Оргстекло, его свойства и виды изделий

Оргстекло – популярный материал

Органическое стекло –термопластичный полимер с высокой степенью прозрачности. Оно имеет множество наименований: полиметилметакрилат (ПММА), плексиглас, акрил. Материал используют сегодня в различных сферах.

Для справки: Изобретение полиметилметакрилата прочно связано с именем немецкого ученого Отто Рема. Благодаря его исследованиям и разработкам, в 1928 году компания RoehmundHaas начала выпуск прозрачного стекла с внутренним акрилатным слоем. А в 1933 году появилось новаторское изобретение, получившее название органическое стекло (сокращенно оргстекло).

Особенности производства

Органическое стекло производится 2-мя способами. От выбранного метода зависят его внешний вид, технические характеристики, размеры.

Литье

Литьевой или блочный способ позволяет выпускать цветные разновидности и варианты с флуоресцентным свечением. Такой материал ударопрочен и устойчив к химическим реагентам. Формой для его производства выступают очищенные силикатные стекла, между которыми заливается мономер с дополнительными компонентами: отвердителями, красителями. После полимеризации получившийся лист обрезают в соответствии с заданными размерами.

Экструзия

Это непрерывный, полностью автоматизированный процесс. В качестве сырья используются специальные гранулы. Их нагревают до вязкого состояния. В полученный состав добавляют нужные компоненты. Полученная масса проходит через экструзионную головку и подается на зеркальные каландры, где и задаются необходимые размеры. Для получения рифленой поверхности листы пропускают через специальные валики. Такое органическое стекло более растяжимое, легко принимает разные формы.

Состав

Органическое стекло не имеет ничего общего, кроме прозрачности, со своим аналогом. Оно гибкое, пластичное, легко переносит нагрузки, от которых обычное стекло лопнуло бы. У него иной состав, представленный сложной формулой (C5H8O2). Из нее видно: основными составляющими являются углекислый газ, водород и кислород.

Но полимер может обладать различными свойствами. На рынке присутствуют шумозащитные, ударостойкие, инертные к ультрафиолету разновидности. В зависимости от характеристик изменяется и состав, в него добавляют определенные присадки. Однако от первоначального он все равно будет отличаться не более чем на 35%.

Виды оргстекла

На сегодняшний день выпускается ПММА разных видов.

Основные признаки – гладкость и блеск. Толщина – 3 миллиметра. Светопропускание 93%.

С равномерной окраской в любой тон. Наиболее распространена серо-голубая палитра оттенков.

Гладкая поверхность. Светопропускание 20%-70%

Глянцевые разновидности с разным процентом светопропускания, окрашенные в любые оттенки.

К сведению: На рынке имеется и рифленое оргстекло. Оно бывает прозрачным и матовым. Его отличие – объемный рисунок с одной стороны. При этом вторая остается гладкой.

Стандарты качества, ГОСТы

Производство акрила регламентируется соответствующими государственными стандартами.

ГОСТу 17622-72 соответствует 2 вида ПММА:

1. ТОСП. Полиметилметакрилат с улучшенными физико-механическими свойствами за счет добавления пластификаторов. Он удобен в формовании. Из него изготавливают детали для сложных конструкций, сувениры, аквариумы. Отличается широкой цветовой гаммой.
2. ТОСН. Непластифицированное оргстекло. Устойчиво к высоким и низким температурам, химическому воздействию. Поставляется блоками. Имеет прозрачный цвет.

ТУ 2216-044-55856863-2005 соответствует разновидность, модифицированная под международные стандарты. Она отличается стойкостью к различным условиям (воздействию света, атмосфере).

По ТУ 2216-244-05757593-99 производят акриловое стекло, применяемое в быту. Имеет сходство с керамикой. Используется в изготовлении сантехнических изделий: ванн, поддонов для душа.

ГОСТ 9784—75 регламентирует выпуск стекла с маркировкой СБ и СБПТ. Это матовые (бесцветные или окрашенные) разновидности, востребованные в области рекламы, для производства светотехники.

Технические характеристики

Популярность и широкое распространение ПММА обеспечили его характеристики.

Варьируется в пределах 1,18-1,19 г/куб. см

Плотность при растяжении

¾ воспламенения – от 460°C до 630°C;

¾ эксплуатации – от -40°C до +90°C

Важно: Коэффициент светопропускания прозрачных разновидностей может достигать 93%. У матовых показатель уменьшается до 75%.

Толщина

Отдельно следует сказать о толщине акрила. От этого параметра зависит выбор материала при изготовлении тех или иных конструкций. В продаже встречаются листы с толщиной:

• 1,5 мм. Вес изделия – 11,2 кг. Хорошо поддается любой обработке. Используется для создания рекламных подставок, визитниц, ценникодержателей.
• Оргстекло 2 мм. Вес – 13,4 кг. Из него изготавливаются смотровые окошки, защитные экраны для картин.
• Оргстекло 3 мм. Вес – 22,3 кг. Применяется как подсветка, для создания светящихся вывесок, лайт-боксов, боковых стекол в автомобиле и лобовых в мотоциклах.
• Оргстекло 4 мм. Вес – 29,8 кг. Из такого листового акрила делают указатели, подставки со стороной не более 8 см, перегородки.
• Оргстекло 5 мм. Вес – 37,2 кг. ПММА встречается в дизайнерских конструкциях, в качестве защитного экрана магазинных витрин.
• Оргстекло 6 мм. Вес – 44,6 кг. Им остекляют промышленные и производственные помещения, катера, самолеты, используют в приборостроение.
• Оргстекло 8 мм. Вес – 59,5 кг. Применяется для производства табличек с подсветкой и гравировкой (акриллайтов), букв, логотипов. Нашло свое место в остеклении вертолетов, самолетов, яхт.
• Оргстекло 10 мм. Вес – 74,4 кг. Из оргстекла таких размеров изготавливают награды, мебель, подставки на стол сложных форм, презентационные стенды, баскетбольные щиты.
• 12 мм. Вес – 89,3 кг. Оргстекло используется для прозрачных лестниц, ступеней, сцен, ограждений, перегородок.
• 20 мм. Вес – 148, 8 кг. Акрил получил распространение при производстве павильонов для бассейнов, навесов, элементов интерьера.

Для справки: Оргстекло выпускается в виде труб, листов, блоков, стержней. Листовые разновидности имеют стандартные размеры – 2050х3050.

Свойства

Виниловый полимер обладает многочисленными свойствами, делающими его универсальным. Среди них:

• Влагостойкость. Это дает возможность применять акрил в производстве аквариумов, остеклении катеров, яхт.
• Высокая степень светопропускания. По этому показателю оргстекло уступает только кварцевому.
• Низкий уровень электропроводности. Это позволяет использовать ПММА как электроизоляционный материал.
• Легкость. Полиметилметакрилат на 7% легче полиэфирных стекол, на 17% – пластика, в 2,5 раза – силикатного аналога.
• Стойкость к воздействию атмосферных явлений. Этот параметр сделал возможным применение оргстекла в самолетостроении, пригодным для производства контактных линз.

Оргстекло толщиной 2мм легко заменяет обычное стекло, толщина которого 10 мм. Это говорит о его высоких шумо- и теплоизоляционных

Преимущества

Достоинства легкого, прозрачного оргстекла не вызывают сомнений. К положительным моментам относят:

• Ударопрочность. В 10 раз прочнее силикатного аналога, при этом не разбивается на мелкие осколки. По этому критерию уступает ПЭТ и поликарбонату, но на рынке встречаются усиленные варианты, прочность которых может достигать 100 кДж/кв.м.
• Легкость обработки. С ним можно выполнять любые операции: резать, гнуть, пилить, гравировать.
• Долгий срок эксплуатации. Не желтеет от воздействия ультрафиолета, сохраняет свои характеристики до 10 лет.
• Экологичность. Материал можно утилизировать, он легко поддается вторичной переработке.

Во время любой обработки ПММА не теряет своих оптических свойств, не искажает изображение.

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.

Способы обработки

С органическим стеклом очень легко работать. Менять его форму, вырезать простые и сложные элементы можно различными способами. Широко применяются несколько методов.

Сверление

С этой целью используются сверла из быстрорежущей стали для легких металлов. В процессе проведения работ нельзя забывать об охлаждении. Выполняет оно с помощью сжатого воздуха или смазочных жидкостей. Необходимо делать перерывы для своевременного удаления стружки.

Фрезерование

Используются фрезы небольшого диаметра. Также необходимы охлаждение и удаление стружки. После этой операции возможно выполнение и других: гравирования, полировки.

