АКРИЛОН - акриловое оргстекло высочайшего качества :: Статьи :: ООО «Гельветика - Юг»

Статьи

:: АКРИЛОН - акриловое оргстекло высочайшего качества
 

Александр Гальченко, к.х.н.,
Главный специалист по полимерным материалам
ЗАО "Гельветика-Т"


В рекламной, светотехнической, строительной индустрии наступившего 21-го столетия широчайшее применение находят и далее все большее значение будут иметь прозрачные и матовые (молочные) листовые полимерные материалы. Правильный выбор конкретного пластика позволяет изготовить изделие современного дизайна, имеющий высокие прочностные, светотехнические и другие характеристики и, в то же время, низкую себестоимость, что и определяет конкурентноспособность всего изделия на отечественном рынке.

В настоящее время наиболее употребляемым из листовых полимерных материалов является оргстекло (полиметилметакрилат - ПММА). В России и за рубежом существуют различные общеупотребимые термины для обозначения, в общем-то, одного и того же материала. "Полиметилметакрилат (ПММА)" – потому, что исходным продуктом в производстве этого полимера является мономер метилметакрилат (метиловый эфир метакриловой кислоты). "Оргстекло", "органическое стекло" – потому, что по внешнему виду и по применению похоже на обычное силикатное стекло (но полученное из продуктов органической химии). "Акрил" или "акриловое стекло" – потому, что изготавливается их органических продуктов-производных акриловой кислоты. "Плексиглас", "плекс" - потому, что этот материал был впервые получен в Германии в 30-х годах на фирме "Rohm" и получил фирменное название "Plexiglas" (пластичное, гибкое стекло). Химический состав оргстекла у всех производителей одинаков. Другое дело, когда необходимо получить материал с разными специфическими свойствами: ударопрочными (антивандальными), светорассеивающими, светопропускающими, шумозащитными, УФ-защитными, теплостойкими и др. Тогда в процессе получения листового материала может быть изменена его структура или в него могут быть добавлены соответствующие компоненты, обеспечивающие комплекс необходимых характеристик.

В Европе, Америке и Азии существует много производителей оргстекла, выпускающих этот материал под различными торговыми марками: Plexiglas ("Рем", Германия), Perspex ("ICI", Англия), Moden Glas ("ICI", Таиланд), Altuglas ("Атоглас", Франция-Голландия), Deglas ("Дегусса", Германия), Akrylon ("ПХЗ", Словакия). В России листы из оргстекла выпускаются на заводе "Оргстекло" (г.Дзержинск) под марками СЭП (экструзионное стекло, ТУ 2216-213-05757593-94) и ТОСП (блочное, "литьевое" стекло, ГОСТ 17622-72). Все эти марки оргстекла (исключая специальные, которые имеют отличия в зависимости от фирмы-производителя) по основным эксплуатационным характеристикам мало отличаются друг от друга. В тоже время, разные фирмы-производители используют для получения листового оргстекла различное оборудование, технологию, упаковку, сырье, добавки, замутнители, красители и, соответственно, имеются небольшие различия между конечными материалами.

Внутри полимерной группы ПММА относятся к термопластам, состоящим из макромолекул с линейной или разветвленной структурой. При комнатной температуре термопласты находятся в твердо-вязком состоянии, при нагревании размягчаются до состояния текучести и снова отверждаются при охлаждении. Термопласты можно расплавлять, подвергать пластическому формообразованию и растворять.

Одним из наиболее "продвинутых" на Российском рынке импортных листовых материалов является оргстекло марки "AKRYLON" (Акрилон) – производитель "Поважские химические заводы" (Словакия). Популярность этого листового оргстекла объясняется рядом обстоятельств, немаловажных для отечественных производителей. По техническим характеристикам (механические, оптические, теплостойкие, электроизоляционные и другие свойства) Акрилон не уступает подобным импортным материалам. В то же время, его стоимость в России ниже, чем у остальных импортных аналогов. Это объясняется длительностью его присутствия на рынке, льготными условиями поставок со стороны завода-производителя, территориальной близостью Словакии, большой технической и информационной поддержкой для пользователей Акрилона со стороны завода-производителя и Российских дилеров. В тоже время, Акрилон несколько дороже отечественного оргстекла. Однако, проведенные маркетинговые исследования показали, что, несмотря на финансовые трудности, испытываемые Российскими фирмами в последние два года, потребление Акрилона по сравнению с отечественным оргстеклом быстро растет, особенно фирмами-производителями рекламной продукции. Многие фирмы используют в своей работе только Акрилон, так как отечественное оргстекло не отвечает высоким требованиям заказчиков рекламной продукции по оптическим и механическим характеристикам: Как говорят сами "производственники"- оно "сероватое", хрупкое при резке и легко "царапается". А фирмы-заказчики требуют в последнее время очень высокого качества производимой рекламной продукции и готовы пойти на завышение стоимости рекламы, если качество изготовления и, соответственно, ее внешний вид повысит их конкурентноспособность.

