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1927年,德國(guó)羅姆-哈斯公司的化學(xué)家在兩塊玻璃板之間將丙烯酸酯加熱,丙烯酸酯發(fā)生聚合反應(yīng),生成了粘性的橡膠狀?yuàn)A層,可用作防破碎的安全玻璃。當(dāng)他們用同樣的方法使甲基丙烯酸甲酯聚合時(shí),得到了透明度既好,其他性能也良好的有機(jī)玻璃板,它就是聚甲基丙烯酸甲酯。
1931年,羅姆-哈斯公司建廠生產(chǎn)聚甲基丙烯酸甲酯,首先在飛機(jī)工業(yè)得到應(yīng)用,取代了賽璐珞塑料,用作飛機(jī)座艙罩和擋風(fēng)玻璃。
如果在生產(chǎn)有機(jī)玻璃時(shí)加入各種染色劑,就可以聚合成為彩色有機(jī)玻璃;如果加入熒光劑(如硫化鋅),就可聚合成熒光有機(jī)玻璃;如果加入人造珍珠粉(如堿式碳酸鉛),則可制得珠光有機(jī)玻璃。
有機(jī)玻璃的特性
①高度透明性。有機(jī)玻璃是目前最優(yōu)良的高分子透明材料,透光率達(dá)到92%,比玻璃的透光度高。稱為人造小太陽(yáng)的太陽(yáng)燈的燈管是石英做的,這是因?yàn)槭⒛芡耆高^紫外線。普通玻璃只能透過0.6%的紫外線,但有機(jī)玻璃卻能透過73%。
②機(jī)械強(qiáng)度高。有機(jī)玻璃的相對(duì)分子質(zhì)量大約為200萬(wàn),是長(zhǎng)鏈的高分子化合物,而且形成分子的鏈很柔軟,因此,有機(jī)玻璃的強(qiáng)度比較高,抗拉伸和抗沖擊的能力比普通玻璃高7-18倍。有一種經(jīng)過加熱和拉伸處理過的有機(jī)玻璃,其中的分子鏈段排列得非常有次序,使材料的韌性有顯著提高。用釘子釘進(jìn)這種有機(jī)玻璃,即使釘子穿透了,有機(jī)玻璃上也不產(chǎn)生裂紋。這種有機(jī)玻璃被子彈擊穿后同樣不會(huì)破成碎片。因此,拉伸處理的有機(jī)玻璃可用作防彈玻璃,也用作軍用飛機(jī)上的座艙蓋。
③重量輕。有機(jī)玻璃的密度為1.18kg/dm,同樣大小的材料,其重量只有普通玻璃的一半,金屬鋁(屬于輕金屬)的43%。
④易于加工。有機(jī)玻璃不但能用車床進(jìn)行切削,鉆床進(jìn)行鉆孔,而且能用丙酮、氯仿等粘結(jié)成各種形狀的器具,也能用吹塑、注射、擠出等塑料成型的方法加工成大到飛機(jī)座艙蓋,小到假牙和牙托等形形色色的制品。
有機(jī)玻璃的性能
(a)材料
有機(jī)玻璃的化學(xué)名稱叫聚甲烯酸甲酯,是由甲基丙烯酸酯聚合成的高分子化合物。
(b)應(yīng)用:
有機(jī)玻璃應(yīng)用廣泛,不僅在商業(yè)、輕工、建筑、化工等方面。而且有機(jī)玻璃制作,在廣告裝潢、沙盤模型上應(yīng)用十分廣泛,如:標(biāo)牌,廣告牌,燈箱的面板和中英字母面板。
選材要取決于造型設(shè)計(jì),什么樣的造型,用什么樣的有機(jī)玻璃、色彩、品種都要反復(fù)考試,使之達(dá)到最佳效果。有了好的造型設(shè)計(jì),不要靠精心的加工制作,才能成為一件優(yōu)美的工藝品。
(c)形狀:
可分管形材、棒形材、板形材三種。
(d)特點(diǎn):
表面光滑、色彩艷麗,比重小,強(qiáng)度較大,耐腐蝕,耐濕,耐曬,絕緣性能好,隔聲性好。
(e)種類:可分四種。
有色透明有機(jī)玻璃:俗稱彩板。透光柔和,用它制成的燈箱、工藝品,使人感到舒適大方。有色的機(jī)玻璃分:透明有色、半透明有色,不透明有色三種。磁有機(jī)玻璃光澤不如珠光有機(jī)玻璃鮮艷,質(zhì)脆、易斷、適于制作表盤、盒、醫(yī)療器械和人物、動(dòng)物的造型材料。透明有機(jī)玻璃:透明度高,宜制燈具。用它制成的吊燈、玲瓏剔透、晶瑩澄澈。半透明有機(jī)玻璃類似磨砂玻璃,反光柔和,用它制成的工藝品,使人感到舒適大方。無(wú)色透明有機(jī)吊燈,玲瓏剔透,晶瑩澄澈。
珠光有機(jī)動(dòng)性玻璃:是在一般有機(jī)玻璃加入珠光粉或熒光粉著成。這類有機(jī)玻璃色澤鮮艷,表面光潔度高,外形式經(jīng)模具熱壓后,即使磨平拋光,仍保持模壓花紋,形成獨(dú)物的藝術(shù)效果。用它可制作人物、動(dòng)物造型,商標(biāo)、裝飾品及宣傳展覽材料。
壓花有機(jī)玻璃:分透明、半透明無(wú)色,質(zhì)脆,易斷,適于制作。