Резка

Бывает 2-х видов:

• Пилами. Применяются ленточные и дисковые инструменты. Недостаток – неаккуратный срез. Работа с дисковой пилой предпочтительней и дает более качественный результат, но она требует профессиональных навыков и строгого соблюдения техники безопасности.
• Лазером. Безотходный, современный метод, обеспечивающий точность среза до 0,005 мм. Лазерная резка осуществляется на больших скоростях. При этом режущий инструмент с оргстеклом не соприкасается.

Применение специального оборудования дает возможность изготавливать изделия любой сложности по стандартным или индивидуальным эскизам.

Формование

Определенная марка оргстекла требует специального диапазона температур. Предварительно рекомендуется материал просушить в сушильных камерах.

Склеивание

Перед этим требуется отжиг (температура – 65-80°С), после которого проводится естественное охлаждение. Это необходимо, чтобы снять внутренние напряжения. Для получения бесцветных швов часто используется клей СММ, в составе которого преобладает полиметилметакрилат.

Сварка

Применяется при изготовлении нестандартных изделий, моделей с утолщением, для крепления насадок. Для литьевого стекла нужны более высокие температуры. Сварку могут проводить различными способами: индукция, вибрация, ультразвуковая пайка, горячий газ. После выполнения операции требуется термическая обработка готовой детали.

Шлифование

Шероховатые поверхности или листы с дефектами шлифуются мелкокорундовой предварительно смоченной наждачной бумагой. После такой операции материал обрабатывается специальными средствами (например, полировочными пастами).

Холодное сгибание

Акрил легко меняет форму, если его нагреть. Но обработке поддается ПММА и в холодном виде. Важно следить за радиусом изгиба. Он должен превышать в 230 раз толщину листа.

Гравировка

Процедура проводится на пантографах при помощи рыхлителей и фрез небольшого диаметра (до 6 мм) или на лазерных станках.

Область применения

Сегодня оргстекло можно встретить везде. Оно нашло свое место в различных отраслях:

• Архитектуре и строительстве: перегородки, стойки, навесы, различные конструктивные элементы снаружи и внутри.
• Машиностроении: в самолетах и автомобилях, для остекления судов, в производстве приборов.
• Рекламе: выставочное, торговое оборудование, указатели, наружная реклама, бирки, номерки.
• Мебель и интерьер: сантехника из акрила, создание витражей, светильники.
• Медицине: защитные очки, контактные линзы, оптоволокно для эндоскопии.

Области использования постоянно расширяются. По прогнозам, в будущем оргстекло не утратит своих позиций.

Финансовый вопрос

Для определения стоимости оргстекла можно ориентироваться на достаточно постоянную величину – 11-14 евро за 1 кв. метр листа толщиной 3 мм. Следует учитывать:

• Литьевые разновидности стоят дороже.
• Цены на импортные аналоги выше.
• Стоимость матового больше на 5%.
• Наценка на цветной ПММА составляет до 10%.

Это касается стандартных разновидностей. Особые виды будут дороже.

Технические характеристики, длительная эксплуатация, доступность, широкий ассортимент – все это обеспечило популярность органическому стеклу. Этот материал пользуется высоким спросом в традиционных и только развивающихся отраслях человеческой деятельности.

Оргстекло : свойства, способы производства, марочный ассортимент

Пн, 19 Май 2008 | Тема: Изделия

Оргстекло было изобретено доктором Отто Ромом в начале 30-х годов теперь уже прошлого столетия и, благодаря своим уникальным свойствам (в первую очередь, легкости, пластичности, исключительной прозрачности и высокой ударопрочности), совершило мощный переворот в строительстве, машино- и приборостроении, положило начало новым сферам производства. Области его применения сегодня необычайно широки: от моделирования, светотехники и медицины, автомобильной и часовой промышленности до авиации, ракетостроения и производства военной техники.

В последнее десятилетие новый виток популярности оргстекла в России связан с развитием частного бизнеса, появлением у нас новых направлений архитектуры и дизайна, необходимостью массового производства изделий и конструкций рекламного назначения. К новым направлениям потребительского спроса на оргстекло относится также производство соляриев, аквариумов, мебели и сантехники, изделий для автотюнинга, приборов и оборудования нового поколения. Немалую роль играет освоение многими российскими компаниями технологий термоформования пластиков и появление возможности производства объемных изделий самого разного назначения, включая эксклюзивные конструкции зимних садов и атриумов, оригинальные светильники и зенитные фонари. Оргстекло продолжает пользоваться неизменной популярностью в остеклении как зданий, так и различных видов транспорта, включая водные (катера, яхты) и воздушные.

Несомненно, благодаря своим великолепным свойствам и постоянному усовершенствованию, этот пластик будет востребован и в новых развивающихся областях конструктивной деятельности человека.

Технические параметры оргстекла

Коэффициент светопропускания : прозрачное акриловое стекло – до 93%. Матовое – от 75% до 20%.
Горючесть : легко возгорается.
Особенности : свето- и атмосферостойкое. Бывает прозрачным, матовым, цветным и с односторонним рифлением (например, «колотый лед»). Есть марки, пропускающие и не пропускающие ультрафиолетовые лучи. Выпускается в виде листов, блоков, трубок или прутьев. Плотность – 1,19г/куб.см. Ударопрочностъ – 11-17кДж/кв. м. Имеется огромное количество специальных сортов.
Габариты : толщина: литьевое от 1 до 250 мм, экструзионное от 0,5 до 25 мм. Ширина листов от 600 мм до 2050 мм. Длина – от 1000 до 4000 мм.
Цветовая гамма : прозрачное – бесцветное и цветное; матовое – белое и цветное; тонированное – оттенки серого и бронзового цветов, флуорисцентное.

Оргстекло – прозрачная или полупрозрачная термопластичная производная акриловых смол. Основной компонент в его составе (полиметилметакрилат) является продуктом полимеризации метилового эфира метакриловой кислоты. В чистом виде ПММА состоит из углерода, водорода и кислорода.

Полимеризация ведется несколькими способами. При блочном методе тщательно перемешанную смесь метилметакрилата, инициатора и пластификатора заливают в форму из силикатного полированного стекла. Так получают литьевое оргстекло. Для изготовления экструзионного оргстекла полиметилметакрилат в гранулированном виде загружается в аппарат, где нагревается до вязко-жидкого состояния, а затем выдавливается через экструзионную головку на зеркальные каландры. От величины зазора между каландрами зависит толщина листов.

Основные технические характеристики

Оргстекло – экологически чистый, безопасный материал. Его основные достоинства – высокая прозрачность, стойкость к химикатам и непростым погодным условиям, небольшой вес. Этот пластик в два раза легче обычного стекла, поэтому в конструкциях не требует дополнительных опор. Материалу можно придавать разнообразные формы без нарушений оптических свойств.

Ударопрочность оргстекла находится в пределах 11-17 кДж/кв. м (у специальных марок от 45 до 100 кДж/кв. м), а это более чем в 5 раз выше, чем у обычного стекла. Механическая обработка оргстекла осуществляется с такой же легкостью, как и обработка дерева. Оно режется, пилится, сверлится, шлифуется и полируется, окрашивается и гравируется.

Акриловое стекло имеет отличное сцепление со всеми видами самоклеящихся виниловых пленок. Его можно склеивать и сваривать, гнуть холодным способом. Для склеивания литьевого и экструзионного оргстекла подходят специальные клеевые системы, как имеющие в своём составе растворители, так и без них.

Экструзионный метод производства оргстекла

Экструдированное оргстекло изготавливают непрерывным методом на экструзионных линиях. Экструзионная линия состоит из нескольких технологических узлов. Исходный материал – гранулы, которые уже являются практическим готовым ПММА (полиметилметакрилат), а экструзия – это всего лишь придание формы листа некоторому количеству гранул.

Гранулы полиметилметакрилата через дозаторный бункер поступают в экструдер, который представляет собой обогреваемый цилиндр определенного диаметра – от величины диаметра зависит производительность экструдера. Внутри цилиндра находится спиралевидный червеобразный шнек, который перемещает расплавленную под действием тепла массу полимерного материала к передней части экструдера, при этом перемешивая и гомогенизируя расплав с необходимыми добавками. По мере продвижения расплава в различные части экструдера могут быть добавлены (если это необходимо) различные добавки к полимеру: красители, наполнители, различные стабилизаторы, в том числе, добавки, улучшающие эксплуатационные характеристики листового материала и другие, необходимые в каждом конкретном случае компоненты.

По достижении расплавленной массы акрила, в передней части экструдера она поступает в формообразующую щелевидную “головку”, величина зазора в которой определяет конечную ширину и толщину готового листа (этим способом, кстати, изготавливаются “бесконечные” профили, трубы и листы, как компактные, так и многоперегородчатые).

