科普丨另類的“玻璃”--有機(jī)玻璃的小知識(shí)
有機(jī)玻璃并不是真正的玻璃,而是一種化學(xué)合成物質(zhì), 俗稱“亞克力”,學(xué)名“ 甲基丙烯酸甲酯(PMMA)”, 因?yàn)槠涓咄感院筒A嗨?,因此被稱為有機(jī)玻璃。
有機(jī)玻璃是由一種樹脂原料合成而得來的,是一種堅(jiān)固的輕質(zhì)材料,比玻璃有著更好的耐沖擊強(qiáng)度,因此它能夠適用于戶外,相較于其他大多數(shù)塑料制品,有機(jī)玻璃有著更好的環(huán)境適應(yīng)性和穩(wěn)定性。
有機(jī)玻璃的特性
1、高度透明性
有機(jī)玻璃是目前最優(yōu)良的高分子透明材料,透光率達(dá)到92%,比玻璃的透光度更高。
2、機(jī)械強(qiáng)度高
有機(jī)玻璃的相對分子質(zhì)量大約為200萬,是長鏈的高分子化合物,且分子鏈較為柔軟。因此,有機(jī)玻璃的強(qiáng)度比較高,抗拉伸和抗沖擊的能力比普通玻璃高7~18倍。有一種經(jīng)過加熱和拉伸處理過的有機(jī)玻璃,其中的分子鏈段排列得非常有次序,使材料的韌性有顯著提高。即使釘子穿透這類 有機(jī)玻璃,或被子彈擊穿后同樣 也不產(chǎn)生裂紋和碎片。因此,拉伸處理的有機(jī)玻璃可用作防彈玻璃,也用作軍用飛機(jī)上的座艙蓋。
3、重量輕
有機(jī)玻璃的密度為1.18g/㎝³,同樣大小的材料,其重量只有普通玻璃的一半,金屬鋁(屬于輕金屬)的43%。
4、易于加工
有機(jī)玻璃不但能用車床進(jìn)行切削,鉆床進(jìn)行鉆孔,而且能用丙酮、氯仿等粘結(jié)成各種形狀的器具,也能用吹塑、注射等塑料成型的方法加工成各種用具,大到飛機(jī)座艙蓋,小到假牙和牙托等形形色色的制品。
5、使用壽命長
有機(jī)玻璃長時(shí)間使用不會(huì)出現(xiàn)變色或者其他問題,質(zhì)量合格的有機(jī)玻璃制品使用壽命可在10年以上。
優(yōu)點(diǎn)
1、耐紫外線好,耐候性好
2、透明度高
3、優(yōu)異的著色性
4、無自爆問題,安全性能較好
5、隔音效果好,常用于聲屏障工程
缺點(diǎn)
1、耐熱性差,使用不超過80℃
2、耐化學(xué)性有限,易受有機(jī)溶劑侵蝕
3、耐磨性差,表面硬度較低,易產(chǎn)生劃痕
4、作為一種高分子材料,在長期荷載作用下會(huì)有蠕變和應(yīng)力松弛的問題
有機(jī)玻璃的應(yīng)用
在上世紀(jì)早期,有機(jī)玻璃發(fā)明之后,這種材料很快應(yīng)用在不同的領(lǐng)域,其中包括儀器的外殼、手表、眼鏡、餐具等等。 如今,隨著時(shí)間的推移,有機(jī)玻璃的應(yīng)用范圍愈發(fā)廣泛,也成為了透明玻璃的替代品。常常應(yīng)用在水族館、潛艇觀察鏡、汽車鏡頭、運(yùn)動(dòng)場保護(hù)層、飛機(jī)窗戶、防爆警車等產(chǎn)品中,除此之外,它還應(yīng)用在很多醫(yī)療領(lǐng)域,比如外科手術(shù)器材、牙科材料等等,在建筑領(lǐng)域也常有著它們的身影。
慕尼黑奧運(yùn)體育場是最有名的有機(jī)玻璃建筑之一,該體育場為1972年夏季奧運(yùn)會(huì)所建,可容納8萬名觀眾。其屋頂采用透明的有機(jī)玻璃實(shí)心板,形成了帳篷式的屋頂結(jié)構(gòu),屋面面積約7.4萬平方米,整個(gè)屋面使用吊柱吊起,該體育場對有機(jī)玻璃在建筑中的應(yīng)用具有開創(chuàng)性作用。
疫情時(shí)期,餐廳、商店、小型企業(yè)都需要進(jìn)行臨時(shí)的裝飾干預(yù),有機(jī)玻璃的使用頻率逐步增加,一些企業(yè)甚至計(jì)劃在辦公桌和水槽之間增加分隔板。餐廳、電影院、美甲沙龍也廣泛應(yīng)用了有機(jī)玻璃,減少人與人之間的接觸。