Для понимания "успеха" листовых материалов марки Акрилон у отечественных производителей рекламной, светотехнической, строительной продукции рассмотрим технологические, эксплуатационные, ассортиментные и другие качественные и количественные показатели, обеспечивающие широкое применение этого материала в самых различных сферах деятельности.

Оргстекло Акрилон представляет собой материал, состоящий, в основном, из полиметилметакрилата – продукта полимеризации мономера метилметакрилата. Листовое оргстекло по способу изготовления бывает двух видов. Блочное (в России утвердился термин "литьевое") оргстекло получают методом "заливки" мономера (с необходимыми отвердителями, красителями и другими компонентами) между двумя специальными силикатными стеклами и дальнейшей полимеризацией до получения твердого листового материала, который обрезается по стандартным размерам. Точное следование технологическим параметрам процесса позволяет получить полимер с высокой средней молекулярной массой (более 1000000), что определяет механические, теплостойкие и термопластичные свойства оргстекла. Применение специальных силикатных стекол с высокой степенью чистоты обработки поверхности повышает оптические и эксплуатационные характеристики литьевого Акрилона.

Экструзионное оргстекло изготавливают непрерывным методом на экструзионных линиях. Экструзионная линия состоит из нескольких технологических узлов. Гранулы уже готового полимера полиметилметакрилата через дозаторный бункер поступают в экструдер, который представляет собой обогреваемый цилиндр определенного диаметра - от величины диаметра зависит производительность экструдера. Внутри цилиндра находится спиралевидный червеобразный шнек, который перемещает расплавленную под действием тепла массу полимерного материала к передней части экструдера при этом перемешивая и гомогенизируя расплав с необходимыми добавками. По мере продвижения расплава в различные части экструдера могут быть добавлены (если это необходимо) различные добавки к полимеру: красители, наполнители, различные стабилизаторы, в том числе, добавки, улучшающие эксплуатационные характеристики листового материала и другие необходимые в каждом конкретном случае компоненты. По достижении расплава передней части экструдера он поступает в, так называемую, "щелевую головку", которая определяет ширину и толщину листа. После выхода из "головки" материал проходит через несколько валков, имеющих между собой точно заданное расстояние, которое и определяет конечную толщину получаемого листового материала. Поверхность валков имеет специальный слой с высокой степенью чистоты обработки, что позволяет получать листы с высокими оптическими и эксплуатационными характеристиками. Далее материал охлаждается, причем это происходит постепенно и равномерно, что исключает возникновение внутренних напряжений в изделии. Затем по мере продвижения по линии непрерывный лист покрывается с двух сторон предохранительной пленкой, автоматически режется по заданному размеру и тут же складируется. Весь этот процесс происходит непрерывно и автоматически. Стандартные размеры листов Акрилона – 2050х3050 мм и 2050х1500 мм при толщине от 1,8 мм до 10 мм.

Литьевое и экструзионное оргстекло Акрилон по оптическим характеристикам подразделяется на прозрачное (светопропускаемость 90-92%), прозрачное цветное, матовое (молочное, опаловое, светопропускаемость 20-80%).

По физико-механическим характеристикам, указанным в таблице 1, листовое и экструзионное оргстекло мало отличаются друг от друга – оба вида имеют достаточно высокие значения прочности при разрыве, ударостойкости, теплостойкости, влагостойкости. К недостаткам оргстекла можно отнести недостаточную стойкость к поверхностным повреждениям, технологические трудности при термо- и вакуумформовании изделий (появление внутренних напряжений в местах сгиба).

Температурный интервал, в котором производят термоформование, зависит от вида Акрилона - для экструзионного оргстекла это 130-150°С, и для литьевого – 140-180°С. Для устранения внутренних напряжений необходимо производить сушку листовых заготовок перед термоформованием в интервале температур 75-85°С и "отпуск" готовых изделий при 60-70°С.

