Kluczowa różnica – pleksi i poliwęglan
Techniczne polimery termoplastyczne, takie jak polietylen, polipropylen, polichlorki winylu, poliwęglan, poliakrylany są bardzo popularne w dzisiejszym świecie ze względu na doskonałe połączenie właściwości fizycznych i chemicznych. Jednak żadne z tych tworzyw sztucznych nie wykazuje pełnej doskonałości. Pleksi i poliwęglan to dwa takie typy amorficznych termoplastycznych tworzyw konstrukcyjnych, które mają inny zestaw właściwości z własnymi zaletami i wadami. Kluczową różnicą między Perspexem a poliwęglanem jest to, że Perspex jest wytwarzany przez polimeryzację monomerów z rodziny akrylowych, podczas gdy poliwęglan jest wytwarzany przez polimeryzację polikondensacyjną fosgenu i BPA (bisfenol A) lub transestryfikację stopu DPC i BPA.
Co to jest pleksiglas?
Perspex® to handlowa nazwa arkuszy akrylowych, które po raz pierwszy odkryli naukowcy z ICI w 1934 roku. Perspex® jest zarejestrowana znak towarowy Lucite International, który jest obsługiwany przez Mitsubishi Chemical Corporation. Akryl Perspex® był pierwszym produktem akrylowym zarejestrowanym pod żywicami syntetycznymi w postaci arkuszy, prętów, rurek i innych kształtek. Rodzina akrylanów obejmuje polimery monomerów akrylonitrylu, metakrylanu hydroksyetylu, akryloamidu, cyjanoakrylanu metylu, cyjanoakrylanu etylu, akrylanu metylu, akrylanu etylu, triakrylanu trimetylolopropanu i metakrylanu metylu. Polimeryzacja metakrylanu metylu do polimetakrylanu metylu (PMMA) była pierwszym odkryciem polimerów akrylanowych w 1877 roku przez niemieckich chemików Fittiga i Paula. Po komercjalizacji arkuszy akrylowych po raz pierwszy zastosowano je w czasie II wojny światowej do produkcji szyb przednich, baldachimów i wież strzelniczych w samolotach oraz portów peryskopowych w okrętach podwodnych.
Rysunek 1: Refrakcja w bloku z pleksiglasu
Perspex® zapewnia doskonałą przejrzystość optyczną, odporność chemiczną, dobrą odporność na ścieranie i doskonałą twardość powierzchni, dzięki czemu produkt nadaje się do szerokiego spektrum zastosowań, w tym soczewek optycznych, diagnostyki medycznej, opakowania kosmetyczne i tylne światła samochodowe. Polimery Perspex®są idealne do wytłaczania i formowania wtryskowego; może być używany do produkcji produktów oświetleniowych, takich jak diody LED, wytłaczane panele dyfuzorów, profile i rury. W porównaniu z innymi popularnymi tworzywami termoplastycznymi polimery akrylanowe są kosztowne ze względu na połączenie dobrych właściwości fizycznych i mechanicznych, takich jak odporność na warunki atmosferyczne, wysoka wytrzymałość i doskonała przejrzystość. PMMA ma temperaturę zeszklenia 105-107°C i współczynnik załamania światła 1.49, co jest porównywalne do szkła (1,60). Stąd PMMA jest czasami określane jako „szkło organiczne.” Ze względu na wysoką odporność na żywność, tłuszcze, oleje, kwasy nieutleniające, zasady, sole, minerały i węglowodory alifatyczne, PMMA jest szeroko stosowany jako materiał spożywczy oraz jako materiał opakowaniowy. Nie jest jednak odporny na mocne kwasy, węglowodory aromatyczne i chlorowane, ketony, alkohole i estry. Stabilność wymiarów jest dobra, ale ma mniejszą odporność na uderzenia.
Co to jest poliwęglan?
