科普丨另类的“玻璃”--有机玻璃的小知识

article/2025/6/7 23:02:59

有机玻璃并不是真正的玻璃,而是一种化学合成物质, 俗称“亚克力”,学名“ 甲基丙烯酸甲酯(PMMA)”, 因为其高透性和玻璃相似,因此被称为有机玻璃。

有机玻璃是由一种树脂原料合成而得来的,是一种坚固的轻质材料,比玻璃有着更好的耐冲击强度,因此它能够适用于户外,相较于其他大多数塑料制品,有机玻璃有着更好的环境适应性和稳定性。

有机玻璃的特性

1、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%,比玻璃的透光度更高。

2、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,且分子链较为柔软。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。即使钉子穿透这类 有机玻璃,或被子弹击穿后同样 也不产生裂纹和碎片。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。

3、重量轻

有机玻璃的密度为1.18g/㎝³,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%。

4、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、注射等塑料成型的方法加工成各种用具,大到飞机座舱盖,小到假牙和牙托等形形色色的制品。

5、使用寿命长

有机玻璃长时间使用不会出现变色或者其他问题,质量合格的有机玻璃制品使用寿命可在10年以上。

优点

1、耐紫外线好,耐候性好

2、透明度高

3、优异的着色性

4、无自爆问题,安全性能较好

5、隔音效果好,常用于声屏障工程

缺点

1、耐热性差,使用不超过80℃

2、耐化学性有限,易受有机溶剂侵蚀

3、耐磨性差,表面硬度较低,易产生划痕

4、作为一种高分子材料,在长期荷载作用下会有蠕变和应力松弛的问题

有机玻璃的应用

在上世纪早期,有机玻璃发明之后,这种材料很快应用在不同的领域,其中包括仪器的外壳、手表、眼镜、餐具等等。 如今,随着时间的推移,有机玻璃的应用范围愈发广泛,也成为了透明玻璃的替代品。常常应用在水族馆、潜艇观察镜、汽车镜头、运动场保护层、飞机窗户、防爆警车等产品中,除此之外,它还应用在很多医疗领域,比如外科手术器材、牙科材料等等,在建筑领域也常有着它们的身影。

慕尼黑奥运体育场是最有名的有机玻璃建筑之一,该体育场为1972年夏季奥运会所建,可容纳8万名观众。其屋顶采用透明的有机玻璃实心板,形成了帐篷式的屋顶结构,屋面面积约7.4万平方米,整个屋面使用吊柱吊起,该体育场对有机玻璃在建筑中的应用具有开创性作用。

疫情时期,餐厅、商店、小型企业都需要进行临时的装饰干预,有机玻璃的使用频率逐步增加,一些企业甚至计划在办公桌和水槽之间增加分隔板。餐厅、电影院、美甲沙龙也广泛应用了有机玻璃,减少人与人之间的接触。

结语

一个多世纪以来,有机玻璃的应用 不断地发生变化,从而适应各种各样的新需求, 可以更好的应用在建筑设计等多个领域。如今,有机玻璃的多功能特征让它能发挥更大的用处,在不久的将来,有机玻璃必将得以更加迅速地发展。

部分资料来源于网络

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