PMMA,是由MMA單體與少量的丙烯酸酯類共聚而成的非結晶性塑料;
英文全稱:Polymethyl mecrylate,簡稱PMMA;
學名:聚甲基丙烯酸甲酯;
俗稱:有機玻璃,也叫亞克力;
PMMA與PC一樣,有著良好的透明性,但兩者之間又有不少區別,對比如下:
表1 PMMA與PC的對比
對比指標 | PMMA | PC |
透明性 | 92% | 89% |
耐摔性 | 易碎 | 耐摔 |
耐刮擦 | 耐刮擦 | 易留痕 |
PMMA發展簡史
1865年,E?Frrank Land 和 B?F?Duppa 首次在實驗室中合成出甲基丙烯酸酯類單體,人們初步認識了它的基本性能;
1910 年Otto Rohm 第一個試制成功聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) ,奠定了MMA 類單體的應用基礎;
1927年,德國羅姆哈斯公司首次聚合出了PMMA;
1931年,德國羅姆哈斯公司建廠生產PMMA;
1934 年,ICI 公司開發成功具有劃時代的意義的丙酮氰醇法(ACH法) 工藝;
20世紀80年代,以日本觸媒公司為代表的異丁烯(叔丁醇) 氧化法,BASF 公司為代表的乙烯、丙烯羰基化法,日本旭化成公司為代表的甲基丙烯腈法的開發成功,標志著合成MMA 方法趨于多樣化。
1989 年,日本三菱瓦斯公司開發了新ACH法(又稱MGC 法) ,改進了傳統工藝。
PMMA生產工藝
PMMA的生產工藝很多,主要的區別在于制成MMA的工藝不同,目前比較流行的是ACH法和C4法,各主要廠商采用的方法如下:
表2 ACH法和C4法
廠商 | ACH法 | C4法 |
奇美 | ● | ● |
MRC | ● | ● |
Evonik | ● | |
Sumitomo | ● | |
Arkema | ● | |
LG | ● | |
Asahi | ● | |
Kuraray | ● | |
韓國大山 | ● | |
龍新化工 | ● |
表3 兩種生產工藝的比較如下
工藝 | ACH法 | C4法 |
原料 | 丙酮 | 異丁烯 |
投資額(萬USD) | 12500 | 9000 |
生產費用(USD/噸) | 900 | 860 |
副產物 | 大量 | 少 |
安全性 | 劇毒 | 安全 |
PMMA的成型工藝
1、塑料的處理
PMMA具有一定的吸水性,其吸水率達0.3-0.4%,而注塑須在0.1%以下的溫度,通常是0.04%。水份的存在使熔體出現氣泡、氣紋,透明度降低等。所以要進行干燥處理。干燥溫度80-90℃,時間為3小時以上。回收料在某些情況下可100%的使用,實際份量要視品質要求而定,通常可過30%,回收料要避免污染否則會影響透明度和成品的性質;
2、注塑機選用
PMMA對注塑機有特別要求,因為其熔體粘度大,需要較深的螺槽的螺桿和較大直徑的射嘴孔;如果對制品的強度要求較高,則要用較大長徑比的螺桿實行低溫塑化。另外PMMA一定要用干燥料斗貯料配合機臺同時生產使用;
3、熔膠溫度
可用對空注射法量度:由210℃-270℃不等,具體視供應商提供的資料而定;
4、注射溫度
可用快速注射,但要避免產生高度內應力,宜用多級注射,如慢-快-慢等,注塑厚件時,則采用高壓慢速。
PMMA的主要生產廠家
TOP1:奇美
產能36萬噸/年,分布在臺灣和鎮江;自家不生產MMA,全部都是外購。
TOP2:MRC
產能35.9萬噸/年,產地較多;MMA幾乎全部自產。
TOP3:Evonik
產能31萬噸/年,產地較多;MMA也幾乎全部自產。
表4 其他廠商詳細產能情況
PMMA全球產能分布表 | ||
企業名稱 | 所在地區 | 年產能(萬噸) |
奇美 | 鎮江 | 10 |
中國臺灣 | 26 | |
奇美匯總 | 36 | |
三菱麗陽 | 韓國 | 11 |
荷蘭 | 3 | |
美國 | 3 | |
南通 | 6 | |
日本 | 4.4 | |
泰國 | 1.2 | |
英國 | 4 | |
中東 | 3.3 | |
三菱麗陽匯總 | 35.9 | |
Evonik | 德國 | 10 |
美國 | 9 | |
上海 | 4 | |
中國臺灣 | 8 | |
Evonik 匯總 | 31 | |
住友化學 | 日本 | 4.5 |
新加坡 | 20 | |
中東 | 5 | |
住友化學匯總 | 29.5 | |
Arkema | 法國 | 6 |
韓國 | 4 | |
美國 | 12.7 | |
意大利 | 3.5 | |
Arkema 匯總 | 26.2 | |
LG MMA | 韓國 | 12.3 |
蘇州雙象 | 蘇州 | 8 |
Plaskolite | 美國 | 6.1 |
韓國大山 | 韓國 | 6 |
Kuraray | 日本 | 5.8 |
Sabic | 沙特 | 5.5 |
旭化成 | 日本 | 5 |
龍新化工 | 黑龍江 | 4 |
上海涇奇 | 上海 | 2 |
泰國TPI | 泰國 | 1 |
總計 | 214.3 |
PMMA的主要用途
PMMA是迄今為止合成透明材料中質最優異的。PMMA具有質輕、價廉,易于成型等優點。它的成型方法有澆鑄,射出成型,機械加工、熱成型等。尤其是射出成型,可以大批量生產,制程簡單,成本低。因此,它的應用日趨廣泛,它廣泛用于儀器儀表零件、汽車車燈、光學鏡片、透明管道等。
應用領域
1、建筑應用:櫥窗、隔音門窗、采光罩、電話亭等;
2、廣告應用:燈箱、招牌、指示牌、展架等;
3、交通應用:火車、汽車等車輛門窗等;
4、醫學應用:嬰兒保育箱、各種手術醫療器具民用品:衛浴設施、工藝品、化妝品、支架、水族箱等;
5、工業應用:儀器表面板及護蓋等;
6、照明應用:日光燈、吊燈、街燈罩等;
7、運用領域:酒店、商場、辦公樓、會所、別墅、博物館、醫療、教育、餐飲、展覽展示等等;
8、運用區域:吊頂、集成吊頂、隔斷、屏風、移門、透明墻、酒店家具、辦公家具、吧臺、燈飾、吊燈、標識、標牌、地板、景觀等等。
表5 PMMA在各個領域的需求
PMMA用途 | ||
用途 | 需求(萬噸) | 比例 |
電子電器 | 29 | 32% |
導光板 | 18 | 20% |
汽車 | 9 | 10% |
其他 | 34 | 38% |
合計 | 90 | 100% |
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