какую температуру держит оргстекло

Какую температуру выдерживает оргстекло?

Оргстекло это, несомненно, уникальный материал, который был разработан в далеких тридцатых годах двадцатого столетия, неким доктором Отто Ромом. Именно своим уникальным характеристикам, этот материал обязан такой популярностью, он практически полностью перевернул сферу строительства, машиностроения и приборостроения, а также было положено начало совершенно новым сферам производства.

При работе с оргстеклом необходимо учитывать, что это термопластичной материал, и вполне обосновано может возникнуть вопрос: Какую температуру выдерживает оргстекло? Здесь стоит разобраться. Оргстекло можно производить двумя способами, это экструзионный метод и литьевой. Так температура размягчения и плавления у разных видов оргстекла может быть различной.

Максимальная температура, при которой можно эксплуатировать оргстекло находиться в пределах 80-100°С, а его температура плавления в зависимости от производителя составляет 95-105°С. Также не стоит забывать, то этот материал еще и морозостойкий, и он свободно выдержит даже 40-ка градусные морозы.

Рассмотрим температурные диапазоны для литьевого и экструзионного оргстекла в таблице.

Температура воспламенения оргстекла колеблется в диапазоне от 460-620°С и выше, но при этом в окружающую среду не выделяются вредные вещества.

Область применения оргстекла невероятно широка, а в последние годы оно стало невероятно популярным. Это обосновано развитием новых направлений в архитектуре и в дизайне, а также необходимостью производства различных конструкций рекламного характера. С каждым днем оргстекло только набирает популярность среди потребителей, ним помимо всего прочего, остекляют здания и транспорт, исключением не стает ни водный, ни воздушный транспорт.

Источник

Оргстекло: тепловые и механические характеристики

Оргстекло является полимером метилметакрилата C₅H₈O₂, и представляет собой термопластичную смолу, отвержденную в виде порошка или гранул, и выпускаемую в форме листов и блоков различной толщины и размеров. Органическое стекло имеет множество наименований: акриловое стекло, акрил, плексиглас, полиметилметакрилат, акрилайт, метаплекс и т. д.

Листы этого полимера могут производиться в различной цветовой гамме (синий, красный, зеленый и др. цвета) с разной степенью светопропускания. Стекла высокой чистоты имеют коэффициент светопропускания около 93…95%. Применение специальных добавок позволяет регулировать механические, оптические и тепловые характеристики этого материала в необходимом диапазоне.

Производство листов и блоков

Согласно ГОСТ 17622-72 техническое оргстекло производится двух марок: ТОСП и ТОСН. Первая марка представляет собой пластифицированный полимер метилового эфира метакриловой кислоты, а вторая — непластифицированный. Производство изделий осуществляется методом экструзии через калиброванное сопло, либо литьем под давлением в металлические или стеклянные формы с последующей полимеризацией. Процесс экструзии проводят при температуре сырья 200…220°С. Литье под давлением — при 190…235°С, сжатие в процессе достигает 100…120 МПа.

Оргстекло в основном выпускают в форме листов и блоков прямоугольной формы. Распространенные размеры листов составляют 1250х1150, 1600х1400, 2050х3050 мм. Толщина листа может изменяться от 1 до 28 мм. Толщина блоков значительно больше — она изменяется в пределах от 28 до 200 мм. Габаритные размеры блоков, отлитых в стеклянных формах, могут достигать 600х900 мм. Для отливок блоков органического стекла, выполненных в металлические формы, допустимы существенно большие линейные размеры.

На поверхности листа не допускается наличие:

Основные технические характеристики

Основные технические характеристики оргстекла, полученного экструзией или литьем, практически не отличаются. Однако, использование дополнительных компонентов в составе сырья позволяет регулировать некоторые свойства готовой продукции. Например, стекло, полученное способом литья, имеет повышенную прочность и прекрасно формуется.

Органическое стекло, в зависимости от марки, имеет диапазон плотности от 1100 до 1200 кг/м 3 и рабочую температуру от минус 60 до 100 градусов Цельсия. Этот материал, как и другие полимеры, не проводит электрический ток, обладает низкой теплопроводностью и может быть отнесен к теплоизоляции.

Преимущества и недостатки

Основным преимуществом органического стекла над обычным силикатным является его низкая плотность и легкость в обработке. Оргстекло значительно (более чем в 2 раза) легче своего силикатного аналога. Кроме того, этот полимер не окисляется на воздухе, обладает высокой устойчивостью к воздействию влаги, не мутнеет со временем, является прекрасным звукоотражающим материалом, имеет низкую теплопроводность.