После выхода из “головки” материал проходит через несколько валков, имеющих между собой точно заданное расстояние, которое и определяет конечную толщину получаемого листового материала. Поверхность валков имеет специальный слой с высокой степенью чистоты обработки, что позволяет получать листы с высокими оптическими и эксплуатационными характеристиками. Далее материал охлаждается, причем это происходит постепенно и равномерно, что исключает возникновение внутренних напряжений в изделии. Затем, по мере продвижения по линии, лист покрывается с двух сторон предохранительной пленкой, автоматически режется по заданному размеру и тут же складируется. Следует отметить, что экструзия – процесс непрерывный, требующий большого количества сырья, и выгоден только для больших партий.

Литьевой метод производства оргстекла

Для литого оргстекла исходным материалом является жидкий мономер метилметакрилата. На первом этапе производства в мономер добавляются различные добавки для окрашивания листов или придания им специальных свойств, отвердители и другие компоненты. После этого холодную растворенную массу акрила заливают между двумя специальными силикатными стеклами, помещают в рамку, рассчитанную на партию из 20 листов, производят термообработку в воде и затем воздухом. В результате полимеризации получается твердый листовой материал, который обрезается по стандартным размерам.

Вследствие этих особенностей производства, ассортимент литых акрилов гораздо шире, и производится он практически в неограниченном диапазоне толщины, в то время как экструдированный – от 1,5 до 24 мм (для него характерна стабильность толщины листов, допуск которой не превышает 5%, в то время как разнотолщинность листов литьевого оргстекла может достигать 30%). Литьевое оргстекло более ударопрочно (имеет “сшитую” молекулярную структуру), лучше экструзионного полируется и великолепно формуется.

В результате литья получается пластик, внутренняя структура которого имеет длинные молекулярные связи и, выражаясь образно, похожа на спагетти. У пластика, полученного путем экструзии, цепи короткие, и внутренняя структура выглядит, как мелко порезанная вермишель. Если помнить о разной внутренней структуре литьевого оргстекла и экструзионного оргстекла, то легко понять различия в их характеристиках, и почему они ведут себя по-разному.

Свойства оргстекла в сравнении с его «конкурентами»

В сравнении с обычным стеклом

В строительном приложении оргстекло является актуальной альтернативой силикатному стеклу, и на первый план выходят его достоинства по сравнению именно с этим материалом.

Органическое (или акриловое) стекло в 2,5 раза легче и при этом в 10 раз прочнее обычного стекла, а при разбивании оно не образует острых осколков. К существенным достоинствам акрила в строительном приложении относятся также его достаточно высокие тепло- и звукоизолирующие свойства. (2-х мм оргстекло заменяет обычное стекло толщиной 10 мм). Недостатки оргстекла – горючесть (кроме специальных пожаробезопасных марок), меньшая твердость поверхности (легче царапается, но, правда, и легче полируется) и более высокий коэффициент теплового расширения (негативные последствия которого должны быть предотвращены следованием конструктивным мерам монтажа акриловых стекол при применении на улице).

Оргстекло пропускает больше света, чем любые другие стекла (по светопропусканию уступая только кварцевому), отличается великолепными оптическими свойствами, не искажает изображение и при этом стойко ко всем атмосферным явлениям (поэтому именно из этого материала производятся, например, контактные линзы, а листы используются для остекления воздушного транспорта). По сравнению с обычным стеклом, оргстекло легко обрабатывается (можно сравнить с твердой древесиной), хорошо склеивается, сваривается, полируется, гравируется. Его можно не только изгибать по радиусу (не подвергая нагреву), но и формовать. Этот выигрышный комплекс свойств существенно расширяет возможности применения оргстекла по сравнению с обычным стеклом, в качестве прозрачного строительного материала в архитектуре, обустройстве помещений, производстве мебели, дизайне, светотехнике.

Однако не стоит забывать, что сегодня у оргстекла есть достойные конкуренты – другие пластики. В чем-то они уступают оргстеклу, в чем-то превосходят его. Поэтому актуально также сравнение с этими материалами – прежде всего, аналогичными по внешнему виду прозрачными листами на основе ПВХ, поликарбоната, полиэтилентерефталата и полистирола.

В сравнении с другими прозрачными пластиками

Оргстекло превосходит все прочие пластики по степени прозрачности. Нет ему равных и по «природной» стойкости к воздействию наружной среды, в том числе и к ультрафиолетовым лучам солнца (остальные пластики требуют дополнительной УФ-стабилизации или наличия защитного УФ-стабилизирующего слоя). При этом органическое стекло, по желанию производителя, может пропускать до 73,5% ультрафиолетовых лучей (именно поэтому оно незаменимо для производства соляриев) или полностью блокировать их прохождение (в этом случае оно служит защитой от ультрафиолета).

Плотность оргстекла 1,19 г/куб.см, оно на 17% легче компактного ПВХ, имеет практически равный вес с поликарбонатом и на 15% тяжелее полистирола. Морозостойкость и высокая теплостойкость оргстекла также выгодно отличает его от большинства других полимерных материалов. Температурный диапазон эксплуатации оргстекла от – 40 до +80-90 С. ПВХ может применяться только до +60°C, полистирол и ПЭТ до +70°C. Полиэтилентерафталат, как и оргстекло, выдерживает мороз до – 40 С, а вот прозрачные листы на основе ПВХ становятся хрупкими уже при -20°C. Единственный достойный конкурент оргстекла в этом отношении – поликарбонат, температурный диапазон применения которого наиболее значителен среди пластиков (от -50 до +120 С). По ударопрочности оргстекло уступает поликарбонату и ПЭТ. Впрочем, отдельные производители предлагают специальные акриловые листы повышенной ударопрочности (до 100 кДж/кв.м).

Изменение линейных размеров листа оргстекла и других пластиков имеет приблизительно одинаковые значения (до 5 мм/пм при разниче температур 70°C. Литьевое акриловое стекло великолепно формуется, что позволяет изготавливать из него высококачественные объемные изделия различного назначения. Это – наилучший материал для формовки прозрачных изделий.

Устойчивость к влаге и морской воде (в совокупности с другими положительными качествами) позволяет использовать акриловое стекло разных марок не только для производства аквариумов, гидромассажных ванн и СПА, но и для остекления яхт и даже подводных лодок. Тем не менее, его влагопоглощение (0,2-0,3% от веса) выше, чем у ПВХ и стандартного полистирола, и, как правило, в отличие от них, оргстекло (как и поликарбонат) требует предварительной сушки листов перед началом их термоформования.

Поликарбонат, ПЭТ и ПВХ, являясь трудновоспламеняемыми самозатухающими материалами, занимают более выигрышные позиции по пожаробезопасности, чем оргстекло, которое относится к легковоспламеняемым материалам. Но немаловажно, что при горении оргстекло не выделяет никаких ядовитых газов и поэтому не так опасно, как, например, ПВХ. Температура воспламенения ПММА 460-635 С. Производители акриловых листов постоянно совершенствуются в разработке новых рецептур материала, и сегодня некоторые из них предлагают ряд марок оргстекла повышенной пожаробезопасности.

Акриловое стекло не продуцирует никаких токсических веществ и абсолютно безопасно. Оно может использоваться и на улице, и в помещениях, в т.ч. в детских и лечебных учреждениях. Кроме того, многие производители предоставляют так называемый «пищевой» сертификат на свою продукцию, допускающий длительный контакт материала с пищевыми продуктами. Не последнюю роль при выборе материала играет его стоимость. Поэтому отметим, что оргстекло дороже только полистирола и существенно дешевле монолитных листов из ПВХ, ПЭТ и поликарбоната.

Марки

На российский рынок листовых пластиков сегодня поставляют свою продукцию практически все ведущие производители оргстекла.

– ALTUGLAS® производства Atoglas (Франция)
– BARLO® производства Barlo Plastics (Бельгия)
– PLEXIGLAS® производства Rohm (Германия)
– DEGLAS® производства Degussa (Германия)
– PERSPEX® производства ICI Acrylics (Великобритания)
– PLAZCRYL® производства Plazit (Израиль)
– AKRYLON® производства Поважские Химические Заводы (Словакия)

Не меньшей популярностью пользуется отечественное оргстекло, продукция ОАО «Дзержинское оргстекло» – завода, работающего с 1937 года в г. Дзержинск Нижегородской области. После длительного периода экономических проблем сегодня возобновлено производство широкого ассортимента оргстекла, включая эксклюзивные марки – авиационное и ориентированное оргстекло, и новые, такие, как сантехнический акрил.

Литьевые марки оргстекла общего назначения отечественного производства:

-ТОСП
-ТОСП-У (содержит в своем составе термо и светостабилизаторы и
выпускается в формате 2000х3000)
-ТОСП-Н сантехническое (для производства сантехнических изделий –
акриловых ванн, поддонов)
-ТОСН

Экструзионные марки оргстекла отечественного производства:

Упаковка, транспортировка, хранение

Листы оргстекла оклеиваются бумагой или полиэтиленовой пленкой. Транспортируют в крытых ж/д вагонах, контейнерах, автомобилях с водонепроницаемым покрытием.