Poliwęglan jest dobrze znanym przezroczystym i amorficznym termoplastycznym materiałem konstrukcyjnym, który ma szeroki zakres wyjątkowych właściwości. Jest lekkim tworzywem termoplastycznym, ale ma doskonałą wytrzymałość, stabilność wymiarową, odporność termiczną i przejrzystość optyczną. Ze względu na wysoką oporność elektryczną poliwęglan jest szeroko stosowany do produkcji wielu części i komponentów elektrycznych i elektronicznych. Ze względu na swoją optyczną przejrzystość poliwęglan jest używany do produkcji soczewek okularowych i niektórych innych nośników cyfrowych, takich jak płyty CD i DVD. Ze względu na szerokie spektrum właściwości, poliwęglan jest wykorzystywany w szerokim zakresie zastosowań, od zwykłych artykułów gospodarstwa domowego po sprzęt i akcesoria motoryzacyjne i lotnicze. Ponadto ten termoplastyczny materiał jest również używany do produkcji odpornych na zarysowania szyb, sprzętu medycznego i budowlanego, osłon przeciw zamieszkom, hełmów ochronnych i soczewek reflektorów. Historia poliwęglanu sięga wczesnych lat 90. XIX wieku, kiedy A. Einhorn po raz pierwszy wyprodukował kryształy poliwęglanu w reakcji rezorcynolu i fosgenu w rozpuszczalniku pirydynowym. Później, w latach pięćdziesiątych, komercyjni producenci, a mianowicie Bayer i GE, byli w stanie skomercjalizować procesy wytwarzania żywicy poliwęglanowej na bazie bisfenolu A (BPA).
Rysunek 2: Butelka na wodę wykonana z poliwęglanu
Obecnie stosuje się dwie metody produkcji żywic poliwęglanowych. Pierwsza metoda to dwufazowa międzyfazowa polimeryzacja polikondensacyjna fosgenu i BPA, a druga metoda to transestryfikacja stopu DPC i BPA w 300°C i pod niskim ciśnieniem. Masa cząsteczkowa żywic poliwęglanowych waha się od 22 000 do 35 000 g/g mol. Temperatura zeszklenia wynosi od 145 do 150 °C. Obecność masywnych aromatycznych pierścieni arylowych w szkielecie poliwęglanu jest przyczyną jego właściwości inżynierskich. Temperatura topnienia poliwęglanu wynosi około 230 °C. Ma dobrą stabilność wymiarową, odporność na pełzanie i wysoką udarność. Poliwęglan jest uważany za materiał obojętny; dlatego jest szeroko stosowany jako plastik spożywczy. Wady poliwęglanu obejmują niską odporność na promieniowanie UV i hydrolizę roztworami alkalicznymi, takimi jak wodorotlenek potasu, wodorotlenek sodu itp.
Jaka jest różnica między pleksiglasem a poliwęglanem?
Perspex kontra poliwęglan |
|
| Perspex jest zastrzeżonym znakiem towarowym Lucite International dla arkuszy akrylowych. | Poliwęglan jest nazwą zwyczajową (nie handlową). |
| Produkcja | |
| Perspex jest wytwarzany przez polimeryzację monomerów akrylowych lub ich kopolimerów. | Poliwęglan jest wytwarzany w drodze międzyfazowej polimeryzacji polikondensacyjnej fosgenu i BPA lub transestryfikacji DPC i BPA w stanie stopionym w temperaturze 300 °C i pod niskim ciśnieniem. |
| Przejrzystość | |
| Przejrzystość jest bardzo wysoka, prawie równa szkłu. | Przejrzystość jest niska w porównaniu do pleksiglasu. |
| Temperatura zeszklenia | |
| 105-107°C | 145 – 150 °C |
| Odporność na warunki atmosferyczne | |
| Odporność na warunki atmosferyczne jest bardzo wysoka. | Ma niską odporność na promieniowanie UV. |
| Aplikacje | |
| Perspex jest używany w soczewkach optycznych, diagnostyce medycznej, opakowaniach kosmetycznych, tylnych światłach samochodowych, szybach przednich itp. | Poliwęglan jest stosowany w szkle odpornym na zarysowania, sprzęcie medycznym i budowlanym, osłonach przed zamieszkami, hełmach ochronnych itp. |
Podsumowanie – Pleksiglas kontra poliwęglan
Perspex to nazwa handlowa arkuszy akrylowych, które są wytwarzane przez polimeryzację monomerów akrylowych i ich kopolimerów. Jest szeroko stosowany w przemyśle medycznym, produkcji soczewek, przemyśle motoryzacyjnym i opakowaniowym ze względu na dobrą odporność na chemikalia i warunki atmosferyczne oraz doskonałą przezroczystość. Poliwęglan to ogólna nazwa przemysłowego tworzywa sztucznego wytwarzanego z bisfenolu A i ma szeroki zakres zastosowań, od artykułów gospodarstwa domowego po przemysł lotniczy i motoryzacyjny. Poliwęglan jest dobrze znany ze swojej doskonałej sztywności, niskiej wagi, przejrzystości i właściwości izolacji elektrycznej. Taka jest różnica między pleksiglasem a poliwęglanem.
Pobierz wersję PDF pleksiglasu a poliwęglan
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej do celów offline zgodnie z notatką cytowania. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między pleksiglasem a poliwęglanem