Оргстекло легко гнется при нагревании и сохраняет полученную форму после охлаждения, что позволяет изготовлять из него строительные и декоративные конструкции практически любой конфигурации. Особенно легко формуется литьевое органическое стекло, что позволяет использовать его для изготовления объемных конструкций довольно сложной формы.

Благодаря хорошей морозостойкости этот полимер успешно применяется в конструкциях с температурой эксплуатации до минус 60°С. При нагревании выдерживает температуру до 100°С без снижения своих механических характеристик. При обычных температурах органическое стекло не выделяет токсичных веществ, является полностью безопасным для человека, обладает устойчивостью к воздействию микроорганизмов, не привлекает грызунов и насекомых.

К недостаткам оргстекла относятся:

Область применения и особенности обработки

Органическое стекло широко применяется, как альтернатива обычным силикатным стеклам. В отличие от них, этот полимер значительно легче и не поглощает рентгеновские и ультрафиолетовые лучи. На основе оргстекла создают композитные материалы, применяемые в качестве ветровых стекол летательных аппаратов и обтекателей глубоководной техники.

Кроме того, этот материал широко используют в таких областях, как:

Органическое стекло прекрасно обрабатывается точением, сверлением, фрезеровкой, полировкой, шлифовкой, гибкой и лазерной резкой. При механической обработке в местах соприкосновения с режущим инструментом не образуется внутренних напряжений, однако возможно замутнение, которое легко исчезает при полировке.

При обработке лазером (с соблюдением норм техпроцесса) кромка получается ровной, без наплывов и сколов, но из-за воздействия высокой температуры происходит накопление внутренних напряжений, что не позволяет производить склеивание по линии реза.

Источник

Оргстекло: описание,виды,марки,характеристика,производство,склейка

Органическое стекло или полиметилметакрилат – виниловый полимер, полученный синтезом метилметакрилата, представляет собой прозрачный термопластичный материал. Оргстекло имеет множество названий, наиболее популярные – акрил, поликарбонат, плексиглас и другие.

Материал был изобретен в начале XX века Отто Ромом, что стало настоящим переворотом в химии. Благодаря этому открытию появились не только новые технологии, но и новые сферы производства. Сегодня материал используется очень широко в машиностроении, строительстве и медицине. Он стал незаменимым в архитектуре и дизайне, трудно представить себе производство мебели, часов, приборов без использования оргстекла.

Отличительные особенности оргстекла

Оргстекло обладает рядом достоинств, которые с успехом используются в самых разных областях производства. Основными из них являются:

Органическое стекло помимо достоинств имеет и ряд недостатков. Прежде всего, это слабая устойчивость к механическим повреждениям и горючесть.

Кроме того, оно требует специального ухода, например, для обработки нельзя использовать спирт и ацетон. Но несмотря на некоторые «неудобства», органическое стекло прочно вошло в нашу жизнь и захватывает все новые и новые области.

Технические характеристики органического стекла

Органическое стекло – это экологичный и безопасный материал. Он приблизительно вдвое легче обычного стекла.

Оргстеклу можно придавать самые разные формы, не нарушая при этом оптические свойства материала. Органическое стекло имеет следующие технические характеристики:

Оргстекло – материал, который легко поддается обработке – распилу, фрезеровке, шлифовке. В сочетании с высокой термопластичностью это открывает широкие возможности для его использования. Материал не только обладает превосходными свойствами, но и долго сохраняет их в процессе эксплуатации, поэтому он и получил такое широкое распространение.

Марки

Листовое светотехническое оргстекло производят марок:

СЭП – прозрачное, остальные марки – замутненные.

Техническое отечественное оргстекло производится пластифицированное (ТОСП) и непластифицированное (ТОСН).

ТОСП, в свою очередь, может быть предназначено для:

Согласно ГОСТ 10667-90, листовое оргстекло также маркируется: СО (органическое), затем указывают температуру, при которой полимер размягчается (например, 95, 120, 133) и буквенное обозначение, указывающее на область применения (К – конструкционное, А – авиационное).

Оргстекло ТОСП

Техническое оргстекло отечественного производства, изготавливается в соответствии с требованиями ГОСТ 17622-72, TУ 2216-271-05757593-2001. Согласно данному стандарту данный материал может выпускаться:

Хорошо поддается механообработке. Пластификаторы, входящие в состав, повышают пластичность, немного уменьшают температуру размягчения полимера.

Согласно ГОСТу технические характеристики ТОСП:

Оргстекло ТОСП – наиболее популярное, применяется в самых разных областях: от декора и быта до деталей различного назначения в промышленности.

