PMMA基本资料

PMMA基本資料

英文全名：Polymethylmethacrylate

中文名稱：壓克力

顏色：透明

特性：

1.透明性優，耐候性亦好

2.硬度高，表面光澤優

3.耐水、鹽、弱酸，但會受鹼侵蝕

4.溶解於有機溶劑中成形性良好

機械特性(普通耐熱性)

抗拉彈性係數：4.3e+005 psi

熱物性質

熱傳導係數：1.675-2.094e+004 erg/sec.cm.℃

比熱：1.424 erg/g.℃

熱膨脹係數：6.0-6.8e-005 1/℃

玻璃轉化溫度：110-120 ℃

成形加工性

黏度表現：非定值，溫度升高黏度降低，沒有明顯的剪切致稀效應。

射出成形溫度：165~290℃

射出成形壓力：700~1400kg/cm^2

成形收縮率：標準級→0.3(%) 耐熱級→0.4(%)

比重：標準級→1.19 耐熱級→1.19

機械加工性：優

用途說明

電機方面：音響罩、電視機前罩、量器盤蓋

汽車方面：燈罩透鏡、量器板與護蓋、中心標誌

照明方面：枝型燈、螢光燈蓋等

醫學方面：假牙、義眼、纖維觀測器

其他方面：裝飾品、門把手

日用品方面：鋼筆、自動筆、文具、刷炳、廚房用具

HIPS加工問題處理方法

成型品的黏膜

1.增加脫模黏度。

2.整成型時間（降低模具溫度、延長冷卻時間、降低射出壓力、減短保壓時間等）。

收縮翹曲

1.設計多點的料門。

2.模具溫度均一。

3.調整成型條件（提高樹指溫度、模具溫度、降低射出壓力）。

4.脫模頂出力要平均。

色斑

1.顏料要充分混合（通過押出機等）。

2.料門變化，色斑位置也會變化。

3.改變顏料的配色。

壓克力塑膠的射出成型條件

射出成型原料一般可分為耐熱級、通用級及高流動性級等。這通常是根據平均分子量來分類的，耐熱性、機械強度好的，成型性常較差。

壓克力塑膠的熱處理條件

成型品常有應力殘留的問題，是因為射出時的配向級等卻過程時的收縮不均一，必須要經過適當的熱處理(annealing) ﹔主要技術是退火處理，即將產品放置在較熱變形溫度低10~15℃的環境下放置3~5小時，並控制退火爐內溫度的平均分佈。

PMMA流變性質暨熱物性質

一、流變性質

黏度(viscosity)是一種流對流體所產生抵抗的指標。在牛頓黏度定律中，黏度的定義為:

對牛頓流體而言(例如:水)，黏度為一常數。然而，對高分子熔液來說，黏度卻隨其分子受到剪應變率的增加而減少，此種現象，稱為高分子的「剪稀薄特性(Shear Thinning)」。

為何高分子黏度會隨剪應變率的增加而減少？這是由於高分子在不受外力的作用下，分子鏈以隨機(random)方式纏在一起，此時高分子對流動的抵抗較大，同時高分子也會呈現較大的黏度。但隨著剪應變率逐漸增大，高分子鏈間排列趨於整齊，使原來纏在一起高分子漸漸的呈現較規則的排列方向，其對流動的抵抗降低，同時黏度也相對降低。

塑料成型時，皆是在加熱的環境下做測試，故了解塑料在加工時的黏度表現，是有其必要的，因為黏度越高，流動的阻力越大，流動也越困難。欲量測黏度，可選擇使用毛細管流變儀(CAPILLARY VISCOMETER)、旋轉型流變儀(ROTATIONAL VISCOMETER)來進行量測，量測範圍參照圖(一)。

圖(一)不同的流變儀黏度量測範圍

黏度量測結果與討論

兩種不同等級的PMMA塑料由毛細管流變儀所量測出之剪切黏度對剪切率作圖，其結果如圖(二)所示。由曲線觀察可印證其切變致稀性，黏度(Y軸，viscosity)隨著剪切率(X軸，shear rate)增加而變小；同時也可看出黏度也隨著溫度的增加(230℃→270℃)而下降。而在相同之剪切率及溫度之下可明顯的看出PMMA/ITRI有較低的黏度表現，擁有較佳之流動性，而且對溫度之敏感性較高，可以提供較大的加工範圍，反之PMMA/CM-207就具有較大的黏滯性，因此單純就流變特性而言，假若期望PMMA有較佳的流動表現，使得塑料在較短的時間內流入模具，那麼在此種考量之下

PMMA/ITRI當然為較佳的選擇。

圖(二) 兩種不同等級之PMMA剪切黏度對剪切率作圖

二、熱物性質

塑料的熱物性質可區分為:

1.容積性質(V olumetric properties)：比容(Specific volume)、密度(Density)及PVT關係

2.熱卡性質(Calorimetric properties)：比熱(Specific heat)、熱傳導係數(Thermal conductivity)、熔化熱(Heat offusion)、結晶熱(Heat of crystallization)

3.轉移溫度(Transition temperature)：玻璃轉移溫度(Glass transition temperature)、熔點(melting point)

當聚合物在玻璃轉移溫度(Tg)時，會由較高溫時所呈現的橡膠態，轉至低溫呈現出似玻璃既硬又易脆的性質。結晶性(Crystalline)聚合物，由於具備晶格結構，即其高分子鏈排列有固定樣式(結晶過程中高分子鏈排入結晶格子中)，在發生相變化時，必須突破結構的能量障壁，才能使晶格結構崩潰，因此結晶性塑料具有明顯的相轉移溫度及潛熱值。一般來說，官能基小、結構簡單的分子，較易形成結晶性聚合物。而實際上沒有完全結晶的聚合物存在，微觀上必有分子排列不均的非結晶區域，所以玻璃轉移點是聚合物在使用上相當重要的一個指標，事實上聚合物會呈現塑膠態或橡膠態全視Tg與當時使用時的溫度而定。

Tuse > Tg →橡膠態如：室溫(25℃) > 橡膠(Tg=-67℃)∴輪胎在常溫下呈現彈性。

Tuse < Tg →玻璃態如：室溫(25℃) < 聚笨乙烯(Tg=105℃)∴原子筆外殼呈現剛性。

可使用熱差掃描熱卡計(Differential Scanning Calorimeter，DSC)來測試聚合物的熱性質。其基本原理為樣品與參考物維持相同的溫度及升溫速率，由於樣本和參考物所吸收的能量會有差異，所以當感熱器感應到有溫度差時，加熱器會對較冷者加熱到二者溫度相等，此時儀器會記錄補償樣品吸熱或放熱反應所損失或增加之熱量(即樣品產生吸熱反應時，加熱器提供熱量於樣品；樣品產生放熱反應時，加熱器提供熱量於參考物，使二者的溫度差為零)，並於DSC的圖形上表達出來，再藉由熱力學的推導應用來分析聚合物的Tg、Tm、Cp(Heat Capacity，熱容量，將單位塑料溫度提高一度所須的熱量)、熔化熱(Heat of Fusion，單位塑料由固態熔化至液態所需的熱量)、結晶熱(Heat of Crystallization，結晶性塑料在結晶過程中所釋放的熱量)等相關的熱物性質。