Оргстекло — в чём разница основных марок и брендов?

Органическое стекло – получение и свойства полиметилметакрилата. Свойства оргстекла – статьи для специалистов от ПластЭксперт – крупнейший независимый портал о полимерах, методах их производства и переработки.

Технические характеристики органического стекла

Органическое стекло – это экологичный и безопасный материал. Он приблизительно вдвое легче обычного стекла.

Оргстеклу можно придавать самые разные формы, не нарушая при этом оптические свойства материала. Органическое стекло имеет следующие технические характеристики:

  • коэффициент пропускания света – до 93% прозрачное и до 75% матовое стекло;
  • плотность – 1,19 г/см3;
  • уровень водопоглощения – 0,2%;
  • плотность при растяжении – 75 МПа;
  • уровень теплоустойчивости – 110 Сº;
  • модуль упругости – 3 210 МПа;
  • температура эксплуатации – от – 40 до + 90 Сº;
  • температура воспламенения – 460 – 635 Сº.

Оргстекло – материал, который легко поддается обработке – распилу, фрезеровке, шлифовке. В сочетании с высокой термопластичностью это открывает широкие возможности для его использования. Материал не только обладает превосходными свойствами, но и долго сохраняет их в процессе эксплуатации, поэтому он и получил такое широкое распространение.

Что из себя представляет оргстекло

Оргстекло – это бытовое название листовых материалов, напоминающих по виду и некоторым свойствам оконное стекло, и состоящее из прозрачных полимеров: полиакрилатов, поликарбонатов, полистиролов, различных сополимеров. Чаще всего так называют полиметилметакрилат (ПММА), который представляет из себя полимер, элементарным звеном которого служит метилметакрилат. В дальнейшем мы будем рассматривать под названием «оргстекло» в основном именно ПММА. Ниже приведена химическая формула полиметилметакрилата:

Формула полиметилметакрилата

Рис.1.

Обычно ПММА – это прозрачный полимер, который довольно легко поддается переработке в изделия всеми основными промышленными методами. Из-за своей высокой прозрачности он и получил второе название «органическое стекло».

Преимущества и недостатки

Оргстекло стало популярным материалом для поделок благодаря следующим качествам:

  • легкость;
  • долговечность;
  • устойчивость к ультрафиолетовому излучению;
  • ударопрочность;
  • податливость ко многим видам обработки и декорирования.

К недостаткам этого материала относятся легковоспламеняемость и слабая устойчивость к царапинам.

Что это и из чего делают?

Оргстекло является виниловым полимером, представленным в виде термопластика. Оно бывает как цветным, так и прозрачным. От привычного всем стекла органическое отличается особой упругостью, благодаря которой не разбивается на мельчайшие осколки. Органическое стекло можно считать прозрачным, светопроницаемым либо рассеивающим лучи солнца искусственным материалом, при изготовлении которого используются специальные акриловые смолы и добавки. Полимер метилметакрилата имеет вид термопластичной смолы, что отвердела до вида порошка либо гранул. Выпускают его листами и блоками с разной толщиной и размерами. Его часто именуют акрилайтом, метаплексом, плексигласом и акрилом.

В процессе производства получают листы с разной расцветкой, а именно: синие, красные, зеленые и другие. Согласно ГОСТу 17622 – 72 оргстекло бывает нескольких марок:

  • ТОСП;
  • ТОСН.

Данный материал производится двумя способами.

  • Блочный. Полимер получают в результате мономерной «заливки» границы между двумя специальными стеклами. В состав мономеров входят отвердитель, краситель и другие компоненты. Через некоторое время оргстекло обрезают согласно требуемым параметрам.
  • Экструзионный. Данный вид оргстекла получают при помощи экструзии. Для изготовления материала гранулированный полиметилметакрилат отправляют в экструзионную машину. Там происходит нагревание исходного вещества до вязкого состояния с последующим выдавливанием в зеркальные каландры. На толщину листов оказывает прямое влияние величина зазора между каландрами.

Химический состав органического стекла одинаковый у всех производителей. Процесс формовки пластикового материала обычно сопровождают качественные изменения в виде распределения сжатого воздуха, вакуума.

Этот вид материала используется людьми уже на протяжении 70 лет. На сегодняшний день им пользуются во всем мире во многих отраслях промышленности.

