پلکسی گلاس چیست و برای چه استفاده می شود؟

اکریلیک یک هموپلیمر ترموپلاستیک شفاف است که معمولا با نام تجاری "پلکسی گلاس" شناخته می شود. به عنوان جایگزین شیشه مانند پلی کربنات این ماده نیز مقاوم در برابر ضربه است (خصوصاً در مواردی که به مقاومت بالای ضربه پلی کربنات (PC) نیازی نیست). اولین بار در سال 1928 تولید شد و پنج سال بعد توسط شرکت Rohm و Haas به بازار عرضه شد. به طور کلی یکی از پاک ترین پلاستیک های موجود در بازار به حساب می آید. برخی از اولین کاربردهای آن در جنگ جهانی دوم بود که برای پریسکوپ های زیردریایی و همچنین پنجره های هواپیما، برج و سایبان استفاده می شد. خلبان هایی که به دلیل ترکش اکریلیک شکسته چشمانشان زخمی شده است کمتر از افرادی که با خرده شیشه های شکسته برخورد داشتند آسیب دیده اند.

ورق پلکسی گلاس در دوران مدرن به طور کلی برای کاربردهای مختلفی استفاده می شود. به طور معمول از انواع مختلفی برای شفافیت طبیعی آن و یا مقاومت در برابر ضربه اش استفاده می کنند.

موارد استفاده رایج:

• لنزها
•  لاک های اکریلیک
• دیسک های دیجیتال
• رنگ
• موانع امنیتی
• دستگاه های پزشکی
• صفحه های LCD
• مبلمان

 به دلیل وضوح آن، اغلب برای پنجره ها، مخازن و محوطه های اطراف نمایشگاه ها نیز استفاده می شود. معمولا از پلکسی شفاف در این موارد استفاده می شود. 

شرکت creativemechanisms با دستگاه های مخصوص یک قطعه جامد از اکریلیک مربع شکل را برای تولید لنز و چاپ سه بعدی دسته، یک ذره بین ایجاد کردند.

اگرچه اکریلیک از نظر تجاری در رنگهای متنوعی (شاید نیمه شفاف و شاید نه) به بازار عرضه می شوند، این ماده اولیه امکان انتقال نور تقریباً با همان ظرفیت شیشه را فراهم می کند که آن را به یک جایگزین فوق العاده برای شیشه تبدیل می کند. که دقیقاٌ شبیه همان پلی کربنات است. برخی از تفاوت های اصلی این دو شامل این واقعیت است که اکریلیک حاوی ماده بالقوه مضر بیسفنول - A (یا BPA) نیست و پلی کربنات تمایل به مقاومت در برابر ضربه بیشتری دارد (نمودار زیر را ببینید).

اکریلیک به راحتی در دسترس می باشد و ارزان است. وقتی مقاومت مواد عامل تصمیم گیری نباشد، جایگزین مناسبی برای پلی کربنات است. برای بدست آوردن مقاومت در برابر خراش و مقاومت در برابر ضربه، گاهی اوقات لایه ای از اکریلیک بر روی پلی کربنات (PC) قرار می گیرد. برخی از شیشه های مقاوم در برابر گلوله از این طریق ساخته می شوند. پلی کربنات گلوله را متوقف می کند، اکریلیک بر روی آن برای مقاومت در برابر خراش در هنگام استفاده روزمره وجود دارد. معمولا از پلکسی رنگی برای این مورد استفاده می شود. 

مشخصات پلکسی گلاس چیست؟

حالا که دانستیم پلکسی گلاس برای چه کاربردی استفاده می شود، بیایید برخی از خصوصیات اصلی اکریلیک را بررسی کنیم. PMMA به عنوان "ترموپلاستیک" طبقه بندی می شود (در مقابل "ترموست")، و این نام مربوط به نحوه واکنش پلاستیک به گرما است. مواد ترموپلاستیک در نقطه ذوب مایع می شوند (در مورد اکریلیک 160 درجه سانتیگراد). یک ویژگی مهم مفید در مورد ترموپلاستیک این است که می توان آنها را تا حد ذوب گرم کرد، خنک کرد و دوباره گرم کرد بدون تخریب قابل توجه. به جای سوزاندن، ترموپلاستیک هایی مانند مایع اکریلیک می توانند به راحتی در قالبگیری تزریقی استفاده شوند و سپس بازیافت شوند.

در مقابل، پلاستیک های ترموست فقط یک بار قابل گرم شدن هستند (معمولاً در طی فرآیند قالب گیری تزریقی). اولین گرمایش باعث می شود مواد ترموست تنظیم شود (شبیه اپوکسی 2 بخشی) و در نتیجه یک تغییر شیمیایی ایجاد می شود که قابل برگشت نیست. اگر برای بار دوم سعی کنید یک پلاستیک ترموست را در دمای بالا گرم کنید، به راحتی می سوزد. این ویژگی باعث می شود مواد ترموست انتخاب ضعیفی برای بازیافت باشند.

