Акриловый стержень (стержень из полиметилметакрилата, широко известный как акриловый стержень) представляет собой твердый цилиндрический прозрачный пластиковый стержень, изготовленный из полиметилметакрилата (ПММА) методом литья. Обычные диаметры варьируются от 6 до 200 мм, а длина обычно составляет 1 м на стержень.
ПММА представляет собой термопластичный полимерный материал, получаемый полимеризацией мономеров метилметакрилата (ММА). Его молекулярная цепь содержит полярные эфирные группы (-COOCH₃), что придает материалу высокую прозрачность, хорошие оптические свойства и устойчивость к атмосферным воздействиям. Основными характеристиками акрилового стержня являются высокая прозрачность оптического класса (коэффициент пропускания света ≥92%, близкий к стеклу), легкий вес (плотность вдвое меньше стекла) и сильная стойкость к атмосферным воздействиям (устойчивость к старению под воздействием ультрафиолета). Он также обладает определенной степенью механической прочности и простотой обработки, что делает его широко используемым материалом для пластиковых стержней в рекламе, дисплеях, оптических приборах и гражданском оформлении, где требуются высокая прозрачность и эстетика.
Основы производительности акрилового стержня
Основные физические свойства
Плотность : примерно 1,18-1,20 г/см³ (немного тяжелее воды, но намного ниже, чем стекло (2,5 г/см³) и такие металлы, как алюминий (2,7 г/см³)).
Внешний вид : Бесцветный и прозрачный (стержни из ПММА оптического класса имеют равномерную светопроницаемость без рассеяния по краям), гладкую поверхность со стеклянной текстурой (литые стержни имеют более тонкую поверхность, тогда как экструдированные стержни могут иметь легкую текстуру).
Светопропускание : ≥92% (около 92% стекла), дымка ≤1% (высокая прозрачность, подходит для оптического наблюдения или декоративных нужд), некоторые модели высокого класса могут достигать светопропускания более 95%.
Механические свойства
Прочность на разрыв : 50-70 МПа (Средняя прочность, способна выдерживать общие нагрузки от малых до средних, но ниже, чем у металлов и некоторых технических пластиков, таких как PA6 и ПК).
Прочность на изгиб : 80-100 МПа (умеренная жесткость, подходит для общей поддержки конструкций, но склонен к изгибу и деформации при больших нагрузках).
Ударная вязкость просто опирающихся балок с надрезом : 1–5 кДж/м² (Очень хрупкий, склонен к растрескиванию, особенно при низких температурах; ударопрочность ниже, чем у ПК, СВМПЭ и других пластиков).
Твердость : Шор D 80-90 (Высокая поверхностная твердость, тверже, чем ABS (60-75) и PP (50-60), но ниже, чем стекло и керамика).
Прозрачный акриловый стержень
Оптические свойства
Высокая прозрачность : коэффициент пропускания света близок к стеклу (≥92%), без рассеивания света (низкая мутность), подходит для сценариев, требующих четкого наблюдения за внутренними конструкциями или декоративной прозрачности (например, витрины, окна оптических приборов).
Показатель преломления : примерно 1,49 (близок к стеклу (1,5-1,9), но ниже, чем у алмаза (2,4)), что создает эффект оптического преломления, подобный стеклу.
Блеск поверхности : высокий глянец (блеск литых стержней может достигать более 90%, обеспечивая зеркальный отражающий эффект).
Термические свойства
Температура стеклования (Tg) : Примерно 105-115℃ (выше Tg материал постепенно размягчается, а жесткость снижается).
Температура теплового отклонения (HDT) : 70–90 ℃ (при нагрузке 0,45 МПа, обычный ПММА; кратковременная термостойкость до 100–120 ℃).
Температура длительной эксплуатации : ≤70–80 ℃ (обычный акриловый стержень), кратковременная устойчивость до 100–120 ℃ (например, для деталей, подвергающихся кратковременному нагреву).
Температура плавления : примерно 160-200 ℃ (но ПММА разлагается при температуре примерно 250 ℃; следует избегать длительных высоких температур во время обработки, чтобы предотвратить разложение).
Химические свойства
Химическая стойкость : Устойчив к воде, разбавленным кислотам (например, разбавленной уксусной кислоте) и разбавленным щелочам (например, разбавленному гидроксиду натрия), но чувствителен к органическим растворителям (например, ацетону, этилацетату, четыреххлористому углероду, хлороформу) (контакт может вызвать размягчение поверхности, набухание или растрескивание).
Устойчивость к атмосферным воздействиям : Немодифицированный ПММА постепенно желтеет и становится хрупким при длительном воздействии ультрафиолетового (УФ) излучения (деградация поверхности вследствие окисления). Однако добавление поглотителей УФ-излучения может значительно улучшить устойчивость к атмосферным воздействиям (продлевая срок службы на открытом воздухе на 3-5 лет).
Электрические свойства
Электрическая изоляция : Объемное сопротивление > 10¹⁵ Ом·см (отличная изоляция, подходит для низковольтных электрических компонентов).
Диэлектрическая прочность : 18-25 кВ/мм (хорошие характеристики выдерживания напряжения, соответствие стандартам безопасности электронного оборудования).
Характеристики обработки и окружающей среды
Текучесть при обработке : Умеренная текучесть в расплавленном состоянии (процессы литья требуют приготовления суспензии с последующим затвердеванием; процессы экструзии подходят для непрерывного производства стержней), степень усадки примерно 0,2-0,8% (хорошая стабильность размеров после обработки).
Защита окружающей среды : Нетоксично (некоторые модели соответствуют стандартам безопасности при контакте с пищевыми продуктами). При горении образуются углекислый газ и вода (галогенов не выделяется), но при высокотемпературном разложении могут образовываться следовые количества раздражающих газов (требуется вентиляция).