較短，因此對(duì)耐熱要求相對(duì)較低，多采用PMMA材料，PMMA透光率92%，高于PC的90%，折射率1.492 ，耐候性好，表面硬度高，是尾燈的面罩、反射器、光導(dǎo)的理想材料。由于較高的硬度，PMMA有很好的耐刮擦性能，作為外配光鏡材料使用時(shí)無(wú)需進(jìn)行表面保護(hù)，可直接使用。而光散射PMMA具有較高的散射特性，易實(shí)現(xiàn)均勻的點(diǎn)亮效果，是當(dāng)前尾燈應(yīng)用的重點(diǎn)材料之一。? ? ? ?
PMMA用于尾燈? ?圖源：盛禧奧性能 | PC | PMMA |
沖擊強(qiáng)度 | ☆☆☆☆ | ☆☆ |
透光性 | ☆☆☆☆ | ☆☆☆☆☆ |
耐熱性 | ☆☆☆☆ | ☆☆☆ |
耐候性 | ☆☆☆ | ☆☆☆☆☆ |
耐刮擦性 | ☆☆ | ☆☆☆☆ |
儀表盤面罩主要起著保護(hù)儀表，準(zhǔn)確顯示儀表數(shù)據(jù)的作用。儀表板面罩要有高的透明度，足夠的強(qiáng)度、剛度，有良好的尺寸穩(wěn)定性，在太陽(yáng)光輻射和發(fā)動(dòng)機(jī)余熱的高溫下不變形，在長(zhǎng)期高溫下不變形、不失效、不影響各儀表的精確度。? ? ? ?
PMMA用于儀表盤面罩? ?圖源：盛禧奧還要有適當(dāng)?shù)难b飾性，格調(diào)幽雅，反光度低，給人以寧?kù)o舒適的感覺；耐久性好，使用壽命10年以上；揮發(fā)性低，耐汽油、柴油和汗液的腐蝕。儀表板面罩一般是注塑成型，PMMA使用較多。汽車外立柱分為ABC柱，其性能要求主要是高光澤（一般為鋼琴黑），高耐候，高耐熱，耐刮擦，常用方案有ABS+噴漆，PP+噴漆及PMMA+ABS雙層擠出方案，以及增韌PMMA方案。PMMA相比于噴漆方案，可以免去噴涂流程，更環(huán)保，成本更低，逐漸成為主流方案。? ? ? ?
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車前裝飾件??圖源：汽車之家內(nèi)飾燈包括閱讀燈和氛圍燈。閱讀燈是汽車內(nèi)部照明系統(tǒng)的一部分，通常安裝在前車頂或后車頂上。為防止光污染，閱讀燈一般要對(duì)光線進(jìn)行散射處理，可使用啞光或者磨砂的PMMA或者PC方案。? ? ? ?
閱讀燈 圖源：bing氛圍燈是一種能夠營(yíng)造舒適氛圍、提升整車質(zhì)感的起到裝飾作用的照明燈。氛圍燈使用的導(dǎo)光條按照其質(zhì)地分為軟質(zhì)與硬質(zhì)兩種。硬質(zhì)導(dǎo)光條質(zhì)地偏硬，無(wú)法彎曲，一般通過注塑或擠塑成型，材質(zhì)以PMMA、PC等具備透明性的材料為主。? ? ? ?
PMMA導(dǎo)光條??圖源：智能汽車俱樂部這里需要提出的是，針對(duì)超長(zhǎng)導(dǎo)光條及散射光需求，盛禧奧專門推出了AltuglasTM?V825T-LPL (普通耐熱級(jí)別超長(zhǎng)導(dǎo)光規(guī)格)和AltuglasTM?Diffuse 502 (光擴(kuò)散規(guī)格)兩個(gè)PMMA牌號(hào)。其中V825T-LPL具有比普通PMMA更好的導(dǎo)光性，更低的黃化指數(shù)和光吸收性，同樣厚度或者同樣長(zhǎng)度時(shí)導(dǎo)光率明顯高于普通PMMA。
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? ? ? ?AltuglasTM V825T-LPL和普通PMMA
AltuglasTM?V825T-LPL適合用于超長(zhǎng)導(dǎo)光條應(yīng)用，既可用于內(nèi)飾，也可用于外飾。? ? ? ?
? ?AltuglasTM?V825T-LPL 用于內(nèi)飾氛圍燈?
圖源：盛禧奧
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? ?AltuglasTM V825T-LPL 用于外飾導(dǎo)光條?
圖源：盛禧奧
而AltuglasTM?Diffuse 502是具有光散射效果的PMMA材料，可營(yíng)造柔和、質(zhì)感、輕松的光學(xué)氛圍。? ? ? ?
AltuglasTM?Diffuse 502 用于頂部控制板?
圖源：盛禧奧
后視鏡外殼主要要求較高的光澤度和黑亮度，同時(shí)要求較高的抗沖擊強(qiáng)度、耐刮擦性能和耐候性能。由于鏡殼形狀一般為曲面，容易產(chǎn)生應(yīng)力，因此對(duì)加工性能和韌性要求比較高。常規(guī)方案有ABS噴漆，但工藝污染嚴(yán)重，工序多，采用PMMA方案可實(shí)現(xiàn)免噴涂，不過一般此處要采用增韌級(jí)別的PMMA材料，以滿足其試驗(yàn)大綱中的跌落實(shí)驗(yàn)等項(xiàng)目。
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PMMA免噴涂材料用于后視鏡外殼 ?
