有机玻璃PMMA的阻燃及应用-深圳华研阻燃新材料有限公司.PDFVIP

有机玻璃PMMA 的阻燃及应用 丙烯酸及其酯类聚合所得到的聚合物统称丙烯酸类树脂，相应的塑料统称聚丙烯酸类塑料，其中 聚甲基丙烯酯甲酯应用最广泛。聚甲基丙烯酸甲酯缩写代号为PMMA （polymethylmethacrylate ），俗称有 机玻璃，也叫亚 （压）克力或者亚加力，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。 一、性能 聚甲基丙烯酸甲酯是刚性硬质无色透明材料，密度为 1.18-1.19g/CM3，折射率较小，约 1.49，透光率达 92%，雾度不大于2%，是优质有机透明材料。 1.力学性能 聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的综合力 性能，在通用塑料中居前列，拉伸、弯曲、压缩等强度均高于聚 烯烃，也高于聚苯乙烯、聚氯乙烯等，冲击韧性较差，但也稍优于聚苯乙烯。浇注的本体聚合聚甲基丙烯 酸甲酯板材（例如航空用有机玻璃板材）拉伸、弯曲、压缩等力 性能更高一些，可以达到聚酰胺、聚碳 酸酯等工程塑料的水平。 一般而言，聚甲基丙烯酸甲酯的拉伸强度可达到50-77MPa 水平，弯曲强度可达到90-130MPa，这些性能 数据的上限已达到甚至超过某些工程塑料。其断裂伸长率仅2%-3% ，故力 性能特征基本上属于硬而脆的 塑料，且具有缺口敏感性，在应力下易开裂，但断裂时断口不像聚苯乙烯和普通无机玻璃那样尖锐参差不 齐。40 ℃ 是一个二级转变温度，相当于侧甲基开 运动的温度，超过40 ℃ ,该材料的韧性，延展性有所改 善。聚甲基丙烯酸甲酯表面硬度低，容易擦伤。 聚甲基丙烯酸甲酯的强度与应力作用时间有关，随作用时间增加，强度下降。经拉伸取向后的聚甲基丙 烯酸甲酯（定向有机玻璃）的力 性能有明显提高，缺口敏感性也得到改善。 聚甲基丙烯酸甲酯的耐热性并不高，它的玻璃化温度虽然达到104℃，但最高连续使用温度却随工作条件 不同在65℃-95℃之间改变，热变形温度约为96℃ （1.18MPa ），维卡软化点约113℃。可以用单体与甲基丙 烯酸丙烯酯或双酯基丙烯酸乙二醇酯共聚的方法提高耐热性。聚甲基丙烯酸甲酯的耐寒性也较差，脆化温 度约9.2℃。聚甲基丙烯酸甲酯的热稳定性属于中等，优于聚氯乙烯和聚甲醛，但不及聚烯烃和聚苯乙烯， 热分解温度略高于270℃，其流动温度约为160℃，故尚有较宽的熔融加工温度范围。 聚甲基丙烯酸甲酯的热导率和比热容在塑料中都属于中等水平，分别为0.19W/CM.K 和1464J/Kg.K 2. 电性能 聚甲基丙烯酸甲酯由于主链侧位含有极性的甲酯基，电性能不及聚烯烃和聚苯乙烯等非极性塑料。甲酯 基的极性并不太大，聚甲基丙烯酸甲酯仍具有良好的介电和电绝缘性能。值得指出的是，聚甲基丙烯酸甲 酯乃至整个丙烯酸类塑料，都具有优异的抗电弧性，在电弧作用下，表面不会产生碳化的导电通路和电弧 径迹现象。20 ℃是一个二级转变温度，相应于侧甲酯基开 运动的温度，低于 20℃，侧甲酯基处于冻结状 态，材料的电性能比处于20 ℃ 上时会有所提高。 3. 耐化学试剂及耐溶剂性 聚甲基丙烯酸甲酯可耐较稀的无机酸，但浓的无机酸可使它侵蚀，可耐碱类，但温热的氢氧化钠、氢氧 化钾可使它浸蚀，可耐盐类和油脂类，耐脂肪烃类，不溶于水、甲醇、甘油等，但可吸收醇类溶胀，并产 生应力开裂，不耐酮类、氯代烃和芳烃。它的溶解度参数约为 18.8(J/CM3) 1/2 ，在许多氯代烃和芳烃中可 溶解，如二氯乙烷、三氯乙烯、氯仿、甲苯等，乙酸乙烯和丙酮也可 使它溶解。 聚甲基丙烯酸甲酯对臭氧和二氧化硫等气体具有良好的抵抗能力。 4.耐侯性 聚甲基丙烯酸甲酯具有优异的耐大气老化性，其试样经 4 年自然老化试验，重量变化，拉伸强度、透光 率略有下降，色泽略有泛黄，抗银纹性下降较明显，冲击强度还略有提高，其它物理性能几乎未变化。 5.燃烧性 聚甲基丙烯酸甲酯很容易燃烧，有限氧指数仅 17.3，在很多需要阻燃的地方无法使用，这一点很可惜， 然而PMMA 的阻燃并不容易，因为PMMA 大多用于透明领域，既要保持透明性，又要达到防火要求，这 样的阻燃剂很少！（非透明阻燃相对简单，这里不再赘述），国内外可用的阻燃剂大概有：Sandoflame 5060, 溴代磷酸酯CBP，甲基膦酸二甲酯DMMP ，二乙基己基四溴邻苯二甲酸酯TBPH 等，尽管如此，这些阻燃 剂要达到UL94 V0 级别也相当困难，添加量往往要达到30% 上甚至40%，这就是为 么市面上很少有看 到阻燃的透明