Отличительные особенности оргстекла

Оргстекло обладает рядом достоинств, которые с успехом используются в самых разных областях производства. Основными из них являются:

  • прочность – в отличие от обычного стекла акрил очень трудно разбить, поэтому многие в прошлом стеклянные вещи теперь производят из оргстекла;
  • легкая обработка – это свойство широко применяется в дизайне, из оргстекла можно создавать самые невероятные формы, что и с успехом используется в производстве мебели и предметов интерьера;
  • небольшой вес облегчает транспортировку и монтаж изделий из акрила, это свойство используется при создании рекламных конструкций, сантехники, мебели;
  • высокая степень прозрачности в сочетании с разными цветами дает оригинальный эффект, который также используют дизайнеры;
  • влагоустойчивость и стойкость ко многим химическим веществам позволяют использовать материал для производства кухонной мебели.

Органическое стекло помимо достоинств имеет и ряд недостатков. Прежде всего, это слабая устойчивость к механическим повреждениям и горючесть.

Кроме того, оно требует специального ухода, например, для обработки нельзя использовать спирт и ацетон. Но несмотря на некоторые «неудобства», органическое стекло прочно вошло в нашу жизнь и захватывает все новые и новые области.

Методы обработки

Оргстекло можно: сваривать, склеивать, штамповать, формовать, нагревать, охлаждать, отжигать, клеить, сгибать, вытягивать, резать. Фрезеровка, сверление, обработка на токарном станке, нарезание резьбы ― эти операции также используются при работе с плексигласом. Кроме того термопласт шлифуют, полируют.

В последнее время часто используют метод обработки ПММА лазером. Эта технология использует  СО2-лазеры, длина лазерного излучения которых 9,4 – 10,6 микрон, совпадает с пиком поглощения ПММА. Рез, получаемый в ходе данной операции, гладкий, не содержит следов продуктов горения. Для прозрачного оргстекла изменения цвета на срезе не наблюдается. Для окрашенного термопласта в редких случаях допускают изменение оттенка на срезе.  

Чем отличается от акрила?

Разница между акриловым стеклом и органическим не очень большая. Акрил – это термопластичный вид полимерного материала, который производится на акриловой основе. Это легкий, экологически чистый полимер с хорошей прочностью и низкой теплопроводностью. Этот износоустойчивый материал прост в уходе. Все вышеперечисленные особенности присущи и оргстеклу, поэтому особых различий между этими материалами не имеется. Оно наблюдается только в процессе изготовления за счет использования некоторых видов добавок.

Декоративное акриловое стекло

Декоративный акрил — это стекло с исключительной эстетикой. Его применяют в новомодных проектах квартир, таунхаусов, загородных домов, элитных гостиниц, свадебных ресторанов, особняков для проведения торжеств, дорогих бутиков. Впрочем, это стекло вы можете повстречать и в других местах, где важен особенный стиль.

Красивым видом декоракрила является Element Glass. Чем он выделяется? Тем, что в него вставлены камни, ракушки, ветки, ткани и прочие украшения. Необычно, не правда ли?

Глянцевое оргстекло

Листовой полистирол зеркальный Золото GEBAU ударопрочныйГлянцевый акрил — это трубки, стержни, листы с идеально отполированной поверхностью. Из таких заготовок чего только не производят:

  • оригинальные люстры;
  • стулья, столы и журнальные столики;
  • сияющие перила для лестниц;
  • вазы, шкатулки и другой изысканный декор;
  • и, к тому же, фасады для кухонь.

Возьмём, к примеру, GEBAU. После полировки поверхность этого стекла обретает очаровательный глянец. За счёт стойкости к механическим нагрузкам, его применяют в рекламе. А также в светодизайне, сантехнике и строительстве.

Медицинские технологии используют оргстекло

Органическое стекло обладает хорошей степенью совместимости с тканями человека и используется при изготовлении жестких внутриглазных линз. Акриловые линзы имплантируют в глаза, когда оригинальная линза удалена в результате лечения лечении катаракты. Контактные линзы, а также линзы для очков также используют оргстекло.

Из-за вышеупомянутой биосовместимости с человеческим организмом, полиметилметакрилат является широко используемым материалом в современной стоматологии. Особенно широко распространен материал при изготовлении искусственных протезов, зубов и ортодонтических приборов.

Лучшие производители

Так как спрос на органическое стекло растет с каждым годом, его производством стали заниматься многие компании в России и за рубежом. Отметим самые известные марки данного термопластика, популярные во всем мире.

  • Plexiglas. Продукция данного бренда реализуется в широком ассортименте. Полимер изготавливается методом литья и экструзии. Линейка продукции характеризуется широкой цветовой гаммой.
  • Компания Irpen направляет в продажу много разновидностей органического стекла. В линейке можно встретить как обычный, так и цветной флуоресцентный материал.
  • Quinn Plastics – этот производитель реализует высококачественное оргстекло матового и глянцевого типа.

