پلی متیل متاکریلات PMMA یا آکریلیک

پلی متیل متاکریلات (PMMA یا اکریلیک): چگونه گرید مناسب را انتخاب کنیم؟

پلی متیل متاکریلات (PMMA یا اکریلیک) یک پلیمر شفاف با کاربردهای بی‌پایان است. پلی متیل متاکریلات (PMMA) که با نام‌های تجاری مانند پلکسی‌گلس، آکریلیک یا لوکسان نیز شناخته می‌شود، یک ترموپلاستیک آمورف و شفاف است که به‌عنوان جایگزینی سبک و مقاوم برای شیشه در بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این پلیمر از پلیمریزاسیون مونومر متیل متاکریلات (MMA) به دست می‌آید و به دلیل خواص نوری، مکانیکی و شیمیایی ممتاز در صنایع گوناگون جایگاه ویژه‌ای دارد.

PMMA را می‌توان با استفاده از تکنیک‌های جوشکاری و اکستروژن شکل داد. کنترل دمای مناسب و طراحی مارپیچ برای دستیابی به کیفیت مذاب ثابت و وضوح نوری ضروری است. در واقع، PMMA را می‌توان با استفاده از تمام فرآیندهای جوشکاری پلاستیک مانند جوشکاری تیغه داغ، جوشکاری گاز داغ، جوشکاری اولتراسونیک یا جوشکاری چرخشی جوشکاری کرد. به دلیل شفافیت و سفتی، PMMA به عنوان ماده چاپ سه بعدی نیز استفاده می‌شود اما در مقایسه با PLA به دمای کمی بالاتر نیاز دارد و کمی بیشتر مستعد تاب برداشتن است. فیلامنت‌های PMMA در طیف گسترده‌ای از رنگ‌ها موجود هستند.

فراتر از قالب‌گیری و اکستروژن سنتی، PMMA را همچنین می‌توان با استفاده از تکنیک‌های دیگر نیز مانند قالب‌گیری دمشی اکستروژن (برای گریدهای اصلاح‌شده با ضربه)، ترموفرمینگ و ریخته‌گری فرآوری کرد. این روش‌ها به دستیابی به وضوح فوق‌العاده، پرداخت‌های صاف و تنوع در طراحی در کاربردهای متنوع کمک می‌کنند. خشک کردن اولیه و شرایط فرآوری کنترل‌شده، کیفیت و جذابیت بصری ثابت را تضمین می‌کنند. علاوه براین، PMMA یک پلیمر مصنوعی مشتق شده از پلاستیک است که به عنوان یک شفاف ترموپلاستیک مهندسی نیز کاربرد دارد. این شیشه مقاوم در برابر خرد شدن همچنین به عنوان رزین ریخته گری در جوهرها و پوشش‌ها و برای بسیاری از اهداف دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

قابلیت بازیافت و مشخصات ایمنی PMMA

پلی متیل متاکریلات (PMMA) ماده‌ای بسیار زیست سازگار، ۱۰۰ درصد قابل بازیافت و غیرقابل تجزیه زیستی است. به عبارت دیگر، PMMA یک پلاستیک گروه ۷ به شمار می‌رود. روش‌های مختلفی برای بازیافت آن جود دارد. اغلب این فرآیندهای بازیافت شامل پیرولیز (در آنPMMA در غیاب اکسیژن به شدت گرم می‌شود)، دپلیمریزاسیون (در آن، PMMA با استفاده از سرب مذاب برای بدست آوردن مونومرMMA با خلوص بیش از 98 درصد فرآوری می‌شود) هستند. با این حال، فرآیند دوم به دلیل استفاده از سرب از نظر زیست‌ محیطی مناسب نیست. همچنین محصولات جانبی مضری تولید می‌کند. اکریلیک بازیافتی را می‌توان به صورت ورق درآورد و در ساخت پنجره‌ها و درب‌ها، تجهیزات پزشکی،صنعت تبلیغات وغیره استفاده کرد.

خواص فیزیکی و شیمیایی PMMA

1. شفافیت نوری بالا: PMMA بیش از ۹۲ درصد نور مرئی را از خود عبور می‌دهد. با این حال، شفاف‌تر از شیشه است.

2. مقاومت در برابر ضربه: PMMA حدود ۱۰ برابر مقاوم‌تر از شیشه معمولی است؛ به این معنا که مقاومت ضربه بالاتری از شیشه و پلی استایرن دارد.

3. مقاومت در برابر اشعه UV: PMMA بدون زرد شدن یا تخریب در برابر نور خورشید بسیار مقاوم است.

4. وزن سبک: اگرچه PMMA ماده‌ای فوی، چقرمه و سبک است اما وزن کلی آن حدود نصف وزن شیشه با همان ضخامت است.

5. قابلیت ماشینکاری و قالب‌گیری: PMMA به دلیل دارا بودن قابلیت ماشینکاری و سهولت در شکل دهی برای تولید قطعات پیچیده مناسب است.

6. مقاومت شیمیایی: PMMA از مقاومت بالایی در برابر بسیاری از اسیدها، بازها و روغن‌ها برخوردار است.

