Polymethylmethacrylat
Amorpher technischer Thermoplast.
Kurzzeichen
PMMA
Summenformel
C5H8O2
CAS-Nr.
9011-14-7
Allgemeine Beschreibung
Polymethylmethacrylat (PMMA) ist ein vielseitiger Werkstoff, der für seine hohe Festigkeit und Steifigkeit bekannt ist. Es bietet hervorragende Wärmeformbeständigkeit und Kratzfestigkeit, was es ideal für zahlreiche Anwendungen in der Kunststoffindustrie macht. PMMA zeichnet sich durch seine außergewöhnlich hohe optische Transparenz und seinen Glanz aus, was es besonders attraktiv für Anwendungen wie optische Linsen und Displays macht. Zudem zeigt es eine ausgezeichnete Witterungsbeständigkeit, was seine Langlebigkeit im Außenbereich gewährleistet.
Chemisch ist PMMA beständig gegenüber schwachen Säuren und Alkalien sowie gegen nichtpolare Lösungsmittel, Fette, Öle und Wasser. Es ist wichtig zu beachten, dass PMMA gegenüber spannungsrissauslösenden Medien wie Tensiden anfällig ist, was eine sorgfältige Auswahl der Umgebungsmaterialien erfordert. Obwohl die Schlagzähigkeit von Standard-PMMA nicht hoch ist, kann sie durch Modifikation verbessert werden. Es ist jedoch zu beachten, dass dies potenziell zu einer verringerten optischen Qualität führen kann.
Dieser Werkstoff bietet somit eine ideale Kombination aus Stärke, Beständigkeit und Klarheit, die ihn für zahlreiche Industriezweige unverzichtbar macht. Ob im Bauwesen, in der Automobilindustrie oder im Bereich der Konsumgüter – PMMA erfüllt zuverlässig verschiedene anspruchsvolle Anforderungen.
PMMA bietet
Optische Klarheit
PMMA hat eine außergewöhnlich hohe Lichtdurchlässigkeit von bis zu 92 %, was es ideal für Anwendungen macht, die transparente Materialien erfordern, wie Linsen, Displays und Leuchten.
Witterungsbeständigkeit
PMMA ist äußerst widerstandsfähig gegen Umwelteinflüsse wie UV-Strahlen, was es langlebig und geeignet für den Einsatz im Außenbereich macht.
Mechanische Festigkeit und Steifigkeit
PMMA bietet eine hohe Festigkeit und Steifigkeit, was es robust genug für viele strukturelle Anwendungen macht, während es gleichzeitig eine gute Kratzfestigkeit bietet.
Eigenschaften von PMMA
Mechanische Eigenschaften:
Polymethylmethacrylat (PMMA) zeichnet sich durch herausragende mechanische Eigenschaften aus. Mit einem Zugmodul zwischen 2700 und 3200 N/mm² kann PMMA Spannungen effektiv widerstehen. Die Reißfestigkeit von etwa 70 N/mm² sorgt dafür, dass das Material gut gegen Bruch unter Zugbelastung geschützt ist. Obwohl Standard-PMMA nur bedingt schlagfest ist, gibt es speziell entwickelte schlagzäh-verstärkte Varianten, die die Anwendungsmöglichkeiten erweitern. Die Durchschlagsfestigkeit von 35 bis 40 kV/mm macht PMMA zudem zu einem hervorragenden elektrischen Isolator. Dank seiner hohen Steifheit bleibt es unter Belastung mechanisch stabil.
Thermische Eigenschaften:
Im Bereich der thermischen Eigenschaften bietet PMMA bemerkenswerte Vorteile. Es hat eine Wärmeleitfähigkeit von 0,19 W/(m·K), was eine mittlere thermische Leitfähigkeit bedeutet. PMMA hat eine spezifische Wärmekapazität von 1,47 kJ/(kg·K), die eine gute thermische Trägheit ermöglicht. Die Glasübergangstemperatur liegt bei etwa 100 °C, oberhalb derer das Material plastisch verformbar wird, was einen Vorteil für thermosensitive Anwendungen darstellt. PMMA ist auch für Modifikationen geeignet, die eine höhere thermische Beständigkeit erfordern.