В статье были использованы материалы компаний:
ЗАО Оргстекло
Пластик-он-лайн
TopRuNet.com

Технологии [154]	Изделия [78]
Оборудование [43]	Сырье [113]
Обзоры рынков [181]	Интервью [96]
Репортаж [25]	Все статьи

Статьи публикуются с разрешения автора и обязательным указанием ссылки на источник

Редакция оплачивает на договорной основе
технические статьи, маркетинговые отчеты, рецептуры, обзоры рынка
и другую отраслевую информацию и права не ее размещение

Приглашаем специалистов к сотрудничеству в качестве внештатных авторов и консультантов!

По вопросам публикации и оплаты статей обращайтесь в редакцию:
Тел: +7 (499) 490-77-79
Прислать сообщение

Оргстекло.

Оргстекло – полиметилметакрилат, материал также известен как органическое стекло или как акриловое стекло. Что такое оргстекло? Это полимер, он активно используется в производстве безосколочных стекол. Синтезируется оргстекло промышленным методом, получают его путем эмульсионной полимеризации метилового акрилата в прозрачный акриловый органический материал.

Название “оргстекло” тесно связано с именем Отто Рема (1876-1939), выдающегося немецкого ученого, химика и изобретателя. Первый большой успех пришел к нему когда он предложил промышленное использование биологических ферментов – метод который все еще используется для производства бесчисленных продуктов в домашнем обиходе – от моющих средств до составляющих в пищевой промышленности.

С 1911 года Рем сосредоточил свои исследования на химических свойствах акрилата и метакрилата, которые он первоначально исследовал в своей докторской диссертации под названием “продукты полимеризации акриловой кислоты.”

Первые ощутимые результаты стали доступны в 1927 году, а год спустя компания Roehm und Haas, в которой он работал, начала выпускать прозрачное безопасное стекло с внутренним акрилатным слоем, служащее материалом для остекления автомобильной промышленности. Дальнейшая интенсивная исследовательская работа в конечном счете привела к новаторскому изобретению оргстекла, и случилось это в 1933 году.

Оргстекло – свойства и особенности

Оргстекло намного легче и прочнее, чем стекло, сквозь него легко проникает в свет. Оно не желтеет, не фильтрует УФ-излучение и не выделяет при горении каких-либо токсичных газов. Материал прост в обработке, может быть сформирован под воздействием тепла, устойчив, прост в уходе и подлежит полной переработке.

Органическое стекло можно окрасить в любой цвет, проводить свет в прозрачных сортах и ​​обладать оптически сверхчистым качеством. Акриловое стекло может быть изготовлено в виде литых или экструдированных полуфабрикатов. Оно может обрабатываться в качестве формовочного компаунда (термопластичная полимерная смола отверждаемая в естественных условиях) со всеми термопластичными методами.

Настоящий успех материал приобрел после Второй мировой войны, когда послевоенное общество стало использовать оргстекло в элементах крыши, мебели, автомобилях, литых линзах под давлением.

Дизайнеры были настолько увлечены продуктом в течение десятилетий, что в повседневной жизни сейчас нет места, где нет акрилового стекла. Волоконная оптика в сверхтонких светодиодных телевизорах изготовлена ​​из этого материала. Отражатели велосипедов, задние фонари автомобилей, окна самолетов, солнечные крыши, крышки часов или линзы френеля для построения космических телескопов и наблюдения за солнечной активностью.

Спустя восемьдесят лет после изобретения, органическое стекло продолжает оставаться ультрасовременным материалом с постоянно новыми приложениями.

В Российской Федерации, а также за ее пределами существуют разные термины, которые указывают на материал, по сути с одними и теми же свойствами:

• Polymethylmethacrylat (PMMA) – полиметилметакрилат (ПММА).
• Оргстекло за рубежом Plexiglas – плексиглас. Внешне не отличимое от обычного кварцевого стекла.
• Акриловое стекло. Основа – органические соединения акриловых компонентов.

Акриловый пластик относится к семейству синтетических или искусственных пластмасс, содержащих одну или несколько производных акриловой кислоты. Наиболее знакомым и распространенным акриловым пластиком является полиметилметакрилат (ПММА), который продается под торговыми марками оргстекла.

ПММА – это прочный, высокопрозрачный материал с отличной устойчивостью к ультрафиолетовому излучению и выветриванию. Оргстекло можно окрашивать, материал легко режется, сверлится, из него формируют геометрические фигуры. Эти свойства делают его идеальным для многих применений, включая ветровые стекла самолета, световые люки, автомобильные задние фонари и наружные знаки.

Оргстекло сфера применения

• Оргстекло используется в конструкциях домашних, и в строительстве больших коммерческих аквариумов. Дизайнеры приступили к проектам и начали строить крупные аквариумы, когда появилась возможность использовать полиметилметакрилат.
• Органическое стекло используется для просмотра портов как иллюминаторы в корпусах подводных аппаратов, и окнах батискафов.
• Акриловое стекло используется в фарах наружных огней автомобилей.
• Защита зрителей на катках и хоккейных стадионов производится из органического стекла.
• Исторически сложилось так, что оргстекло стало важной составляющей конструкции окон для самолетов. В частности это позволило создать такие конструкции, как прозрачный отсек для бомбардировщиков.
• Полицейские транспортные средства для контроля за беспорядками часто используют оргстекло для защиты пассажиров от брошенных предметов.
• Акриловое текло является важным материалом в создании линз морских маяков.
• Оргстекло использовался для кровли комплекса в Олимпийском парке Мюнхена на летних Олимпийских играх 1972 года.
• Питьевые стаканы (вода, безалкогольные напитки), изготовленные из 100% акрила.

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.

Органическое стекло – плюсы и минусы

Разобраться что такое оргстекло, поможет детальный обзор преимуществ материала в сравнении с привычным стеклом из кварца:

• Возможность изготовить минимальные толщины листов.
• Материал практически не ограничен в изготовлении по длине, – в пределах разумного.
• Малый разброс толщин в партии товара, не более пяти процентов от номинала.
• Оргстекло обладает малой ударной устойчивостью, но при этом имеет большую чувствительность в моменте концентрации напряжений,
• Органическое стекло подвержено химическому воздействию.

Плюсы оргстекла:

• Материал характеризуется высокой пропускной световой способностью.
• Приданная геометрия сохраняется практически без изменения на протяжении всего срока эксплуатации.
• Сравнивая с традиционным стеклом, необходимо отметить прекрасную резистентность при механическом воздействии, сопротивляемость ударам выше до 5-ти раз.
• Плотность стекла выше, так при одинаковых габаритах оргстекло будет легче в 2 -2,5 раза.
• При монтаже, конструкция из оргстекла не требует дополнительных рам, что позволяет создать архитектуру с открытым пространством.
• Оргстекло стойко выдерживает водную нагрузку. Не подвержено бактериальному поражению. Структура материала не поражается микроорганизмами. Это свойство активно используется в конструировании аквариумов и яхтостроении.
• Составляющие элементы экологичны и безопасны.
• Процесс горения не сопровождается выделением летучих ядовитых продуктов или опасных газов.

Минусы оргстекла

Учитывая множество плюсов, не стоит забывать о существующих весомых недостатках органического стекла:

• Ранее мы отмечали высокие показатели устойчивости к механическим ударам, однако парадоксальным образом, тут мы отмечаем слабую устойчивость к механическим воздействиям. Иными словами, если оргстекло задеть случайно острым предметом, то на нем непременно останется след в виде глубокой царапины, которую невозможно удалить. Справедливости ради, отметим, что легкая паутина мелких неглубоких царапин ликвидируется с помощью полировки.

• Абсолютное не держание огневой нагрузки от открытого источника. В этом показателе оргстекло сильно уступает обычному стеклянному образцу. Не стоит держать изделия, из органического стекла близко к тепловому источнику или рядом с открытым огнем, иначе не избежать неприятностей.

• Если вы хотите, чтобы оргстекло оставалось прозрачным долгое время, избегайте средств ухода, содержащих спирт или ацетон. Эти жидкости вызывают помутнение. Лучше всего протирать обычной мыльной водой или использовать не содержащие спирт средства для мытья окон.

В целом, акриловое стекло не представляет опасность здоровью человека и может служить отличной альтернативой обычным стеклянным изделиям.

Плюсы и минусы листов из оргстекла

Лист из органического стекла – это форма акрилового пластика, который изначально имеет консистенцию жидкости и затем превращается в прочный пластик. Благодаря своей долговечности, гибкости и устойчивости акриловый лист является одним из лучших заменителей стекла.

На протяжении многих лет использование высококачественного акрила повсеместно расширилось. Первоначально используемые для изготовления окон для подводных лодок и автомобилей, акриловые листы сегодня имеют множество альтернативных видов использования (включая строительство, проектирование и даже фотографии).

