vink passion for plastics PMMA Tekniset tiedot
PMMA Tekniset tiedot PMMA Polymetyylimetakrylaatti Akryyli on tunnettu jo 30luvulta lähtien. Saksalainen Röhm sekä englantilainen ICI toivat silloin markkinoille tunnetut tuotemerkit Plexiglas ja Perspex. PMMA on kirkas, orgaaninen materiaali, jolla voidaan korvata lasia. Se on amorfinen kestomuovi, joka valmistetaan polymeroimalla metakrylaatti sekä metyyliesteri. Akryylihappoesteri on monien materiaalien pohjana, näitä materiaaleja löytyy elastomeereista kestomuoveihin ja kertamuoveihin. Tässä esitteessä keskitymme ainoastaan akryyliin (PMMA), mutta on hyvä tietää että materiaalista on olemassa paljon erilaisia muunnoksia (SAN, ASA). Käyttöala Akryylistä voidaan muotoilla kauniita tuotteita, sitä käytetäänkin usein koristemateriaalina ja näytetelineissä yms. Erinomaisen säänkestävyytensä ansiosta akryyli sopii hyvin myös ulkokäyttöön. Optisten ja mekaanisten ominaisuuksiensa ansiosta sitä voidaan useissa tapauksissa käyttää lasin sijasta. Kirkasta akryyliä käytetään usein mm. ikkunoissa, työpisteiden väliseininä, asuntovaunujen ikkunoissa. Jo ennen toista maailmansotaa akryyliä käytettiin lentokoneiden ikkunoissa. Lisäksi akryyli soveltuu hyvin käytettäväksi työkoneiden hyteissä sekä monissa muissa osissa. Materiaalia käytetään myös kyltteinä sekä vitriineinä (esim. pienoismallit ja taideesineet). Rakentamisessa akryyliä käytetään kennolevynä kasvihuoneissa, kattoikkunoissa ja erilaisissa kylpyhuoneasennuksissa. Akryyliputkia käytetään usein vedenkorkeusmittareina yms. Akryyli soveltuu sarjatuotantomateriaaliksi ja monomeeriä voidaan sekoittaa muihin materiaaleihin parantamaan niiden tiettyjä ominaisuuksia. PMMA:n ominaispiirteitä Akryyli kannattaa valita materiaaliksi kun tarvitaan seuraavia ominaisuuksia: Kaunis ja kirkas materiaali, hyvät optiset ominaisuudet Jäykkä Luja sekä kiiltävä pinta Kestää emäksisiä liuoksia sekä laimeita happoja Säänkestävä materiaali (myös UVsäteily) Lämpöominaisuudet Akryylin käyttölämpötilaalue on 40 +70. Lasittumislämpötila on n. 100. Sähköiset ominaisuudet Materiaalin sähköneristyskyky on hyvä, mutta muista syistä sitä ei yleensä käytetä eristeenä sähkölaitteissa. Optiset ominaisuudet Akryylin optiset ominaisuudet ovat hyvät. Se on kirkas materiaali ja läpäisee 92% näkyvästä valosta. Hiomalla saadaan helposti erittäin kiiltävä jälki. Materiaalilla on monia optisia erityisominaisuuksia. Esim. solariumeissa käytetty laatu läpäisee ruskettavat UVsäteet, mutta muutoin suojaa hyvin säteilyltä. Perspex neutral 914:ää sitävastoin käytetään suojaamaan valolta. Fysiologiset ominaisuudet PMMA:a voidaan käyttää myös elintarviketeollisuudessa. Se täyttää FDA:n (USA) sekä BGA:n (Saksa) vaatimukset. Huomioitavaa on valetun laadun jäännösmonomeeripitoisuus. Kemiallinen kestävyys PMMA kestää alifaattisia hiilivetyjä, heikkoja happoja, emäksiä sekä rasvoja. Veden imeytyminen on vähäistä. Materiaali ei kestä poolisia aineita, bensiiniä eikä vahvoja happoja. Alkoholi syövyttää suulakepuristettua akryyliä, mutta valettu laatu kestää laimean alkoholin. Materiaalin sisäinen jännitys sekä edellä mainitut materiaalia vahingoittavat aineet aiheuttavat jännityssärökorroosiota. Sekapolymeroitujen laatujen kestävyys on parempi. PMMA ei kestä: Vahvoja liuottimia Alkoholia, bensiiniä tai väkeviä happoja Jännityshuippuja Mekaaniset ominaisuudet PMMA on erittäin jäykkä ja kova materiaali, mutta jäykkyys pienenee lämpötilan kohotessa. Vetokuormituksessa jännitys nousee suureksi, joten tällöin suurin sallittu venymä on vain 0,7 %. Työstämisen jälkeen tulee varmistaa ettei materiaalissa ole sisäistä jännitystä, joka aiheuttaa halkeamia. Akryyli naarmuuntuu helposti, joten työstettäessä tulee varmistaa, että liike ja kosketuspinnat ovat sileät ja puhtaat. Vaikka akryyli on hauras materiaali, on sen iskunkestävyys 8 kertaa parempi kuin lasin. Saatavilla on myös erittäin iskunkestäviä laatuja. Naarmuuntumisen kestävyyttä voidaan parantaa pinnoittamalla. Sään ja UVsäteilyn kestävyys Akryyli kestää hyvin UVsäteilyä, joten se sopii erinomaisesti myös ulkokäyttöön. Palaminen Akryyli palaa samassa lämpötilassa kuin puu, mutta savua muodostuu vähemmän. Savun haju ei ole pistävä liekin sammuttamisen jälkeen. Valettu akryyli palaa pisaroimatta, suulakepuristettu palaa helpommin ja pisaroiden. Syttymispiste on 180:ssa, 450:ssa materiaali syttyy itsestään. Lastuava työstö Työstettäessä on vältettävä sisäisen jännityksen syntymistä sekä liiallista kuumentumista. Jäähdytysaineita, joita käytetään työstettäessä metallia, ei saa käyttää akryylin kanssa, sillä ne saattavat sisältää materiaalia vahingoittavia aineita. Kiillottamalla saadaan hieno ja siisti lopputulos, mutta liiallista lämpeämistä on varottava. Laserleikkausta käyttämällä saadaan erittäin siisti jälki, eikä kiillottamista tarvita.