Chemische Eigenschaften:
Chemisch ist PMMA durch seine Resistenz gegen Säuren und Laugen mittlerer Konzentration sowie gegen Benzin und Öl charakterisiert. Es ist jedoch anfällig für Ethanol, Aceton und Benzol, die Spannungsrisskorrosion verursachen können. Auch ist es vielseitig in der Verarbeitung; PMMA kann durch Kleben oder Schweißen verbunden werden. Die gute chemische Stabilität ist auf die aliphatische Struktur des Materials zurückzuführen. Es ist wichtig, PMMA-Flächen nicht mit Alkohol oder Lösungsmitteln zu reinigen, um Spannungsrisse zu vermeiden.
Weitere spezifische Eigenschaften:
PMMA bietet ausgezeichnete optische Eigenschaften und weist eine Lichtdurchlässigkeit von bis zu 92%, was es ideal für Anwendungen macht, bei denen Sichtbarkeit von Bedeutung ist. Es lässt Infrarotstrahlen sowie sichtbares Licht durch und blockiert effektiv bestimmte UV-Strahlen. PMMA ist zudem leicht zu bearbeiten, sei es durch spanabhebende Verfahren, Lasergravuren oder andere Formgebungsverfahren. Es ist kratzunempfindlicher als viele andere Thermoplaste und bietet eine polierbare Oberfläche. Zudem ist PMMA ein hervorragender elektrischer Isolator mit niedriger Permittivität und zeigt bemerkenswerte Widerstandsfähigkeit gegen Witterungseinflüsse. Dank dieser vielseitigen Eigenschaften wird PMMA häufig als Glasersatz oder für die Herstellung verschiedenster Produkte wie Haushaltswaren oder technologische Komponenten eingesetzt.
Verarbeitungshinweise
Anwendungsgebiete von PMMA
Automobilanwendungen innen und außen: PMMA ist in Automobilanwendungen aufgrund seiner hervorragenden Transparenz, Witterungsbeständigkeit und Kratzfestigkeit besonders geeignet. Im Innenraum wird PMMA oft für Instrumententafeln, Armaturenbretter und Verkleidungen verwendet, während es im Außenbereich für Scheinwerferabdeckungen, Heckleuchten und sogar Windschutzscheiben eingesetzt wird.
Extrusionstypen für Halbzeuge: PMMA eignet sich hervorragend für die Extrusion von Halbzeugen wie Platten, Rohren und Profilen. Seine gute Fließfähigkeit und Formbarkeit ermöglichen die Herstellung von präzisen und gleichmäßigen Produkten. Diese Halbzeuge finden Anwendung in verschiedenen Branchen wie Bauwesen, Möbelherstellung und Werbetechnik.
Gehäusebauteile, optische Linsen, Lampen, LED-Abdeckungen, Displayabdeckungen: Die hohe Lichtdurchlässigkeit und optische Klarheit von PMMA machen es ideal für die Herstellung von Gehäusen, optischen Linsen, Lampen, LED-Abdeckungen und Displayabdeckungen. Diese Produkte erfordern eine klare Sicht und PMMA erfüllt diese Anforderungen aufgrund seiner geringen Absorption und Dispersion von Licht.
Anwendungen im Lebensmittelbereich und der Kosmetik: PMMA wird auch im Lebensmittelbereich und in der Kosmetikindustrie eingesetzt, vor allem für die Herstellung von Behältern, Verpackungen und Displays. Es ist lebensmittelecht, geruchsneutral und lässt sich leicht reinigen, was es ideal für den Kontakt mit Lebensmitteln und Kosmetika macht.
Insgesamt ist Polymethylmethacrylat aufgrund seiner vielseitigen Eigenschaften wie Transparenz, Witterungsbeständigkeit, Formbarkeit und chemischer Beständigkeit für eine breite Palette von Anwendungen in verschiedenen Branchen besonders geeignet.