7. عایق الکتریکی: از آنجا که PMMA از رسانش الکتریکی برخوردار نیست، در کاربردهای الکترونیکی و نوری گزینه مناسبی به شمار می‌رود.

PMMA بهتر است یا PC؟

پلی متیل متاکریلات (PMMA) به دلیل برخورداری از استحکام خمشی، استحکام کششی، صیقل پذیری یک جایگزین اقتصادی برای پلی کربنات (PC) است. همان طور که گفته شد، PMMA مقاومت شیمیایی و حرارتی بالاتری نیز نسبت به PC دارد. علاوه براین، PMMA حاوی زیرواحدهای بیسفنول A- است که به طور بالقوه مضر هستند و در پلی کربنات یافت نمی‌شود. این زیرواحدها انتخاب بسیار بهتری برای برش لیزری هستند. درنتیجه، PMMA در اکثر کاربردها نه تنها به قطعات ریز خرد نمی‌شود بلکه به قطعات بزرگ و کدر تبدیل خواهد شد زیرا نرم تر و راحت تر از شیشه خراشیده می‌شود.

کاربردهای گسترده PMMA در صنایع مختلف

PMMA به دلیل شفافیت و دوام، یک ماده همه کاره است و در طیف وسیعی از کاربردها مورد استفاده قرار گرفته است. در ادامه برخی از کاربردهای PMMA را به طور خلاصه مرور می‌کنیم.

1.صنعت ساختمان و معماری: از پلی متیل متاکریلات (PMMA) برای ساخت پنجره‌ها و نورگیرهای سقفی، دیوارهای شفاف و پارتیشن‌های داخلی در صنعت ساخت و ساز استفاده می‌شود. در طراحی و معماری نیز برای تابلوهای تبلیغاتی و علائم راهنمایی، پوشش‌های ضدضربه برای فضاهای عمومی نیز کاربرد دارد.

2. صنعت خودروسازی: در ساخت چراغ‌های جلو و عقب خودرو، پنل‌های داخلی و داشبورد، قطعات تزئینی سبک و مقاوم از PMMA استفاده می‌شود.

3. تجهیزات پزشکی و دندان‌پزشکی: سازندگان تجهیزات پزشکی از پلی متیل متاکریلات (PMMA) در لنزهای داخل چشمی و عینک‌ها، پروتزهای دندانی و قالب‌های ارتودنسی و حتی محفظه‌های شفاف برای تجهیزات آزمایشگاهی استفاده می‌کنند.

4. صنعت روشنایی و اپتیک: PMMA نقش پررنگی در تولید لنزهای نوری و دیفیوزرهای LED، پوشش‌های شفاف برای لامپ‌ها، فیلترهای نوری و منشورها دارد.

5. صنعت هوافضا و الکترونیک: در صنعت حساس هوافضا، از PMMA در ساخت پنجره‌های کابین خلبان، پوشش‌های محافظ برای نمایشگرها، عایق‌های الکتریکی سبک و مقاوم کمک می‌گیرند.

6. هنر و طراحی: PMMA در مجسمه‌سازی و آثار هنری شفاف، ساخت جواهرات مصنوعی و تزئینات، قاب‌های تزئینی و دکوراسیون داخلی بسیار کاربرد دارد.

مزایای زیست‌محیطی و اقتصادی پلی متیل متاکریلات (PMMA)

1.قابلیت بازیافت: همان طور که گفته شد، PMMA قابل بازیافت است؛ به این معنا که می‌توان آن را دوباره به چرخه تولید بازگرداند.

2. دوام بالا: PMMA دارای عمر طولانی بدون تغییر رنگ یا تخریب ساختاری است.

3. کاهش مصرف انرژی: استفاده ازPMMA در فرایند تولید به دلیل وزن کمتر نسبت به شیشه، موجب حمل‌ونقل و نصب آسان‌تر و کم‌هزینه‌تر خواهد شد.

4. ایمنی بیشتر: در صورت شکستن، PMMAبه قطعات تیز و خطرناک تبدیل نمی‌شود.

محدودیت‌ها و نکات فنی در استفاده از PMMA

با وجود مزایای فراوانی که گفته شد، PMMA دارای محدودیت‌هایی نیز هست:

1. مقاومت پایین در برابر خراش: روی سطح PMMA نسبت به شیشه راحت‌تر خش می‌افتد (اگرچه با پوشش‌های ضدخش قابل رفع است).

2. مقاومت حرارتی محدود: PMMA در دماهای بسیار بالا تغییر شکل می‌دهد (دمای نرم شدن آن حدود ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد است).

3. جاذب رطوبت: PMMA در فرآیندهای شکل‌دهی باید خشک شود تا از ایجاد حباب جلوگیری شود.

سخن پایانی اینکه پلی متیل متاکریلات (PMMA) با ترکیب بی‌نظیری از شفافیت، مقاومت، سبکی و قابلیت پردازش به یکی از پرکاربردترین پلیمرهای مهندسی در جهان تبدیل شده است. از صنعت ساخت و ساز گرفته تا پزشکی، از خودروسازی تا هنر، این ماده توانسته است جایگزینی هوشمندانه‌ای برای شیشه و سایر مواد سنتی باشد.