Органический полимер в листах представлен следующими видами:

  • СЭ – экструзионный;
  • СБ – блочный;
  • СЭП – прозрачный, изготовленный с помощью экструзии;
  • СБС – блочный трудносгораемого типа;
  • СБПТ – блочный с высокой теплостойкостью.

Инструменты

Для обработки материала своими руками потребуется использовать определенные инструменты, однако покупать их совсем необязательно. Для создания изделий в домашних условиях будет достаточно несложных приемов и оснастки. Например, используя прочную нить, можно сделать изделия самых сложных форм.

Поэтому можно приготовить подобный набор:

  • стол;
  • линейка;
  • острый нож;
  • спираль из нихромовой проволоки. Ее можно взять из старого понижающего трансформатора. Как выглядит, можно посмотреть на фото.

Тепловой резак можно сделать своими руками. Он представляет собой рамку из дерева, в которой есть нихромовая проволока. Устройство работает под напряжением 6-12 Вольт.

izgotovlenie_izdelij_iz_orgstekla_02

Чтобы согнуть лист оргстекла по прямой, следует нагреть место вдоль оси изгиба.

Для разрезания листов можно задействовать импровизированный резак, изготовленный из старого полотна от ножовки по металлу. Для удобства использования один конец полотна стоит обмотать изолентой. Резать лист нужно на ровной поверхности. Полотно можно заточить камнем. На лист кладем линейку, проводим несколько раз резаком, потом убираем линейку и отрезаем. Как правило, кромки после разрезания не нуждаются в последующей обработке.

Хранение и транспортировка

  • Органическое стекло транспортируют автомобильным и железнодорожным транспортом в крытых транспортных средствах в соответствии с Правилами перевозки грузов, действующими на данном виде транспорта.
  • Допускается транспортировать оргстекло в открытых транспортных средствах, покрытым водонепроницаемым материалом[11].
  • Органическое стекло должно храниться в закрытых складах при температуре от +5 до +35 °C при относительной влажности воздуха не выше 65 %[11].
  • Не допускается транспортирование и хранение стекла органического экструзионного с химическими продуктами[11].
  • При хранении и транспортировке сложенные вместе листы оргстекла лучше переложить листами бумаги, чтобы не допустить механических повреждений.

Сфера применения оргстекла

Машиностроение. Органическое стекло применяется в авиа- и автомобилестроении, используется во многих приборах и станках. Также его используют при строительстве малых и больших судов для остекления и создания внутренних перегородок.

Строительство и архитектура. Пластиковые стекла широко применяются в строительстве и архитектуре. Из них изготавливают заборы, навесы, перегородки, различные элементы конструкции как снаружи, так и внутри зданий и сооружений.

Мебель и предметы интерьера. Благодаря отличным потребительским свойствам, материал так полюбился дизайнерам. Его используют при производстве мебели, светильников, аквариумов, из него получаются очень красивые витражи. Пользуется большой популярностью и сантехника из оргстекла.

Реклама. Органическое стекло используется для изготовления торгового и выставочного оборудования, наружных рекламных конструкций, офисных табличек и указателей. Кроме того, его применяют для производства сувенирной продукции, стендов, номерков и бирок.

Медицина. В медицине из органического стекла производят контактные линзы и защитные очки. Материал применяется при изготовлении оптоволокна, которое используется в медицинских инструментах для проведения эндоскопических операций.

Органическое стекло прочно вошло в нашу жизнь. Его буквально можно встретить на каждом шагу – дома, в офисе, в магазине, на улице. Сфера применения этого материала очень широка, и, по всей вероятности, в ближайшей перспективе он не сдаст свои позиции, наоборот, появятся новые изделия из оргстекла и оригинальные варианты его применения.

Склейка оргстекла

Процесс склеивания элементов из органического стекла сопровождается рядом трудностей. Дело в том, что материал может иметь различный химический состав. Под тем, что обычно подразумевается под оргстеклом, может приниматься акрил, полипропилен, полистирол или поликарбонат. Это разные по химическому составу материалы, поэтому для одних определенный тип клея подходит, а для других является бесполезным.

Для склейки оргстекла могут применяться:

  • Специализированные реакционные клеи.
  • Растворители.
  • Контактные клеи.

Реакционный клей является самым удобным при работе. Он позволяет создать прозрачный шов, эффективно скрепляющий элементы между собой. Уровень токсичности клея самый низкий в сравнении с растворителями или контактными составами.

