ACRYLIC(PMMA)汽车塑料玻璃的应用(2013年度9月).pdfVIP

1 ACRYLIC (PMMA)汽车塑料玻璃的应用 赢创德固赛特种化学(上海)有限公司 陈晓峰 ［摘要］：在汽车产销量跃居世界第一，保有量愈来愈大的今日中国，汽车油耗导致对石油资源的依赖和排放对环境的污 染也日益严重。如何有效便捷的减轻车辆重量,降低汽车油耗已经成为一个热门的话题。本文介绍比玻璃轻40％，可以简 单有效降低整车重辆的PMMA 汽车塑料玻璃的性能参数和应用前景,希望说明采用改性PMMA 制作汽车塑料玻璃应用的优势。 关键词：PMMA 汽车塑料玻璃、汽车、轻量化、节能减排、玻璃 1．概述 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)俗称有机玻璃，汽车上应用最重要的透明塑料品种之一,也是 迄今为止合成透明材料中质地最优异，价格又比较适宜的品种。自1901 年德国奥托.罗姆博 士在他的博士论文中详述了醇钠和丙烯酸酯的缩聚产物。1921 年博士又提出了一条以乙烯经 过氯乙醇合成丙烯酸酯的工业路线，该工艺路线于 1927 年在德国实现了工业化。一个有趣 的小故事是:奥托.罗姆博士后来与人合作创立了公司商业化生产PMMA,并用Plexiglas 这个 名称注册了商标, 意思就是有机玻璃或树脂玻璃。欧洲人亲切的给这种材料取名ACRYLIC， 中文译做亚克力。博士创立的这家公司就是赢创工业集团有一百多年历史的亚克力事业部。 PMMA 自从工业化生产以来，发展速度一直很快。在汽车行业内主要是用于车灯罩盖、仪 表面罩、油标、油杯、灯罩、标牌等。由于PMMA 具有许多优越的特性, 目前它已广泛在各 种汽车上使用, 一般每辆车用量在1-2 kg 左右。 伴随这最近几年中国汽车行业的高速发展，我国汽车产销量连续几年高速增长，于 2009 年，我国汽车工业产销量首次双双突破1000 万辆大关，分别达到1379.1 万辆和1364.5 万辆，以 48%和 46%的增速跃居世界第一位；之后又连续位居全球第一，成为世界第一汽车 产销大国。但随着汽车数量的急剧增加，随之而来的高油耗，高污染等问题也相继爆发。未 来的汽车应该是一种更轻便，更安全，更经济，更舒适环保的产品；在减少重量和油耗的同 时能兼顾到顾客对美观，驾驶舒适性和操作性的因素。怎样才能帮助设计师和汽车主机厂设 计和生产出既美观大方又节能环保适合顾客需要的汽车成为我们共同需要面对和解决的问 2 题。 PMMA 作为透光率最好的塑料材料，经过化学家和工程技术人员多年研究与开发，终于成 功研制出了代替传统无机玻璃的PMMA 汽车塑料玻璃。这项新材料,新技术是首次向中国的客 户介绍，希望能在中国汽车工业“安全”，“节能”，“环保”，“舒适”的发展趋势中做出我们 应有的贡献。 2. 汽车玻璃的性能要求 目前一般汽车上的玻璃主要还是以硅酸盐类为基础原料的无机玻璃。硅酸盐类玻璃：主 要为一种较为透明的固体物质， 其在熔融时会形成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增 大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。普通玻璃化学氧化物的组成(Na2O ·CaO ·6SiO2), 主要成份是二氧化硅。广泛用来隔风透光，属于混合物。 玻璃的一般性能要求主要是透光、透明、保温、隔声，耐磨、耐气候变化等性能。 平板玻璃主要物理性能指标：折射率约1.52；透光度85% （厚2 毫米的玻璃，有色和带 涂层者除外）；软化温度650～700°C;热导率0.81～0.93 瓦/ （米·开）；膨胀系数9～10× 10-6/开；比重约2.5；抗弯强度16～60 兆帕。 其中厚度,透光率,抗磨性,抗冲击性和耐候性等性能是汽车玻璃选材主要考虑的指标。 我国目前汽车玻璃主要遵照的法规是 GB9656-2003, 该标准与欧洲经济委员会制定的 ECE R43-2000 《安全玻璃材料的统一规定》的内容基本一致,但在我国实施中不等效。 3. 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的基本特性 聚甲基丙烯酸甲酯 （Polymethylmethacrylate，简称PMMA）许多的基本特性决定了其 适合汽车塑料玻璃的应用 1）重量轻: PMMA密度大约在1150-1190 kg/m3，是玻璃（2400-2800 kg/m3）的一半。同样