Существенным преимуществом Акрилона является его высокая стойкость в внешним атмосферным воздействиям: низкое водопоглощение, морозоустойчивость до минус 40-45°С, стойкость к ультрафиолетовому излучению. Нами были проведены испытания образцов экструзионного огрстекла Акрилон на погодоустойчивость. Исследовались изменения следующих величин: ударная вязкость по Шарпи (ГОСТ 4647), теплостойкость по Вика (ГОСТ 15088-83), коэффициент светопропускания (ГОСТ 3520-92, спектрофотометр Specord M40, длина волны 575 нм) и коэффицинт желтизны (ГОСТ 9242, шаровой фотометр, источник света А).

Испытания образцов на воздействие УФ-излучения проводили в течение 12 часов в камере Suntest CPS, оснащенной ксеноновой лампой, обеспечивающей облучение мощностью 83 Вт/м2 в области длин волн короче 400 нм. Затем образцы подвергали одновременному воздействию температуры и влажности в камере Hotpack (CША) при температуре 70°С и влажности 96%. Наложение этих двух воздействий соответствует времени эксплуатации изделий из Акрилона на открытом воздухе в течение 2,5-3 лет. Результаты испытаний показаны в таблице 2.


Таблица 1. Физико- механические характеристики оргстекла АКРИЛОН

Характеристика Единица измерения Метод
испытания
Экструзия Литье
Плотность г/см 3 DIN 53479 1.19 1.19
Водопоглощение за 24 ч % DIN 53495 0.3 0.3
Температура воспламенения оС DIN 53794 460 460
Коэффициент линейного расширения К -1 ASTM D676 7·10 -5 7·10 -5
Предел прочности при разрыве МПа DIN 53455 70 75
Удлинение при разрыве % DIN 53455 4 5
Ударная вязкость по Шарпи кДж/м 2 ГОСТ4647 12.0 13.5
Теплостойкость по Вика оС ГОСТ 15088-83 113 119
Светопропускание % DIN 5036 90 91
Твердость при вдавливании шарика H 358/30 МПа STN 640619 140 140
Электрическая прочность кВ/мм DIN 53481 30 30
Температура использования оС   -25...+90 -25...+95

Таблица 2. Влияние внешних воздействий на свойства Акрилона

Характеристика Единица измерения Исходная величина После воздействия
Светопропускание % 90 88
Индекс желтизны   12.6 13.6
Ударная вязкость по Шарпи кДж/м 2 12.0 11.5
Теплостойкость по Вика оС 113 108

Из таблицы 2 видно, что после воздействия на Акрилон УФ-излучения и термовлажностного режима, соответствующих нахождению изделий из оргстекла на открытом воздухе в течение 2,5-3 лет, эксплуатационные характеристики материала снижаются не значительно. Можно говорить о том, что на качество изделий из Акрилона погодные условия влияют мало и в реальные сроки службы (2-3 года) такие изделия, в частности рекламоносители, не изменяют своего внешнего вида и не теряют прочностных качеств. Фирма-изготовитель гарантирует 10-летний срок использования листов Акрилон без изменения их оптических, физико-механических и эксплуатационных характеристик. В этом отношении оргстекло Акрилон существенно отличается от других прозрачных пластиков. Это объясняется тем, что по своей химической природе полиметилметакрилат (оргстекло) прозрачно для УФ - излучения и пропускает его практически полностью (95-97%). Поэтому УФ-излучение не задерживается в массе полимера и не действует разрушающе на его внутреннее строение.

В заключение следует сказать, что сочетание высоких прочностных оптических, теплостойких и других эксплуатационных характеристик оргстекла Акрилон ставит этот материал на самое высокое место в ряду разнообразных листовых материалов, с успехом использующихся в производстве рекламной продукции, в светотехнике и в строительной индустрии.

 
Rambler's Top100
Группа фирм «Гельветика» | Гельветика | Гельветика-T | Гельветика-ЮГ | Гельветика-Печать | Гельветика-РМ | Гельветика-СТ
Гельветика-Пермь | Гельветика-Краснодар | Гельветика-Самара | Гельветика-Воронеж | Гельветика-Тюмень | Гельветика-Казань | Гельветика-НН | Гельветика-Урал | Гельветика-CПб