Органическое стекло ТОСН

По ГОСТ 17622-72 органическое стекло ТОСН (непластифицированное) имеет следующие технические характеристики:

Пластик характеризуется высокой стойкостью к нагрузкам, не поддается обработке формованием. Выдерживает большую температуру эксплуатации, нежели ТОСП (90 против 80 градусов по Цельсию).

Преимущества

Следует указать на ряд преимуществ плексигласа. Среди них:

Недостатки

Стекло органическое вступает во взаимодействие с разведенными плавиковой и цианистой кислотами, а также концентрированными кислотами: серной, азотной, хромовой. Растворителями органического стекла являются хлорированные углеводороды (трихлорметан, дихлорэтан, хлорметан), альдегиды, кетоны, эстеры. Кроме того, на материал оказывают воздействие спирты: бутанол, этанол, метанол, пропанол. При этом непродолжительное взаимодействие 10% этилового спирта с оргстеклом допускается.

Виды оргстекла

Экструзия (выдавливание) и литье — способы изготовления органического стекла. По способу изготовления конечный продукт называют литым либо экструзионным. Метод производства влияет на особенности пластика, вводит ряд ограничений по его использованию.

По внешнему виду оргстекло классифицируют на:

Купить оргстекло можно в виде готового изделия, либо полуфабриката. На рынке представлены:

Для определения способа изготовления следует ознакомиться с маркировкой готового материала:

Экструзионное

Экструзионное оргстекло из полиметилметакрилата (ПММА) отличают слабые межмолекулярные связи (низкомолекулярное). Из-за этого его используют для изделий с простыми формами. Экструзионное оргстекло изготавливают методом непрерывного выдавливания расплавленной массы, состоящее из гранул ПММА, сквозь щелевую формообразующую «головку» экструдера. Затем охлаждают, режут на части, согласно заданным размерам. Изготовление экструзионного оргстекла осуществляют на экструдерных линиях. Процесс изготовления — непрерывный.

Экструзионное оргстекло отечественного производства маркируется: СЭП, ACRYMA.

Литьевое

Блочный или литой прозрачный термопласт характерен более прочными межмолекулярными связями (высокомолекулярное). Это позволяет получать продукцию с улучшенными, в сравнении с экструзионным, показателями. Литое оргстекло имеет гладкую поверхность, высокую прозрачность, стойкость к удару, устойчивость к возникновению трещин. Его можно полировать, формовать. Литое органическое стекло термоустойчиво. Допускается возможность вторичной переформовки изделий. Также литое оргстекло характеризуется более высокой химической устойчивостью, высокой стабильностью толщины.

Метод изготовления литого оргстекла — заливка жидкого мономера ММА между 2-мя плоскостями из стекла с последующей полимеризацией, затвердением. При производстве блочного оргстекла разнотолщинность достигает 30%, а усадка в процессе нагрева ― 2%.

Литьевое оргстекло отечественного производства маркируется: ТОСП, ТОСП-Н, ТОСП-У, ТОСН.

Листовое

Производится листовое органическое стекло в соответствии с требованиями ГОСТ 10667-90.

Листовое светотехническое стекло производится по ГОСТ 9784-75. Для придания требуемых технических характеристик при производстве в состав вводят поливинилхлорид или полистирол (для придания светорассеяния различной степени).

Размеры листов: толщина 0,8-30 мм, длина – 100-1600 мм, ширина 100-1400 мм. Можно купить и другие размеры.

Встречается на рынке полимеров матовое оргстекло, или двойной сатин. Посредством дополнительной механической обработки материал приобретает шероховатую, матовую поверхность. Также данный эффект можно получить благодаря введению в состав специальных добавок. Светопропускная способность матового листа – от 20 до 70 %, тогда как обычного листового – до 92%.

Область применения листового органического стекла очень обширна: рекламные вывески, перегородки, декоративные элементы и многое другое.

Стержни из оргстекла (прутки)

Полимерный круглый либо квадратный пруток, изготовленный по ГОСТ 17622-72 и другим тех. условиям. Поставляется пластик: матовым, прозрачным, окрашенным.

Технические характеристики данной продукции соответствуют марке плексигласа, из которого изделие произведено.

Для квадратных стержней диаметр описанной окружности от 10 до 40 мм. Круглые стержни поставляются с диаметром от 2 до 100 мм. Стандартная длина прутка – 2 метра. По согласованию с заказчиком, размеры могут меняться.

Применяются стержни из оргстекла в разных областях: реализация дизайнерских решений, предметы декора, мебельная промышленность, изготовление некоторого оборудования и т.п.

Технология производства

Оргстекло производится путем экструзии или литья. Его свойства меняются в зависимости от того как оно было сделано. Стекло разделяют на литое и экструзионное.