Прочный пластик – универсален, экономичен и представляет собой реальную альтернативу стеклу. Ниже приведены некоторые из плюсов и минусов использования акриловых листов оргстекла.

Плюсы акриловых листов

Устойчивость к ультрафиолетовому излучению:
благодаря гибкости и легкому формованию в любую форму акрил идеально подходит для создания различных продуктов со сложной геометрией. Органические листы являются идеальным продуктом для использования на открытом воздухе, поскольку они являются термостойкими до 160 градусов С.

Многоразовое применение:
Многие уличные кафе и рестораны предпочитают использовать акриловую посуду взамен стеклянной, поскольку она прочная, небьющаяся и легко чистящаяся.

Экологически дружелюбный материал:
Акрил можно использовать повторно. Благодаря множеству способов превратить акриловые листы в другие предметы (тарелки, столешницы или полки) – делает их экологически чистым выбором.

Органический лист предлагает широкий ассортимент цветов:
Акриловые листы доступны в широком ассортименте цветов и конструкций. В зависимости от того, для чего вы используете материал. Можете выбрать цветные листы или выбрать прозрачные акриловые листы. Листы доступны в различных стилях, в том числе матовом, флуоресцентном и зеркальном.

Пригоден для использования в посудомоечной машины:
Посуда из акриловых листов Perspex были разработаны с высокой степенью защиты от тепла коммерческой посудомоечной машины.

Экономически эффективные:
Синтетические, акриловые листы дешевые в производстве, их может себе позволить купить человек с небольшим достатком. Именно поэтому они являются отличной альтернативой стеклу, допустим в остеклении дачной теплицы.

Недостатки акриловых листов

Листы низкого качества (подделки) буквально тают при высоких температурах, или при воздействии прямого пламени. Точка плавления для оригинального акрилового пластика составляет 160 градусов Цельсия, для подделок – гораздо ниже, поэтому они не выдерживают экстремальных температур. Акрил является прочным и долговечным, но также может быть легко поцарапан.

Токсичность:
Процесс производства акриловых продуктов может выделять высокотоксичные пары. Любой, кто работает над изготовлением акрилового листа, должен быть снабжен защитным оборудованием и одеждой. Существует также риск того, что акрил может взорваться во время полимеризации, если принимать правильных мер предосторожности и отстыпать от технологических норм.

Трудности в рециркуляции:
Акриловые листы можно перерабатывать, однако, поскольку он не является биологически разлагаемым, процесс не так прост. Но вы можете повторно использовать акрил (например, Perspex), разрезая большие листы на мелкие кусочки и переплавляя их в другие продукты.

Производство акриловых пластиков включает высокотоксичные вещества, которые требуют тщательного хранения, обработки и удаления. Процесс полимеризации может привести к взрыву, если его не контролировать надлежащим образом. Он также производит токсичные пары. Новейшее законодательство требует, чтобы процесс полимеризации проводился в закрытой среде и чтобы образующиеся дымы очищались, захватывались или иным образом нейтрализовались перед выбросом в ​​атмосферу.

Акриловый пластик трудно перерабатывать. Он считается пластмассой 7 группы среди перерабатываемых пластмасс и не собирается для утилизации в большинстве сообществ.

Большие кусочки могут быть преобразованы в другие полезные объекты, если они не пострадали от чрезмерного огневого стресса. На свалке акриловые пластмассы, как и многие другие пластмассы, имеют длительный период разложения. Некоторые акриловые пластики очень огнеопасны и должны быть защищены от источников горения.

Продукция из оргстекла

Оргстекло – ценится универсальностью во всем мире. Оно может быть изготовлено с множеством различных функциональных свойств, обеспечивая высокую светопроницаемость, рассеивание света, скрининг зрения, отражение тепла, теплоизоляцию, отражение звука и т. д.

Неплохое противостояние атмосферным явлениям, прозрачная структура и определенная прочность гарантируют длительный срок эксплуатации оргстекла во многих продуктах. Поэтому оргстекло это идеальный материал для всех проектов на открытом воздухе.

Продукция из оргстекла имеет весомую долю элегантности, характеризуется блеском и предлагается в насыщенной цветовой палитре. С этими атрибутами она обращает внимание на все внутренние элементы декорации и дизайнерские объекты.

Продукция из оргстекла обладает 30-летней гарантией. Прозрачные твердые листы, многослойные листы, гофрированные листы, блоки, трубы или другие элементы, не будут иметь пожелтение и сохраняют высокий уровень пропускания света в течение 30 лет, при условии приобретения высококачественного продукта.

Оргстекло на страже будущего

Среднегодовое увеличение темпов потребления акриловых пластиков составляет около 10%. Прогнозируется будущий ежегодный темп роста около 5%. Несмотря на то, что акриловые пластики являются одним из самых старых пластиковых материалов, используемых сегодня, они по-прежнему обладают такими же преимуществами оптической прозрачности и устойчивости к наружной среде, что делает их прекрасным материалом для многих сфер применения.

Оргстекло

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:

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».

Производство ПММА

На современных нефтехимических предприятиях полиметилметакрилат синтезируют путем полимеризации по свободно-радикальному механизму. Реакцию проводят в блоке или суспензии, иногда в эмульсии или растворе. Выпускают оргстекло обычно в форме гранул для дальнейшей переработки или листов.

Рассмотрим подробнее технологический процесс получения ПММА. Химическая реакция проводится в формах, состоящих из стальных, алюминиевых листов или слоев силикатного стекла. Прокладки из эластичного материала, от расстояния между которыми зависит толщина будущего листа органического стекла, устанавливают в указанные формы. На этом подготовительные операции завершаются.

Первой технологической операцией в ходе синтеза является получение форполимера – сиропообразной жидкости с высокой степенью вязкости. После получения форполимер помещают в форму, которую располагают в камере с нагретой водой или оборотным теплым воздухом. Процесс ведется через форполимер для недопущения появления дефектов из-за высокой усадки при полимеризации метилметакрилата, которая достигает 23 процентов. Добавки, необходимые для придания материалу необходимых свойств, например красители, замутнители, пластификаторы, стабилизаторы и т.д. диспергируют в форполимере перед полимеризацией. После окончания процесса синтеза листы оргстекла вынимают из форм и проводят их финишную обработку, которая заключается в удалении облоя и при необходимости шлифовке и полировке.

Кроме описанного выше литьевого метода органическое стекло также изготавливают методом экструзии. Существует ряд отличий между получаемым экструзионным оргстеклом и литьевым. Экструзионный акрил характеризуется менее прочными молекулярными связями, тогда как в литом акриле они более прочные. Прочные связи между молекулами придают литьевому оргстеклу более высокие физико-механические, тепловые и химические характеристики. Также особенности производства материала влияют на дальнейшее его поведение при обработке и переработке в изделия.

Полиметилметакрилат производят в различных уголках мира под различными торговыми марками. В зависимости от фирмы и страны производителя ПММА пожет иметь следующие названия: плексиглас, люсайт, плексигум , диакон, ведрил, акрима, карбогласс, новаттро, плексима, лимакрил, плазкрил, акрилекс, акрилайт, акрипласт, акрил, метаплекс и др. Возвращаясь к методам получения оргстекла заметим, что экструзия – крупнотоннажный процесс, который потребляет большого объем полимерного сырья, и применяется только на больших производствах. С этим связан тот факт, что количество цветов и ассортимент свойств марок экструзионного материала обычно гораздо скромнее, чем предлагается на рынке литьевого акрила.

Органическое стекло любого типа можно вторично перерабатывать без особых ограничений, как любой стандартный термопластичный материал.

Основные свойства оргстекла

ПММА, как и любой полимер, обладает высокой молекулярной массой, она для этого полимера достигает 2 млн атомных единиц. Температура размягчения ПММА чуть выше 120 градусов Цельсия, а температура плавления порядка 160 градусов, что во многом обусловливает его хорошую перерабатываемость.

По физическим характеристикам оргстекло обладает очень хорошей прозрачностью, высокой проницаемостью не только для лучей видимой части спектра, но и для ультрафиолета. Органическое стекло имеет хорошие диэлектрические и физико-механические данные и обладает высокой атмосферостойкостью. Также этот материал достаточно химически стоек: устойчив к неконцентрированным кислотам и щелочам, спиртам и жирам, а также к гидролизу и минеральным маслам. Оргстекло, насколько это известно современной науке, безвредно для живых организмов и в то же время стойко к биологическому разрушению. Полиметилметакрилат перерабатывается экструзией с последующим термоформованием (вакуумным или пневмоформованием), штамповкой, литьем под давлением на термопластавтоматах. Также оргстекло легко обрабатывается механически, склеивается и сваривается.

Рассмотрим особенности материала более подробно.

