浅谈有机玻璃的特性及制作工艺

2022-09-11

1 有机玻璃的定义

有机玻璃是一种通俗的名称, 从这个名称看, 你未必能知道它是一种什么样的物质, 也无从知道它是由什么元素组成的。这种高分子透明材料的化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯, 是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的。

2 有机玻璃的性能

材料:有机玻璃的化学名称叫聚甲烯酸甲酯, 是由甲基丙烯酸酯聚合成的高分子化合物。应用:有机玻璃应用广泛, 不仅在商业、轻工、建筑、化工等方面。而且有机玻璃制作, 在广告装潢、沙盘模型上应用十分广泛, 如:标牌, 广告牌, 灯箱的面板和中英字母面板。选材要取决于造型设计, 什么样的造型, 用什么样的有机玻璃、色彩、品种都要反复考试, 使之达到最佳效果。有了好的造型设计, 不要靠精心的加工制作, 才能成为一件优美的工艺品。特点:表面光滑、色彩艳丽, 比重小, 强度较大, 耐腐蚀, 耐湿, 耐晒, 绝缘性能好, 隔声性好。形状:可分管形材、棒形材、板形材三种。种类:可分四种。有色透明有机玻璃:俗称彩板。透光柔和, 用它制成的灯箱、工艺品, 使人感到舒适大方。有色的机玻璃分:透明有色、半透明有色, 不透明有色三种。磁有机玻璃光泽不如珠光有机玻璃鲜艳, 质脆、易断、适于制作表盘、盒、医疗器械和人物、动物的造型材料。透明有机玻璃:透明度高, 宜制灯具。用它制成的吊灯、玲珑剔透、晶莹澄澈。半透明有机玻璃类似磨砂玻璃, 反光柔和, 用它制成的工艺品, 使人感到舒适大方。无色透明有机吊灯, 玲珑剔透, 晶莹澄澈。珠光有机动性玻璃:是在一般有机玻璃加入珠光粉或荧光粉著成。这类有机玻璃色泽鲜艳, 表面光洁度高, 外形式经模具热压后, 即使磨平抛光, 仍保持模压花纹, 形成独物的艺术效果。用它可制作人物、动物造型, 商标、装饰品及宣传展览材料。压花有机玻璃:分透明、半透明无色, 质脆, 易断, 适于制作。

3 有机玻璃的特性

高度透明性:有机玻璃是目前最优良的高分子透明材料, 透光率达到92%, 比玻璃的透光度高。称为人造小太阳的太阳灯的灯管是石英做的, 这是因为石英能完全透过紫外线。普通玻璃只能透过0.6%的紫外线, 但有机玻璃却能透过73%。机械强度高:有机玻璃的相对分子质量大约为200万是长链的高分子化合物, 而且形成分子的链很柔软, 因此, 有机玻璃的强度比较高, 抗拉伸和抗冲击的能力比普通玻璃高7~18倍。有一种经过加热和拉伸处理过的有机玻璃, 其中的分子链段排列得非常有次序, 使材料的韧性有显著提高。用钉子钉进这种有机玻璃, 即使钉子穿透了, 有机玻璃上也不产生裂纹。这种有机玻璃被子弹击穿后同样不会破成碎片。因此, 拉伸处理的有机玻璃可用作防弹玻璃, 也用作军用飞机上的座舱盖。重量轻:有机玻璃的密度为1.18kg/dm, 同样大小的材料, 其重量只有普通玻璃的一半, 金属铝 (属于轻金属) 的43%。易于加工:有机玻璃不但能用车床进行切削, 钻床进行钻孔, 而且能用丙酮、氯仿等粘结成各种形状的器具, 也能用吹塑、注射、挤出等塑料成型的方法加工成大到飞机座舱盖, 小到假牙和牙托等形形色色的制品。

4 有机玻璃的用途

有机玻璃具有以上优良性能, 使它的用途极为广泛。除了在飞机上用作座舱盖、风挡和弦窗外, 也用作吉普车的风挡和车窗、大型建筑的天窗 (可以防破碎) 、电视和雷达的屏幕、仪器和设备的防护罩、电讯仪表的外壳、望远镜和照相机上的光学镜片。用有机玻璃制造的日用品琳琅满目, 如用珠光有机玻璃制成的纽扣, 各种玩具、灯具也都因为有了彩色有机玻璃的装饰作用, 而显得格外的美观。有机玻璃在医学上还有一个绝妙的用处, 那就是制造人工角膜。如果人眼的透明角膜长满了不透明的物质, 光线就不能进入眼内。这就是全角膜白斑病引起的失明, 而且这种病无法用药物治疗。于是, 医学家设想用人工角膜代替长满白斑的角膜。所谓人工角膜, 就是用一种透明的物质做成一个直径只有几毫米的镜柱, 然后在人眼的角膜上钻一个小孔, 把镜柱固定在角膜上, 光线通过镜柱进入眼内, 人眼就能重见光明。早在1771年, 就有眼科医生用光学玻璃做成镜柱, 植入角膜, 但并未获得成功。后来, 用水晶代替光学玻璃, 也只用了半年就失效了。在第二次世界大战中, 有些飞机失事时, 飞机上用有机玻璃做的座舱盖被炸, 飞行员的眼睛里嵌入了有机玻璃碎片。经过了许多年以后, 虽然这些碎片并未被取出, 但也未进一步引起人眼发生炎症或其他不良反应。这件偶然发生的事说明有机玻璃和人体组织有良好的相容性。同时也启发了眼科医生, 可以用有机玻璃制造人工角膜, 它的透光性好, 化学性质稳定, 对人体无毒, 容易加工成所需形状, 能与人眼长期相容。现在, 用有机玻璃做的人工角膜已经普遍用于临床。

5 有机玻璃制作方法

粘贴法:将有机玻璃切割成一定形状后, 在平面上粘贴而成。热压法:将有机玻璃薄板加热后, 在模具中中热压型。这种造型法制成的工艺品具有形体丰满, 曲线流畅, 立体感强的特点, 有浮雕的效果。热压模可用木材、油泥塑形, 然后用铸铅、石膏材料作阴阳模, 有机玻璃加热后即可压成型。镶嵌法:将不同色彩的有机玻璃块切割成抽需的几何图形, 在底板上镶嵌拼接而成。这种方法要求拼接严密, 棱我争明, 能收到色彩强烈, 但又浑然一体的效果。立磨法:将棒形有机玻璃或厚板形有机玻璃粘接后, 直接在砂轮上磨制、抛光成型。用此法制作的工艺品与某种雕塑相似, 由丰富多彩的表面形状, 构成别具一格的艺术形象。断磨法:将板形有机玻璃重叠粘贴在一起, 然后直接削磨断面成型。此法制成的工艺品能得到色泽多变, 浑朴自然的效果。

热煨法:将有机玻璃加工到一定形状, 将有机玻璃加热, 直接用手迅速窝制、捏制成型。些法要求事先对构图有成竹, 动作敏捷, 一气呵成。用此法制成的工艺品具有线条奔放, 形象简洁等优点。

摘要：有机玻璃具有质轻、价廉, 易于成型等优点。它的成型方法有浇铸, 射出成型, 机械加工、热成型等。尤其是射出成型, 可以大批量生产, 制程简单, 成本低。因此, 它的应用日趋广泛, 目前它广泛用于仪器仪表零件、汽车车灯、光学镜片、透明管道等。本文主要论述了有机玻璃的特点其制作工艺。

关键词：有机玻璃,制作