Технология изготовления экструзионного материала подразумевает выдавливание расплавленной массы под давлением. В результате она уплотняется и застывает. Для изготовления литого стекла масса заливается в форму. В качестве ее верхнего и нижнего заграждения служат 2 листа силикатного стекла. После затвердевания массы форма разбирается и образованный лист извлекается.

Применяемая технология производства напрямую влияет на качество получаемой продукции. К примеру, изделия сделанные путем пропускания через экструдер имеют разбежность всего до 5% по заданной толщине. В то же время, литое оргстекло может быть тоньше или толще на 30%. Материал, полученный путем экструзии, лучше склеивается. Уровень его усадки при нагреве доходит до 6%. Литое органическое стекло обладает большей химической устойчивостью и ударопрочностью. Температура его плавления как минимум на 20°С выше. Уровень усадки литого материала доходит до 2%.

Медицинские технологии используют оргстекло

Органическое стекло обладает хорошей степенью совместимости с тканями человека и используется при изготовлении жестких внутриглазных линз. Акриловые линзы имплантируют в глаза, когда оригинальная линза удалена в результате лечения лечении катаракты. Контактные линзы, а также линзы для очков также используют оргстекло.

Из-за вышеупомянутой биосовместимости с человеческим организмом, полиметилметакрилат является широко используемым материалом в современной стоматологии. Особенно широко распространен материал при изготовлении искусственных протезов, зубов и ортодонтических приборов.

Склейка оргстекла

Процесс склеивания элементов из органического стекла сопровождается рядом трудностей. Дело в том, что материал может иметь различный химический состав. Под тем, что обычно подразумевается под оргстеклом, может приниматься акрил, полипропилен, полистирол или поликарбонат. Это разные по химическому составу материалы, поэтому для одних определенный тип клея подходит, а для других является бесполезным.

Для склейки оргстекла могут применяться:

Реакционный клей является самым удобным при работе. Он позволяет создать прозрачный шов, эффективно скрепляющий элементы между собой. Уровень токсичности клея самый низкий в сравнении с растворителями или контактными составами.

Более дешевым решением является использования растворителей. Применение таких материалов позволяют получать качественное склеивание, но процесс затвердевания соединения происходит дольше. В небольшое количество растворителя добавляется стружка оргстекла, с которым приходится работать. В результате она растворяется, что позволяет получить клейкую массу. Раствор применяется для скрепления. Также можно просто наносить растворитель на детали, которые нужно соединить. Они сжимаются между собой, растворяются по краям и свариваются в монолитную конструкцию.

Самое слабое соединение дает контактный клей. Это могут быть «супер клеи», эпоксидная смола. Использование таких компонентов дает очень слабый результат. Детали распадаются даже при слабом механическом давлении.

Продукция из оргстекла

Оргстекло – ценится универсальностью во всем мире. Оно может быть изготовлено с множеством различных функциональных свойств, обеспечивая высокую светопроницаемость, рассеивание света, скрининг зрения, отражение тепла, теплоизоляцию, отражение звука и т. д.

Неплохое противостояние атмосферным явлениям, прозрачная структура и определенная прочность гарантируют длительный срок эксплуатации оргстекла во многих продуктах. Поэтому оргстекло это идеальный материал для всех проектов на открытом воздухе.

Продукция из оргстекла имеет весомую долю элегантности, характеризуется блеском и предлагается в насыщенной цветовой палитре. С этими атрибутами она обращает внимание на все внутренние элементы декорации и дизайнерские объекты.

Продукция из оргстекла обладает 30-летней гарантией. Прозрачные твердые листы, многослойные листы, гофрированные листы, блоки, трубы или другие элементы, не будут иметь пожелтение и сохраняют высокий уровень пропускания света в течение 30 лет, при условии приобретения высококачественного продукта.

Оргстекло на страже будущего

Среднегодовое увеличение темпов потребления акриловых пластиков составляет около 10%. Прогнозируется будущий ежегодный темп роста около 5%. Несмотря на то, что акриловые пластики являются одним из самых старых пластиковых материалов, используемых сегодня, они по-прежнему обладают такими же преимуществами оптической прозрачности и устойчивости к наружной среде, что делает их прекрасным материалом для многих сфер применения.

Источник

Основные технические характеристики оргстекла

Строитель 5-го разряда

Что такое оргстекло

Появился материал еще в 1928 году. В Советском Союзе оргстекло было синтезировано и произведено в «НИИ Пластмасс» более 80 лет назад. Изначально легкий прозрачный материал применялся для изготовления деталей самолетов, турелей, подводных лодок. Сейчас материал в комплексе с алюминиевыми и титановыми сплавами используют для изготовления сверхпрочных и легких технических деталей. Достоинством данных конструкций является не только их прочность и легкость, но и способность выдерживать температуру более 200 °C.