Плотность ПММА для полимера достаточно высока и составляет 1190 кг/см3 , что намного ниже (почти в 2,5 раза) чем плотность силикатного стекла. Она примерно на 20% выше плотности ПЭНД и на 30% полипропилена, но, например, на 17% меньше плотности жесткого ПВХ. Низкая плотность приводит к тому, что при одинаковой толщине масса конструкции из органического стекла в 2,5 раза меньше, чем такая же из силикатного стекла. Зачастую такая конструкция требует гораздо меньше несущих элементов и опор, что придает ей гораздо лучших эстетических вид. Ударная прочность оргстекла примерно в 5 раз выше прочности силикатного стекла, что дает различные возможности его применения там, где высок риск для хрупкого обычного стекла.

Широко известно, что органическое стекло является легковоспламеняющимся, однако оно менее опасно, чем другие полимеры, подверженные открытому горению. В процессе горения ПММА выделяет минимум вредных продуктов окисления. Температура его воспламенения составляет 260°С.

Оргстекло, в отличие от некоторых полимеров имеет высокую морозостойкость. Диапазон рабочих температур ПММА довольно широк и находится в промежутке между минус 40°С и +80°С.

Оргстекло обладает малой теплопроводность, около 0,2—0,3 Вт/(м·К), что гораздо ниже теплопроводности обычного силикатного стекла от 0,7 до 13,5 Вт/(м·К), что дает органическому материалу большое преимущество при применении в энергоэффективных объектах.

Оргстекло обладает высокой стойкостью к старению. Т.к. светопропускание этого материала больше, чем у любого крупнотоннажного полимера и равно примерно 92% от проходящего через него видимого света. Органическое стекло не нуждается в дополнительной защите ультрафиолетового излучения. Физико-механические свойства ПММА, и его светопропускание очень медленно изменяется со временем, несмотря на действие УФ-лучей и воздействий атмосферных явлений. Однако для окрашенного оргстекла возможно изменение цвета материала в зависимости от его производителя и определенного цвета, но это, как правило, происходит по истечении большого срока и при эксплуатации вне помещений.

При этом оргстекло достаточно склонно к поверхностным повреждениям, оно довольно легко царапается. Это обусловливает применение специальных защитных пленок из полимеров на поверхности стекла.

Химические и экологические характеристики

Оргстекло является достаточно экологичным материалом. Оно не выделяет вредных химических соединений не только при горении, но и при обычном многолетнем применении и считается абсолютно безопасным материалом. Его использование разрешено как вне помещений, так и внутри них, в том числе в лечебных и детских заведениях. Как упоминалось ранее, отходы органического стекла не токсичны и могут полностью быть переработаны вторично.

ПММА известен своей высокой стойкостью к воде, а также к различным химическим соединениям, например к щелочам, растворам солей. Из распространенных химикатов на оргстекло существенно влияют концентрированные серная, хромовая и азотная кислота и некоторые растворы сильных кислот: цианистоводородные (синильная кислота) и фтористоводородные (плавиковая кислота).

Кроме того, органическое стекло можно растворить в некоторых сильных растворителях: дихлорэтане и других хлорированных углеводородах, сложных эфирах, альдегидах и кетонах. Также на него могут воздействовать низкомолекулярные спирты, в том числе этиловый спирт. Однако, реакция при этом медленная. Так при недолгом воздействии на оргстекло разбавленного до 10 процентов этилового спирта видимых изменений не происходит.

Применение оргстекла

Органическое стекло применяется достаточно широко. Высокая транспарентность в сочетании с хорошими механическими характеристиками открыла этому материалу дорогу к использованию в области транспорта: авиационной технике, автомобильной отрасли и т.п. Широко применяется ПММА в светотехнической индустрии, как листовой материал, прошедший полировку, так и гранулы для литья под давлением или экструзии рассеивателей светильников.

Рис.2. Фара мотоцикла

Кроме того, оргстекло используют в архитектуре и строительной индустрии, изготовлении товаров для дома, приборостроении и т.д. Широко применяется в сельском хозяйстве как материал для остекления оранжерей и теплиц. Оргстекло – хороший конструкционный материал для применения в строительстве, например для производства окон и дверей, веранд и для отделочных работ и некоторых изделий. В приборостроении оргстекло используют в качестве компонентов инструментов и приборов. В медицине оно применяется также в области инструментов, изготовлении контактных линз и в протезировании. В области оптики из этого чудесного материала выпускают линзы и призмы. Также из оргстекла можно делать компоненты микроэлектроники, игры и игрушки для детей, средства индивидуальной защиты (очки, маски), трубы и трубки для пищевой индустрии, разнообразные изделия для спортивного снаряжения и многое другое.

Незаменимо органическое стекло для уличного применения, им покрывают рекламные щиты, вывески, световые короба и прочие наружные носители информации и рекламы. Повсеместно мы видим этот материал при оформлении и наполнении витрин, в витражах, защитном остеклении, дизайнерских изделиях, сантехнике, музыкальных инструментах, торговых материалах, например ценникодержателях, POS-материалах, аквариумах, сувенирах и т.д.

Также в материалах последних поколений, особенно в авиа- и вертолетостроении, оргстекло активно применяется в составе многослойных композитных материалов, в том числе в комбинации с неорганическими стеклами.

История оргстекла

Этому материалу уже почти 100 лет. Оргстекло, которое в то время получило название «плексиглаз» (марка Plexiglas существует и сегодня) было получено в 1928 году немецким специалистом Отто Рёмом. Товарное производство материала началось в 1933 году там же в Германии, а первые известные продукты, для получения которых было применено оргстекло, датированы 1936 годом.

Рис.3. Кабина самолета середины 20 века

Такой материал, как прозрачный прочный полимер пришелся очень вовремя. В 20-30-е годы 20 века многие страны совершили скачок в развитии самолетостроения, особенно военного, в целом страны милитаризировались. В эти годы появились первые самолеты с закрытой кабиной, для изготовления которой отлично подошел новый полимер. Оргстекло было безопасным, то есть не разбивалось с образованием осколков, оптически прозрачным, химически стойким, в том числе к бензину, маслам и смазкам, водостойким. Всё это определило быстрый рост потребления материала.

40-е годы прошли под знаком развития применения оргстекла в авиастроении и не только. В годы ВОВ из него изготавливались кабины и другие части военных самолетов, детали подводных лодок и другие элементы, требующие прозрачности, легкости и прочности. С началом использования других, более продвинутых и менее горючих материалов, в том числе композитов, применение оргстекла в военной отрасли отошло на второй план.

В послевоенные годы органическое стекло получило широчайшее распространение во всех описанных выше областях. В настоящее время ПММА применяется гораздо скоромнее других крупнотоннажных полимеров, но в качестве прозрачного пластика он по-прежнему очень популярен. Однако во многом этот полимер потеснили другие транспарентные пластики, в том числе с лучшими свойствами или более дешевые, например поликарбонат, некоторые марки ПВХ и особенно полистирол и его сополимеры. Последние обладают огромным разнообразием характеристик при невысокой цене.

Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на

Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на

Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий

Оргстекло: виды, применение, свойства и характеристики

Органическое стекло или полиметилметакрилат – виниловый полимер, полученный синтезом метилметакрилата, представляет собой прозрачный термопластичный материал. Оргстекло имеет множество названий, наиболее популярные – акрил, поликарбонат, плексиглас и другие.

Материал был изобретен в начале XX века Отто Ромом, что стало настоящим переворотом в химии. Благодаря этому открытию появились не только новые технологии, но и новые сферы производства. Сегодня материал используется очень широко в машиностроении, строительстве и медицине. Он стал незаменимым в архитектуре и дизайне, трудно представить себе производство мебели, часов, приборов без использования оргстекла.

Содержание:

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.

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.

Виды органического стекла

В настоящее время производители выпускают несколько видов оргстекла с различными характеристиками:

• прозрачное стекло с пропусканием света 93%, гладкое и блестящее с обеих сторон, толщиной 3 мм;
• прозрачное цветное органическое стекло, равномерно окрашенное в какой-либо цвет, чаще других встречаются серые и голубые оттенки;
• прозрачное рифленое стекло отличается объемным рисунком с одной стороны листа, другая поверхность остается гладкой, может быть цветным или бесцветным;
• белое матовое органическое стекло с гладкой с двух сторон поверхностью, процент светопропускания колеблется в диапазоне от 20 до 70;
• цветное матовое оргстекло представляет собой листы различных цветов и разной степени светопропускания с глянцевой поверхностью;
• рифленое матовое стекло имеет с одной стороны объемный рисунок с другой гладкую поверхность, выпускается в широкой цветовой палитре.

От вида оргстекла зависит и сфера его применения. Так, прозрачные стекла используются в строительстве, машиностроении, медицине, а матовые рифленые цветные стекла используются для дизайна мебели и предметов интерьера.