圖源：汽車之家
以上是PMMA在汽車中的一些常規(guī)應(yīng)用，都是與光學(xué)或者外觀有關(guān)，要么需要透光，要么需要鋼琴黑等高光黑效果，可以說PMMA為汽車增加了很多“光彩”。由于PMMA的耐熱相對(duì)PC較低，難以滿足前燈使用中高耐熱的要求，所以一般在前燈應(yīng)用相對(duì)較少。但是，來自盛禧奧的高耐熱PMMA材料克服了相關(guān)缺陷，越來越多地在汽車前燈系統(tǒng)的部件中被采用！前文講過，PC用于汽車前燈的主要優(yōu)勢(shì)在于高耐熱及高抗沖擊性，可以滿足110℃以上的使用溫度，但是PC的光學(xué)性能并不及PMMA，比如透光率低于PMMA，長(zhǎng)導(dǎo)光條的光線損失率也高于PMMA，長(zhǎng)期使用后的黃變也比PMMA更嚴(yán)重。那么，PMMA在前燈如何找到用武之地呢？? ? ? ??
光線在長(zhǎng)導(dǎo)光條中的傳播? ? ??
圖源：盛禧奧
前燈燈罩由于耐沖擊要求高、使用時(shí)間長(zhǎng)、聚集熱量多等因素，一般還是使用PC材料。而前燈透鏡則要求溫度相對(duì)較低，特別是LED大燈的流行，為PMMA在前燈透鏡的應(yīng)用開創(chuàng)了條件。2014年后，汽車全LED大燈流行，玻璃透鏡慢慢退出市場(chǎng)，逐漸被PMMA替代。
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高耐熱AltuglasTM HT121用于前燈透鏡?
圖源：盛禧奧
在透鏡中，PMMA替代玻璃的優(yōu)勢(shì)有：1. 容易造型設(shè)計(jì)、加工成型，特別一些特殊的光學(xué)設(shè)計(jì)；用玻璃只能是圓的，還要進(jìn)行拋光等操作；2. 生產(chǎn)效率高，現(xiàn)在一些車燈廠在做透鏡標(biāo)準(zhǔn)化，比如聚光器和透鏡一體化，大批量生產(chǎn)的話，PMMA注塑生產(chǎn)更可保證供貨穩(wěn)定性；
3. 輕量化，PMMA密度是玻璃的近一半；
4. 玻璃不可回收，PMMA可回收使用。
一般來說，根據(jù)汽車的定位等級(jí)和前燈透鏡設(shè)計(jì)不同，前燈透鏡要求不同使用溫度等級(jí)。要求溫度在85-90℃時(shí)，常規(guī)PMMA即可滿足使用要求，可直接替代玻璃，如盛禧奧耐熱AltuglasTM V825, AltuglasTM?V825T。使用溫度較高，在95-105℃時(shí)，可采用高耐熱PMMA方案，如盛禧奧高耐熱AltuglasTM HT121，可滿足汽車公司的長(zhǎng)期點(diǎn)燈實(shí)驗(yàn)，而常規(guī)PMMA不到24小時(shí)就會(huì)發(fā)生變形。當(dāng)使用溫度要求在110℃以上時(shí)，仍需使用玻璃或其他高耐熱材料。
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高耐熱AltuglasTM HT121用于前燈透鏡?
圖源：盛禧奧
盛禧奧高耐熱AltuglasTM HT121在保證高耐溫要求的同時(shí)，所制成的前燈透鏡的造型相對(duì)玻璃透鏡可以復(fù)雜很多，而且重量更輕，方便批量化生產(chǎn)。而且現(xiàn)在有些車燈透鏡和聚光器一體化設(shè)計(jì)，也可采用高耐熱AltuglasTM HT121，以實(shí)現(xiàn)更好的光學(xué)效果。? ? ? ?
AltuglasTM HT121具有良好的耐熱性能除此以外，針對(duì)較長(zhǎng)的導(dǎo)光條，比如達(dá)到500-700mm以上時(shí)，PC及普通耐熱PMMA光線損失嚴(yán)重的問題，盛禧奧專門推出了AltuglasTM?HT121-LPL材料。? ? ? ?
?AltuglasTM?HT121-LPL用于長(zhǎng)導(dǎo)光條AltuglasTM?HT121-LPL在保持高耐熱的同時(shí)，有著更高的透光率和更低的霧度（Haze），可以使光源的光線在導(dǎo)光條中更高通量、更長(zhǎng)距離地傳播。? ? ? ?
AltuglasTM HT121-LPL & HT121-102與PC材料性能對(duì)比AltuglasTM?HT121-LPL優(yōu)秀的傳導(dǎo)效率可降低對(duì)LED光源功率的要求，起到節(jié)能作用，另外它還具有好的耐化學(xué)品性和耐候性能。參考資料：盛禧奧，智能汽車俱樂部，互聯(lián)網(wǎng)資料。原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（艾邦高分子）：?大放“光”彩，亞克力（PMMA）在汽車上的應(yīng)用