Полимерные аналоги способны лишь частично заменить стекла, хотя существует много разновидностей и аналогов полимеров. Оргстекло может быть произведено не только из акрила, но и из полистирола, карбоната или винилхлорида. Основной частью материала является термопластичная смола, именно поэтому назвать его стеклом можно только условно. Неорганическое композитное стекло выполняет лишь малую часть функций стекла.

Оргстекло или полиметилметакрилат – это синтетический полимер из сложного эфира метакриловой кислоты. Полностью состоит из термопластичной смолы. Производится двумя методами: литья и экструнзиации (накладывания нескольких слоев пластика), путем внедрения в состав идентичных компонентов. Для получения различных видов полимера используются различные добавки, которые повышают уровень требуемых параметров. В нашей стране оргстекло в основном производится методом литья.

Видео «Как ровно согнуть оргстекло»

Из этого видео вы узнаете, как ровно согнуть оргстекло в домашних условиях.

Особенности

Так как оргстекло не обладает полным набором качеств, присущих стеклу, оно имеет свои особенности, плюсы и минусы. Материал обладает меньшей удароустойчивостью, чем стекло, но более чувствителен к концентрации напряжений. Могут допускаться перепады по толщине листов из одной партии. Также полимер обладает меньшей сопротивляемостью к воздействию химических веществ, в частности кислот.

Отмечается и низкая степень устойчивости к воздействию различных химических веществ. Оргстекло подвержено разрушительному влиянию фтористых и цианистоводородных растворов, серных, хромовых и азотных кислот. Также сырье может растворяться под воздействием хлорированных углеродов, альдегидов, сложных эфиров и кетонов. К воздействию распространенных видов спиртов материал не особо восприимчив.

Технические характеристики

Хранение листов оргстекла предполагается в условиях неизменных температурных показателей. Защитную пленку снимают только по завершении последней операции по обработке. В любом случае при работе с оргстеклом важно учитывать его технические характеристики.

Выше представлены технические характеристики оргстекла

Материал начинает плавиться при температуре выше 160 °C. При меньшей температуре конструкция только погнется, а при превышении и неправильной обработке лист может покрыться пузырьками, в результате чего пострадает весь внешний вид изделия. При этом следует учитывать, что критическая черта плавления – 260 °C, после которой полимер может воспламениться.

Сфера применения оргстекла довольно обширна, поэтому важной особенностью материала является возможность его легкой обработки. При соблюдении определенной температуры листы легко поддаются формировке. Для этого достаточно нагреть материал до 140 °C, но не выше 160 °C. Придавать стеклу форму можно начинать и при более низкой температуре – 100 °C, но в этом случае потребуется затратить немало усилий. Придать форму полимеру можно и самостоятельно. Для этого понадобится труба, нихромовая нить и строительный фен.

Удельный вес оргстекла составляет 1190 кг/м³ и зависит от толщины листа. Так, при толщине в 3 мм вес 1 м² материала составит 3,6 кг, 5 м² – 5,95 кг, 8 м² – 9,52 кг и т. д. По степени рассеиваемости света оргстекло можно приравнять к матовым стеклам. Материал отлично пропускает свет, в зависимости от разновидности полимера степень светопропускаемости может достигать 92%. По сравнению с другими аналоговыми материалами оргстекло обладает неплохой прочностью и стойкостью к механическим повреждениям.

Опираясь на официальные заявления производителей, материал можно отнести к теплоизоляционным, так как теплопроводность оргстекла составляет 0,19 ВТ/мК.

Уникальность материала в том, что он плохо проводит тепло и стоек к температурным перепадам, но при этом под воздействием высокой температуры формируется и плавится. Эта характеристика обеспечивает высокую степень безопасности материала, который при плавлении не продуцирует ядовитый дым и газ.

Области применения

Сегодня применение оргстекла не ограничивается машиностроительной отраслью. Его успешно применяют в строительстве, сельском хозяйстве, химической и медицинской отраслях. Из него делают детали для самолетов, лодок и катеров, перегородки в офис, витражи, таблички, защитные рамки. Часто материал используют на производстве часовых механизмов и элементов украшений. Отлично подойдет оргстекло для дизайнерских решений и домашних аквариумов.

С появлением новых материалов оргстекло становится менее популярным среди потребителей. Однако потребности определенных отраслевых ниш нельзя заменить никаким из аналоговых материалов.

Источник