چرا پلکسی اینقدر زیاد استفاده می شود؟

اکریلیک یک پلاستیک فوق العاده مفید برای کاربردهایی است که نیاز به شفافیت دارند در حالی که مقاومت در برابر ضربه زیاد مسئله ای نیست و به همین دلیل خرید پلکسی گلاس این روز ها به شدت رونق گرفته است. اکریلیک در مقایسه با سایر پلاستیک های شفاف بسیار مقاوم در برابر خراش است. یک جایگزین سبک تر برای شیشه است و یک جایگزین اقتصادی برای پلی کربنات در کاربردهایی است که مقاومت یک عامل مهم نیست. با استفاده از فناوری برش لیزر می توان آن را به شکل های بسیار ظریف درآورد زیرا مواد در اثر برخورد با انرژی لیزر غلیظ بخار می شوند. به دلیل خرابی شکننده و مقاومت نسبتاً کم آن، ما اغلب از اکریلیک استفاده نمی کنیم. در عوض، ما ترجیح می دهیم از PC یا PETG استفاده کنیم. PC و PETG ممکن است به اندازه اکریلیک شفاف نباشند، اما معمولاً "به اندازه کافی شفاف" هستند. اگر وضوح نوری از اهمیت فوق العاده ای برخوردار باشد، ما از اکریلیک استفاده خواهیم کرد. قطعات تراش داده شده باید صیقل داده شوند تا قسمت های تراشیده شده صاف شود و وضوح نوری برگردد.

انواع مختلف اکریلیک (PMMA) کدامند؟

اکتشافاتی که مستقیماً منجر به تولید پلاستیک اکریلیک شدند، به سال 1843 برمی گردد که اسید اکریلیک برای اولین بار تولید شد. تقریباً 100 سال بعد، در سال 1933، نام تجاری "plexiglass" توسط شیمی دان آلمانی Otto Rohm ثبت شد. در عصر جدید توسط تعداد زیادی از شرکت ها تولید می شود، هر کدام به طور معمول با روند تولید خود و فرمول منحصر به فرد خود. نام های تجاری شامل انواع شناخته شده ای مانند Plexiglas® توسط ELF Atochem یا Lucite® برای شرکت DuPont است.

اکریلیک چگونه ساخته می شود؟
اکریلیک، مانند پلاستیک های دیگر، با تقطیر سوخت های هیدروکربن به گروه های سبک تری به نام "کسری" شروع می شود که برخی از آنها با کاتالیزورهای دیگر ترکیب می شوند و پلاستیک تولید می کنند (به طور معمول از طریق پلیمریزاسیون).

اکریلیک برای ساخت نمونه اولیه در دستگاههای CNC و چاپگرهای سه بعدی:
اکریلیک به شکل ورق و گرد موجود است، که کاندید مناسبی به عنوان مواد خام ماشین آلات یا تراشکاری می شود. طیف گسترده ای از رنگها معمولاً موجود است. ورق های اکریلیک در رنگ های خاص فلورسنت نیز موجود است. بعضی اوقات به آن ها "لبه روشن" گفته می شود. رنگ ورق هنگام نگاه کردن مستقیم به ورق آنچنان مشخص نیست، اما رنگ در امتداد لبه ها ظاهر می شود، تقریباً به نظر می رسد که در حال ساطع کردن نور است، حتی اگر منبع نوری وجود نداشته باشد.

معمولاً برای از بین بردن نشانه های ابزار آلات و بازیابی کامل ماهیت شفافیت آن قطعاتی که از اکریلیک های نو تراشیده می شوند، به سمباده کاری نهایی و یا پرداخت نیاز است. ورق های اکریلیک می توانند (نسبتاً) به راحتی گرم شده و به شکل دلخواه درآیند. با گرم کردن آن با بخاری مفتولی در نقطه خم شدن می توان خم های ساده ای را ایجاد کرد. یا می توان کل ورق را گرم و در غالب ریخته یا مجبور کرد که شکل فرم دلخواه را بدست آورد. وسایل ساخته شده از چند قطعه اکریلیک معمولاً با استفاده از حلالهایی که هر سطح را ذوب می کنند به هم متصل می شوند و در نتیجه اتصالی به سختی قابل مشاهده است.

اکریلیک همچنین به شکل رشته ای برای چاپ سه بعدی در دسترس است (که به صورت رشته ای شفاف، سفید یا سیاه در دسترس است).

آیا اکریلیک سمی است؟

یکی از مزایای بالقوه اکریلیک این است که در حین هیدرولیز (تخریب حاصل از تماس مواد با آب) بیس-فنول A (یعنی BPA) را ندارد یا آزاد نمی کند 1. پلاستیک مربوط به آن، پلی کربنات، حاوی BPA است و اگرچه سمیت BPA دقیق مشخص نیست، اما در اکریلیک اصلا مطرح نیست. بیشتر مطالعات با بودجه دولتی نشان داده است BPA یک ماده خطرناک برای سلامتی است در حالی که بسیاری از مطالعات دیگر با بودجه صنعتی خطرات پزشکی کمتری را نشان می دهند و یا هیچ خطری ارزیابی نشده است. صرف نظر از مطالعات ضد و نقیض در مورد اثرات منفی BPA، انواع خاصی از پلی کربنات با ترشح آن ارتباط دارد. این امر منجر به ظهور محصولات پلی کربنات "بدون BPA" شده است (که معمولاً در محصولات مصرفی مانند شیشه های کنسرو به صراحت بیان می شود). اکریلیک یکی دیگر از جایگزین های "بدون BPA" پلی کربنات است که به صورت جامد سمی نیست. گفته می شود، بخارات حاصل از چاپ سه بعدی با اکریلیک یا مواد مذاب مورد استفاده در هنگام تزریق نباید استنشاق شود و این فرایندهای تولید باید در یک مرکز با تهویه مناسب انجام شود تا از اثرات بالقوه خطرناک پلیمر گازی جلوگیری شود.

معایب اکریلیک چیست؟
اکریلیک به طور کلی مقاومت در برابر ضربه و در کل مقاومت نسبتاً کمی دارد. پلی کربنات انتخاب بهتری برای کاربردهای بسیار طاقت فرسا است. اکریلیک بسیار قوی نیست و شکست شکننده ای را می تواند داشته باشد، به این معنی که بدون خم شدن زیاد بلافاصله ترک می خورد.

خصوصیات اکریلیک چیست؟