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.

Каких типоразмеров бывают профильные трубы

Металлические профильные трубы занимают первое место по популярности, как один из самых лучших материалов для устройства опорных каркасов промышленных гигантов, жилых домов, дачных построек и садовой мебели. Сведения о технических свойствах этих изделий, и почему их считают универсальным строительным материалом, содержатся в предлагаемой информационной статье.

1. Что такое профильная труба
2. Назначение
3. Где применяют
4. Формы профилей
5. Таблицы размеров и весов
6. Размеры и масса прямоугольной профильной трубы
7. Овальные трубы
8. Маркировка, условные обозначения и ГОСТ
9. Критерии выбора
10. Область применения
11. Толщина стенок
12. Плюсы использования

Что такое профильная труба

Профильной трубой называется разновидность полых трубных изделий квадратной, прямоугольной или овальной формы поперечного сечения. Продукт изготавливается из листового металла низкоуглеродистых и легированных марок, например Ст3СП или 09Г2С. Встречаются профили, выполненные из нержавеющей стали, меди или алюминия.

Назначение

Значение слова «труба» вызывает мысленные ассоциации с конструкцией, предназначенной для пропуска жидкости или газа. У профильного трубного проката совсем другое предназначение, его не применяют для перемещения потоков воды и газообразных веществ. Так что же вывело его на передовые позиции самых популярных металлических профилей? Особое строение поперечного сечения с четкими геометрическими формами квадрата, прямоугольника или овала придает изделию повышенную прочность и линейную жесткость, равную цельному металлическому прокату такого же размера.

Вдобавок полое устройство проката уменьшает вес конструкции, не изменяя ее прочностные показатели. В строительной практике толстостенные профильные трубы служат достойной альтернативой армированной железобетонной балке или сухому деревянному брусу.

Особая ценность профильных труб заключается в уменьшении массы конструкции и снижения ее стоимости.

Где применяют

Профильная труба, размеры которой отличаются большим количеством значений, используются в различных сферах:

• Строительство. Устройство несущего каркаса объектов гражданского и промышленного назначения.
• Устройство малых архитектурных форм. Металлический трубный профиль применяется при постройке заборов, навесов, входных козырьков, устройстве теплиц и беседок, спортивных площадок, детских игровых комплексов.
• Мебельное производство и предметы декора. Из профтрубы создаются легкие и прочные мебельные каркасы, навесные полки, декоративные светильники, цветочные подставки, опоры для картин.

Профильный прокат используют в качестве устройства наружных опор освещения, средств мобильной связи, элементов строительных лесов.

Формы профилей

Основными показателями классификация профильных труб, является вид и форма диаметра поперечного сечения:

• Прямоугольный профиль. В этот вид входят изделия с диаметром с неравным соотношением ширины и высоты. Прямоугольный профиль с вариациями типоразмеров относится к числу популярных материалов.
• Квадратное сечение. Форма поперечного сечения представляет равносторонний квадрат с одинаковой длиной сторон. Количество типоразмеров квадратных труб не такое обширное, как у прямоугольных, однако это не влияет на их популярность.
• Овальные. По форме сечения профили представляет собой овал или прямоугольник, у которого прямые углы сильно закруглены и выпрямлены. Обычно такой профиль применяется в мебельном производстве для создания различного декора.

Толщина внутренних стенок металлопрофиля служит еще одним показателем классификации трубных изделий. По этому признаку они различаются на тонкостенные и изделия с толстыми стенами. Например, у трубы прямоугольной размеры толщины стенок составляют меньше 1/20 диагонального сечения, относится к тонкостенным профилям. Квадратные трубы с толщиной стенок более 7 мм, считается толстостенным профилем.

Таблицы размеров и весов

Независимо от области применения, будь-то строительство или создание малых архитектурных форм, из профилей изготавливаются несущие каркасы для восприятия значительных нагрузок. Следовательно, прочность и надежность созданных конструкций зависит от размеров поперечного сечения.

Чтобы создать единую нормативную базу данных, помогающей определить результаты основных технических характеристик в зависимости от размерной линейки диаметров, введены единые стандарты и ГОСТы на все виды изделий. Эти документы являются регламентирующими и обязательными для всех производителей.

Таблица размеров квадратной профильной трубы

Размеры и масса прямоугольной профильной трубы

Профильные трубы прямоугольной формы должны соответствовать техническим нормам ГОСТ 8645 82 «Трубы стальные прямоугольные». Продукция этого вида выпускается с толщиной стенок от 1,5 до 2,0 мм. Существуют специальные сводные таблицы, учитывающие взаимосвязь линейных размеров с их весом. Таким справочным материалом удобно пользоваться, когда нужно узнать вес 1 погонного метра. Справочные сведения прямоугольных профильных изделий собраны в специальные таблицы

Таблица размеров прямоугольного профиля

Чтобы узнать общий вес конструкции, выполненной из профильной прямоугольной трубы, достаточно метраж умножить на удельный вес.

Овальные трубы

Материалы с профилем овальной формы изготавливается из нержавеющей стали, алюминиевых сплавов или меди. Производство продукции регламентируется стандартами и нормами ГОСТ8642-68, в которых указан сортамент производимых овальных труб и содержатся сведения об основных геометрических характеристиках данной категории. Овальные трубы выпускаются в следующих габаритах:

1. Размер поперечного сечения от (6 х 3)мм до (72 х 22) мм.
2. Толщина внутренних стенок составляет от 0,5 мм до 2,5 мм.
3. Вес 1 погонного метра от 0,0513 кг до 3,87 кг.

Таблица основных технических показателей овальных труб

Размер (AxB) * ,мм	Толщина стенки * ,мм	Вес * ,кг/м.пог
10х5	1.0 1.2	0.167 0.194
18х10	1.0 2.0	0.420 0.496
20х14	1.0 1.5	0.508 0.738
25х10	1.0 1.5	0.433 0.63
30х20	1.0 1.5	0.6 0.882
40х20	1.0 2.0	0.742 1.48
50х25	1.0 2.0	0.934 1.82

Маркировка, условные обозначения и ГОСТ

Крупные партии профтруб сопровождаются техническим паспортом и сертификатом соответствия. В случае отсутствия сопроводительной документации на стенки изделий наносится варианты специальной маркировки:

• Наименование трубной продукции – «профиль или профильная труба».
• Числовое значение ширины и высоты.
• Толщина стенок.
• Значение радиусов закругления.
• Марка материала изготовления.
• Номер ГОСТ.
• Длина отрезка.
• Штамп ОТК.
• Клеймо завода — изготовителя.

Полная информация, в основном, содержится в техническом паспорте. Обычно изделия маркируются упрощенным форматом сведений ширины, высоты сечения, толщины стенок.

Критерии выбора

Чтобы выбрать нужный вариант профильного профиля, можно воспользоваться следующими рекомендациями:

Область применения

Если планируется использование при производстве мебели или в создании декоративных композиций, можно использовать профиль любого типоразмера.

В строительной практике применяют только квадратные и прямоугольные. Изделия с овальной и плоскоовальной формой поперечного сечения применяют в конструкциях с минимальной несущей способностью.

Толщина стенок

Существует прямая зависимость между прочностью и толщиной стенок изделия. Для создания каркасных конструкций, эксплуатируемых в условиях значительных нагрузок и усилий, используются толстостенные отрезки заводского изготовления.

Предметы декора, садовая мебель, элементы заборов и ограждений изготавливаются из тонкостенного профиля. Для этих целей часто используют изделия, профилированные из круглых труб.

Огородные теплицы полукруглой формы сооружают из материалов одинакового профиля. Остальные тепличные постройки возводятся из отрезков с разной толщиной стенок: для опорных элементов подходи толстостенный прокат, для распорок и других вспомогательных конструкций применяют тонкостенные изделия.

Основные несущие опорные каркасные конструкции выполняют из квадратной профильной трубы размером 100 х 100 х 4мм, навесы площадок с большим пролетом перекрывают профильным трубным прокатом 80 х 80 х 3 мм. Монтаж каркасов крытых беседок, козырьков входа производят из профиля 40 х 40 х2 мм.

Если поверхность профилированной трубы не планируется обрабатывать антикоррозийным покрытием, лучше использовать трубные изделия из нержавеющей или хромированной стали, алюминиевых сплавов или меди.

Плюсы использования

Рейтинг популярности профильных труб постоянно растет и в настоящее время трубный прокат находится в топовом списке самых популярных строительных изделий. Такая огромная популярность стала возможной, благодаря многочисленным достоинствам:

• Высокие показатели прочности.
• Небольшой вес и легкость материала.
• Удобная транспортировка.
• Невысокая стоимость.