Более дешевым решением является использования растворителей. Применение таких материалов позволяют получать качественное склеивание, но процесс затвердевания соединения происходит дольше. В небольшое количество растворителя добавляется стружка оргстекла, с которым приходится работать. В результате она растворяется, что позволяет получить клейкую массу. Раствор применяется для скрепления. Также можно просто наносить растворитель на детали, которые нужно соединить. Они сжимаются между собой, растворяются по краям и свариваются в монолитную конструкцию.

Самое слабое соединение дает контактный клей. Это могут быть «супер клеи», эпоксидная смола. Использование таких компонентов дает очень слабый результат. Детали распадаются даже при слабом механическом давлении.

Недостатки

У широко распространенного оргстекла имеются и недочеты. Среди них:

  • При температуре 260°C он легко воспламеняется.
  • При термоформировании на поверхности могут появляться микротрещины.
  • Твердость 180 – 190 Н/мм² не спасает от незначительных деформаций. Поверхностный слой легко повредить.
  • Низкая стойкость к некоторым химическим реагентам. Например, к хромовой, азотной, серной кислоте и спиртовым растворам: пропанолу, бутанолу, эталону.

Обратите внимание: Несмотря на чувствительность к спиртосодержащим жидкостям, непродолжительный контакт с 10%-ным этиловым спиртом оргстекло легко выдерживает.

потолки из оргстекла

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

Рекомендации по уходу за оргстеклом

Панели неприхотливы к условиям эксплуатации, за исключением контакта с абразивными веществами. Поверхность их достаточно мягкая, из-за чего при трении на ней появляются разводы, микротрещины, заметные потертости.

Чтобы органическое стекло оставалось чистым, его достаточно промывать под струей воды. Для удаления загрязнений используют мыльные растворы с мягкими очищающими компонентами. При влажной очистке разрешено трение мягкой губкой, однако при сухой поверхности делать это запрещено. Для элементов остекления, рекламных конструкций большой площади применяют распылители высокого давления.

Как работать с материалом?

Органическое стекло довольно легко обрабатывается, его можно без труда почистить, разрезать и затонировать. Резку этого полимера можно осуществлять при помощи ножовки по металлу. Однако в этом случае можно потратить много сил и получить в результате низкокачественные швы. Оптимальным вариантом для резки оргстекла считается использование резака, который имеет вид пилы с одним зубцом. Помимо этого, порезать этот термопластик можно с использованием циркулярной пилы или методом циклевки с использованием стеклянного осколка.

Использование оргстекла невозможно без его полировки. До того как приступить к процедуре, необходимо подготовить поверхность, для этого при помощи мелкой наждачной бумаги нужно отшлифовать все неровности. Специалисты советуют использовать при работе воду. Ручную полировку осуществляют при помощи отрезка фланели или куска шерстяной материи, которые предварительно смазываются пастой для полировки. Окончание работы проводят той же тканью, но в намасленном виде. Для того чтобы быстрее закончить полировку, можно воспользоваться полировочным кругом.

Формовка органического стекла возможна при температуре от 110 до 135 градусов выше нуля. В таких условиях полимер становится пластичным и хорошо гнется. Когда температура ниже, термопластик становится хрупким и теряет свои качественные характеристики.

Чтобы выполнить формовку оргстекла, необходимо воспользоваться фанерной матрицей или деревянным пуансоном.Процедуру стоит проводить на полу, в компании напарника. Когда произойдет разогрев материала, его стоит вынуть из духового шкафа и уложить на матрицу. Через 10 минут готовое изделие можно вынимать из формы.

Для склеивания оргстекла используют дихлорэтан в чистом или растворенном со стружкой виде. Для проведения процедуры две поверхности смазывают веществом и плотно придавливают, выводя воздушные пузырьки. Место склеивания должно схватиться за пару минут.

Для равномерного окрашивания термопластика рекомендуется заблаговременно отполировать поверхность, удалив сколы и царапины. Следующим шагом будет приготовление красящего раствора, в котором должны содержаться спирт и красящее вещество. Изделие из органического стекла стоит подержать в подогретом красящем растворе, после чего перенести его в емкость с холодной водой. После охлаждения органическое стекло необходимо насухо вытереть мягкой бумагой или тканью. По окончании процедуры окрашивания рекомендуется отполировать полимерное изделие.

Органическое стекло – это универсальный материал нового поколения с массой преимуществ, поэтому его популярность в мире постоянно растет.

О том, как быстро и аккуратно разрезать оргстекло, смотрите в следующем видео.

См. также

  • Поликарбонат
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...