Lämpömuovaus Lämpömuovausta käytetään usein akryylin työstämiseen. Akryyliä voidaan tyhjiömuovata, puhaltaa sekä taivuttaa. Akryyli on tyypillinen amorfinen materiaali, joten sen lämpömuovaus on helppoa. Suulakepuristetun laadun käsittely on hieman helpompaa kuin valetun. Taivutettaessa lämmittämiseen käytetään infrapunalaitetta/säteilijää. Valetun akryylin muovauslämpötila on 150180 ja suulakepuristetun 140150. Liitosmenetelmät Kun akryyli kiinnitetään metallirakenteisiin tulee ottaa huomioon akryylin ja metallin erilaiset lämpölaajenemiskertoimet: akryylin lämpölaajenemiskerroin on 6 kertaa suurempi kuin metallin. Liimaus Mikäli liimataan yhteen kaksi akryylikappaletta, eikä materiaali altistu UVsäteilylle, liimauksessa voidaan käyttää metyleenikloridia. Poikkeuksena ovat kuitenkin akvaariot sekä vedenalaiset kohteet. Liimasaumoissa, joihin kohdistuu suurta mekaanista rasitusta tai UVsäteilyä, tulee käyttää akryylille kehitettyjä liimoja, kuten Acrifix tai Tensol cement. Kun akryyliä liimataan muihin materiaaleihin, voidaan käyttää kontaktiliimoja. Hitsaus Akryyliä voidaan ultraääni sekä kuumakaasuhitsata. Kuumakaasuhitsauksessa lisäaineena käytetään PVC tai akryylilankaa. Kun käytetään PVC lankaa, hitsauslämpötila on 170200, akryylilangalla 170180. Pintakäsittely ja painaminen Seripainaminen takaa hyvän lopputuloksen ja se onkin yleisesti käytetty akryylin painomenetelmä. Värin toimittajalta kannattaa kysyä neuvoa menettelytavasta sekä värityypeistä. Suosittelemme akryylipohjaisia värejä ja maaleja. Ohentimien kanssa tulee olla varovainen, jotta materiaali ei vahingoittuisi. Huolellinen puhdistus ennen pintakäsittelyä on avainsana hyvän ja pysyvän lopputuloksen aikaansaamiseen. Pinta pestään varovaisesti vedellä ja kuivataan puhtaalla, nukkaamattomalla pyyhkeellä. Puolivalmisteet Valetut akryylipuolivalmisteet valmistetaan lisäämällä nestemäiseen monomeeriin kiihdytin, jonka jälkeen liuos kaadetaan muottiin, jossa monomeeri polymerisoituu. Tämä valmistusmenetelmä on vanhin ja sillä saadaan erittäin sileä pinta. Paksuustoleranssi on kuitenkin hieman suurempi kuin muilla menetelmillä. Akryylista tehdään levyjä, tankoja, profiileja ja putkia. Suulakepuristettua laatua saa myös iskunkestävänä. Erikoislaatuja toimitetaan tehtaalta.
PMMA Fysikaaliset ominaisuudet PMMAFysikaaliset ominaisuudet DIN ISO IEC ASTM YKS. PMMA valettu PMMA XT Ominaispaino Veden imeytyminen 24/96h 23 vedessä 53479 53495 1183 62 D 570 g/cm3 % 1,189 0,21 1,186 0,2 Mekaaniset ominaisuudet Vetokokeet: vetolujuus murtovenymä Taivutuslujuus Kimmomoduuli (vedossa) Kimmomoduuli (taivutuksessa) Leikkauslujuus Iskulujuus Charpy Loviiskulujuus Charpy Kovuus, Rockwell Kovuus, kuulapaine H358/30 53457 53453 R 527 178 R 527 178 179/2D 20392 D 638M D 790 D 638 D 790 D 732 % kj/m2 kj/m2 80 5,5 116 3200 3210 110 12 2 M102 200 71 4,5 111 3030 98 11 2 M101 200 Lämpöominaisuudet Kiteytymislämpötila Lämmönjohtokyky Lineaarinen lämpölaajenemiskerroin lämpötilavälillä 23100 Muotostabiliteetti lämmössä, menetelmä A: 1,82 Ylin käyttölämpötila ilmassa: Pehmenemislämpötila Vicat, osa B Jatkuva käyttölämpötila (5000 h) Alin käyttölämpötila 53752 53461 53460 75 306/B D 696 D 648 W/mK 106/K 0,17 77 107 111 85 40 106 0,22 78 98 105 85 40 Sähköiset ominaisuudet Ominaisvastus Pintavastus Läpilyöntilujuus Dielektrisyysvakio 0,1 MHz Eristehäviökerroin 50 Hz Eristehäviökerroin 0,1 MHz Ryömintävastus KC Ohmcm Ohm kv/mm 10 15 510 13 15 2,7 0,06 0,02 >600 >10 15 >10 13 15 2,7 0,06 0,03 >600
PMMA Tekniset tiedot Valonläpäisy
PMMA Tekniset tiedot
PMMA Ominaisuusprofiili Esitteessä annetut tiedot ovat keskimääräisiä ohjearvoja, eivätkä sido mateeriaalin toimittajaa.
www.vink.fi 9/2012