Профильные трубы, как строительный материал, завоевал огромную популярность благодаря уникальному сочетанию значительной прочности, малого веса и привлекательности. Даже массивные каркасные элементы, выполненные из профтрубы, имеют утонченный, изящный вид и не утяжеляют конструкцию в целом.

Видео о том как производят профильные трубы

Кандидат технических наук, журналист, приглашенный консультант, стаж работы в строительных компаниях более 40 лет.

Профильная труба: размеры и области применения

Профильные трубы являют собой изделия, имеющие внутреннюю полость, с сечением, которое по форме отличается от круглого. Сечение может быть овальным, квадратным, прямоугольным или другим.

Как и обычные изделия, профильные трубы бывают различных размеров – по величине сторон сечения, толщине стенки, длины отрезка трубы. Рассмотрим, каких размеров бывают профильные трубы и каковы их особенности.

Профильные трубы различных размеров и сечений

Особенности изготовления профильных труб тех или иных размеров

Трубы профильные изготавливают из труб круглого сечения. Размеры труб профильных определяются в зависимости от предстоящей нагрузки.

Выполняется данная работа следующим образом: изделие с необходимым диаметром используют как заготовку – нужная форма придается методом механического деформирования – горячего или холодного. Надежность крепления обеспечивает сварной шов трубы-заготовки, что, как правило, достигается путем специальной обработки.

Существует два способа изготовления трубы квадратной профильной:

1. С помощью специальных валков готовые трубы с круглым сечением сжимают со всех сторон – получается труба квадратная профильная – размеры которой по необходимости варьируются диаметром заготовки.
2. Лист из металла разрезается на заготовки, затем создаются коробчатые сечения и при помощи шва фиксируются.

Производство труб профильных

Плюсы использования профильных труб

Профильные трубы получили широкое распространение благодаря своим многочисленным достоинствам:

• профильная труба даже при значительных нагрузках слабо подвержена деформации;
• готовая профильная труба имеет небольшую стоимость, поскольку не требует больших расходов при использовании в производстве, что достигается благодаря меньшему количеству металла в них в сравнении не полыми элементами;
• трубы профильная обладает небольшим весом;
• подобранная под требуемые размеры труба профильная подходит для выполнения сложных по форме конструкций, а процесс создания их намного более прост, чем при использовании заготовок другого типа;
• хорошая прочность, стойкость к влиянию физических факторов.

Размеры профильной трубы при изготовлении определяются в зависимости от задач, которые в дальнейшем будет решать труба. При изготовлении их из определенных марок стали обеспечивается стойкость в любых природных условиях – даже влияние соленой воды и суровый климат не становятся для них проблемой.

К примеру, применение их в климате Заполярья не создает для труб особенных трудностей. Металлические трубы возможно использовать в основе быстровозводимых и облегченных металлоконструкций.

С их помощью использование тяжелых цементных материалов может быть значительно снижено, благодаря чему возможна постройка более высоких сооружений при меньшей нагрузке на фундамент.

Сооружение каркаса из труб профильных различных размеров

Виды профильных труб

Выбор профильных труб довольно разнообразен.

По форме трубы профильные бывают:

• прямоугольные;
• квадратные;
• овальные;
• плоскоовальные.

Для каждого из этих видов имеется определенная сфера применения. Для плоскоовальных труб характерна высокая гибкость, что позволяет использовать их в мебельной сфере для выполнения различных декоративных элементов в интерьере.

Прямоугольные или квадратные трубы профильные размеры имеют такие, что их удобно использовать в сооружении конструкций, которые предстоит укладывать на ровную поверхность. Применяют их в качестве строительной арматуры, в создании распорных рамных конструкций, товаров народного потребления.

ГОСТы профильных труб

Согласно технологиям изготовления трубы бывают:

• бесшовные горячедеформированные;
• бесшовные холоднодеформированные;
• электросварные;
• электросварные холоднодеформированные.

Размерные характеристики профильных труб

По сортаментам должно быть соответствие следующим ГОСТам:

• прямоугольные трубы (ГОСТ 8645-68);
• квадратные трубы (ГОСТ 8639-82);
• овальные трубы (ГОСТ 8642-68).

По установленным ГОСТам труба профильная размеры должна иметь следующие:

• квадратная труба с размером сторон квадратного сечения 10-180 (32-60) мм, при толщине стенки 1-14 (4-6) мм
• прямоугольная труба с размером сторон прямоугольного сечения 15*10 (28*25) мм, толщина стенки – 1-12 мм;
• овальная труба с размером овала от 6*3 мм до 90*50 мм при толщине стенок труб 0,5-2,5 мм.

По требованиям ГОСТ профильная труба выпускается со следующими значениями длин:

1. Немерная длина:

• бесшовные горячедеформированные – 4 м – 12,5 м;
• электросварные или холоднодеформированные бесшовные – 1,5 м – 9 м.

1. Мерная длина:

• горячедеформированные бесшовные – 4 м – 12,5 м;
• холоднодеформированные бесшовные – 4,5 м – 11 м;
• электросварные – 5 м – 9 м.

1. Кратная мерная длина с припуском на каждый рез в 5 мм:

• холоднодеформированные бесшовные – 1,5 м – 11 м;
• бесшовные горячедеформированные – 4 м – 12,5 м.

Состояние поверхностей труб может быть с покрытием, то есть оцинкованные трубы, или без покрытия – черные трубы.

Значения толщин стенок профильных труб различных сечений

Свойства профильных труб и сферы их применения

Физические характеристики труб – это прочность на изгиб, малый удельный вес, хорошая сопротивляемость разного рода нагрузкам.

Благодаря данным особенностям профильные трубы достаточно широко используются в строительной сфере, мебельной промышленности и разных отраслях машиностроения.

Труба профильная квадратная размеры и форму может иметь совершенно различные, так что и конструирование, и монтаж ее не вызывает сложностей ни на плоских поверхностях, ни в процессе сочленения элементов конструкции между собой, поэтому с их помощью возможно создание различной сложности металлических конструкций.

В строительстве профильные трубы чаще всего применяются в сооружении несущих облегченных конструкций, площадок самого разного назначения, металлических опор и брусьев, в создании таких трубопроводов, к которым не предъявляются какие-то специальные требования (к примеру, для прокладывания кабелей).

Как прямоугольная, так и квадратная труба в изготовлении мебели применяется для создания прочных каркасов. Относительно легкий вес, удивительная прочность и разнообразные размеры трубы профильной делают ее практически незаменимым материалом при использовании в автомобильной промышленности и при конструировании средств наружной рекламы.

Что же касается рекламы, здесь этот материал, пожалуй, является наиболее востребованным.

Чтобы соединить элементы конструкций из данной разновидности проката, можно использовать один из указанных способов:

1. Применить один из видов сварки.
2. Воспользоваться винтовыми соединениями.

Такие конструкции менее металлоемки (примерно на 25-30%), а это позволяет значительно сэкономить как на стоимости металла, так и на существенно более легких фундаментах.

Физико-механические свойства профильных труб

Размеры одних из наиболее распространенных видов профильных труб

Подобные изделия применяют также в качестве металлического бруса – благодаря имеющимся четырем ребрам жесткости, а также небольшой массе, которая не влияет или влияет несущественно на прочность изгиба, изделие может весьма широко использоваться в строительстве.

При изгибании бруска основная нагрузка приходится на крайние участки, а это означает, что у металлического бруса в данном случае сердцевина сильным деформациям не подвержена. Именно благодаря этому с большим успехом применяются и профильные трубы – размеры которых выбираются в соответствии с планируемой сферой их применения.

Благодаря выигрышу в отношении массы труб возможно существенно сэкономить на опорных материалах, а это, в свою очередь, дает возможность использовать и усложненные конструкции. Обычно профильные трубы изготавливаются из стали, но при необходимости может быть использован и другой схожий по характеристикам металл.

Но не только прочностные характеристики труб заслуживают внимания – достойна рассмотрения и экономичность этого вида труб (по сравнению с обычными она может составить около 25 процентов), а кроме того, именно прямоугольную трубу удобно прокладывать по плоским поверхностям.

Для облегчения монтажа вместе с профильной трубой принято использовать проволоку для сварки.

Полуавтоматическая и автоматическая дуговая сварка и правильно подобранные размеры профильных труб позволяют получать в итоге довольно сложные, прекрасно переносящие значительные нагрузки, удобные конструкции.

Выбирая профильные трубы для возведения различного типа конструкций, обязательно проверяйте их качество, исходя из веса изделий.

Значение веса того или иного типоразмера профильной трубы можно найти в специальных таблицах. Затем, сверив реальный вес метра профильной трубы с весом согласно ГОСТ, можно определить, насколько качественны приобретенные трубы. Если реальный вес при заданных размерах трубы будет меньше положенного, значит недобросовестный производитель сэкономил на металле и ослабил тем самым несущую способность трубы.