Плексиглас — акриловое стекло¶

Плексиглас — торговое название полиметилметакрилата (ПММА), прозрачного термопластичного полимера, известного также как акриловое стекло. Материал обладает высокой прозрачностью, малым удельным весом (около 1,18 г/см³), устойчивостью к ультрафиолетовому излучению и атмосферным воздействиям. По светопропусканию плексиглас превосходит многие сорта стекла и широко применяется в строительстве, рекламе, автопроме, авиации и медицине.

¶История создания

Разработкой прозрачного полимера занимались несколько химиков одновременно. В 1877 году немецкий химик Вильгельм Рёльм получил первые образцы полиметилметакрилата, однако промышленного применения материал тогда не нашёл. В 1901 году швейцарский химик Георг Ульрих запатентовал метод получения метилового эфира метакриловой кислоты и его полимеризации.

Коммерческое производство было налажено в 1930-х годах: в 1933 году британская компания Imperial Chemical Industries (ICI) разработала технологию массовой полимеризации метилметакрилата, а в 1936 году начала выпуск листов под торговым названием «Perspex». В том же году немецкая компания Röhm & Haas запустила аналогичный продукт «Plexiglas» — отсюда и произошло русское название «плексиглас». Во время Второй мировой войны материал использовался для изготовления лётных фонарей самолётов, перископов подводных лодок и бронированных окошек, поскольку он был легче стекла и не разбивался при попадании пули.

¶Свойства

Основные физико-механические характеристики плексигласа:

Плексиглас примерно вдвое легче обычного силикатного стекла и в 10 раз превосходит его по ударной прочности. Он легко поддаётся механической обработке — резке, сверлению, полировке — и термоформовке: при нагреве до 140–160 °C лист становится пластичным и может быть изогнут в нужную форму. Полимер устойчив к действию разбавленных кислот, щелочей, солевых растворов, минеральных масел, но разрушается под действием концентрированных кислот, ацетона, этилацетата и некоторых других органических растворителей.

¶Виды плексигласа

По способу производства различают два основных типа:

• Литой (浇铸ный) — получается полимеризацией мономера между двумя плоскими поверхностями. Обладает лучшими оптическими свойствами, термостоек, легче поддаётся термоформовке. Толщина листов — от 1 до 500 мм.
• Экструзионный (экструдированный) — выдавливается через щелевую фильеру. Дешевле литого, имеет более однородную толщину, но хуже переносит термообработку и обладает меньшей химической стойкостью.

Также производят разновидности с особыми свойствами: антистатический, светорассеивающий, светящийся в темноте (со светящимися пигментами), огнестойкий, зеркальный (с напылением), с защитной плёнкой от царапин.

¶Применение

Плексиглас применяется в широком спектре отраслей:

• Строительство — остекление фонарей, светопрозрачные конструкции, внутренние перегородки, элементы витражей.
• Реклама и оформление — вывески, объёмные буквы, витрины, информационные стенды, подставки, ценники.
• Автомобильная промышленность — фары, задние фонари, боковые окна автобусов, обтекатели.
• Авиация и космос — лётные фонари, купола иллюминаторов, обтекатели приборов.
• Медицина — прозрачные защитные экрани, элементы медицинского оборудования, зубные протезы (в составе акриловых пластмасс).
• Музейное и выставочное дело — защитные витрины, экспозиционные конструкции, интерактивные стенды.
• Аквариумистика — аквариумы объёмом до нескольких тысяч литров, где толщина стенок достигает 80–100 мм.

¶Отличие от стекла

В повседневной речи «плексигласом» иногда ошибочно называют любые прозрачные пластмассы. Настоящий плексиглас — только полиметилметакрилат. Поликарбонат, с которым его часто путают, обладает более высокой ударной прочностью, но меньшей прозрачностью и более подвержен царапинам. Полистирол дешевле, но хрупче и со временем желтеет. Отличить литой плексиглас от других пластиков можно по характерному запаху горящего миндаля, который выделяется при нагреве, а также по маркировке «PMMA» или «7» в треугольнике из стрелок на изделии.

¶Экология и утилизация

Плексиглас относится к термопластам и理论上 пригоден для переработки, однако на практике переработка затруднена: в России и большинстве стран действует лишь ограниченная сеть приёма ПММА. Материал не биоразлагаем, при горении выделяет углекислый газ и воду, но в закрытых помещениях тлеющий плексиглас может выделять токсичный мономер метилметакрилат. В промышленных масштабах отходы ПММА перерабатывают пиролизом с получением мономера, который снова используется в производстве.

Источники:

• Энциклопедия полимеров (Polymer Encyclopedia)
• ГОСТ 16384-2019 «Пластики полиметилметакрилатные. Технические условия»
• Röhm GmbH. История компании и технологии Plexiglas
• Справочник «Пластмассы в машиностроении», под ред. В. Н. Кулешова
• Учебник «Химия высокомолекулярных соединений», А. А. Берлин