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PMMA有机玻璃性质及工艺

PMMA也叫亚克力或亚加力。全部是英文acrylic 汉字叫法，翻译过来其实就是有机玻璃。PMMA化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯。香港人多叫亚加力，是一个开发较早关键热塑性塑料，含有很好透明性、化学稳定性和耐候性，易染色，易加工，外观优美，在建筑业中有着广泛应用。有机玻璃产品通常能够分为浇注板、挤出板和模塑料。
文章摘自全球塑胶网

目录

基础介绍
发展历史
物理性质
压克力棒
压克力板之特征和优点
经典应用范围
注塑模工艺条件
工艺特征
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基础介绍

　　 pmmaPMMA
　　化学名称叫 聚甲基丙烯酸甲酯。
　　聚甲基丙烯酸甲酯是由甲基丙烯酸甲酯单体聚合而成。平均分子量50-l00万。依据聚合机理不一样，PMMA有四种不一样构型：无规立构、全同立构、间同立构、立构规整，性能也有所不一样。
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发展历史

　　 pmma压克力（ACRYLIC），俗名特殊处理有机玻璃。压克力研究开发，距今已经有一百多年历史。1872年丙烯酸聚合性始被发觉；1880年甲基丙烯酸聚合性为人知晓；1901 年丙烯聚丙酸脂合成法研究完成；1927年利用前述合成法尝试工业化制造；1937年甲基酸脂工业制造开发成功，由此进入规模性制造。 二战期间因压克力含有优异强韧性及透光性，首先，被应用于飞机挡风玻璃，坦克司机驾驶室视野镜。1948年世界第一只压克力浴缸诞生，樗着压克力应用进入了新里程碑。
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物理性质

　　 pmma高度透明无定形热塑性聚合物，相对密度(30 ℃／4℃)1.188-1．22。高度通明性，透光率90％-92％，比无机玻璃还高，并能透过紫外线光达73．5％。折射率1. 49。机械强度高、韧性好，拉伸强度60一75MPa，冲击强度12-13kJ／m，比无机玻璃高8-10倍。可拉伸定向，冲击强度提升1.5倍。含有优良耐紫外线和大气老化性。玻璃化温度80-100 ℃，分解温度＞200 ℃。使用温度-40～80℃。耐碱、耐稀酸、耐水溶性无机盐、烷烃和油脂。溶于二氯乙烷氯仿、丙酮、冰醋酸、二氧六环、四氢呋喃、醋酸乙酯等，不溶乙醇、乙醚、石油醚等。电绝缘性良好。
　　PMMA含有质轻、价廉，易於成型等优点。
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压克力棒

基础介绍
　　 pmma它成型方法有浇铸，射出成型，机械加工、热成型等。尤其是射出成型，能够大批量生产，制程简单，成本低。所以，它应用日趋广泛，现在它广泛用于仪器仪表零件、汽车车灯、光学镜片、透明管道等。
在建筑中利用
　　有机玻璃压克力（亚克力）在建筑业中应用在建筑方面，有机玻璃压克力（亚克力）关键应用于建筑采光体、透明屋顶、棚顶、电话亭、楼梯和房间墙壁护板等方面；卫生洁具方面有浴缸、洗脸盆、化妆台等产品。多年来在高速公路及高等级道路照明灯罩及汽车灯具方面应用发展也相当快。其中，建筑采光体、浴缸、街头广告灯箱和电话亭等方面市场增加较快，以后发展空间较大，市场前景十分宽广。
　　多年来，伴随各大城市饭店、宾馆及高级住宅兴建，中国建筑采光体发展快速，用有机玻璃压克力（亚克力）挤出板制成采光体，含有整体结构强度高、自重轻、透光率高、安全性能高等特殊优点，和无机玻璃采光照置相比较，含有很大优越性。
在美国要求
　　 pmma现在，美国和日本已在法律中作出强制性要求，中小学及幼稚园建筑用玻璃必需采取有机玻璃压克力 （亚克力）。伴随中国法律法规不停完善，估计在很快未来，中国法律也会要求中小学及幼稚园建筑玻璃也必需采取有机玻璃压克力（亚克力）。同时，中国各地加紧了城市建设步伐，街头标志、广告灯箱和电话亭等大量出现，其中所用材料中有相当一部分是有机玻璃压克力材料。
pmma灯罩
　　 pmma在卫生洁具方面，因为有机玻璃压克力浴缸含有外观豪华，有深度感，轻易清洗，强度高，质量轻及使用舒适等特点，多年来得到了广泛使用，现在中国年产有机玻璃压克力浴缸约150万只，年消耗PMMA挤出板或浇注板5000吨以上。
　　伴随中国建筑法规日益完善，PMMA必将在更多应用领域表现出较强竞争力。
　　另外，特种有机玻璃，如光学有机玻璃、防射线有机玻璃及光盘级有机玻璃等在中国建筑业应用中尚属空白，有较大发展余地。
中国盛产
　　中国有机玻璃亚克力（压克力）PMMA生产及市场情况中国现在有机玻璃产品总生产能力在日产13万吨左右，生产厂家很多，但生产规模小。
　　中国有机玻璃压克力生产加工能力很大，但产品结构不甚合理，只能生产一般品种产品，缺乏建筑业需要高附加值产品，在品种和质量方面均不能满足市场需求，如建筑用需求量很大挤出板均需要大量从国外进口。
　　多年来，中国有机玻璃压克力（亚克力）消费量增加很快，但因为中国有机玻璃PMMA产品品种单调，数量较少，质量较差，远远不能满足中国市场需求，造成进口量逐年大幅度增加。中国PMMA模塑料进口量达成7.7万吨，同时还进口有机玻璃板材近4000吨。从进口地域来看，广东、上海、浙江及江苏4省市累计进口量占全国总进口量约95％左右。江苏、上海是中国有机玻璃浇注板关键生产地域，因为模型浇注工艺简单、投资少，所以很多乡镇企业用此工艺进行作坊式生产，装置规模小，产品质量远达不到建材工业质量标准，在国外早已淘汰。
PMMA板材
　　 pmma20世纪80年代，中国压克力（亚克力）有机玻璃年销售量不足2万吨，消费市场不以建筑业为主。进入90年代以来，PMMA在建筑业中市场应用有了较大发展，消费量增加很快，已达成8.5万吨，其中浇注板2.9万吨、挤出板2.5万吨、模塑料3.1万吨（不包含挤出板用模塑料）。估计以后几年中，中国压克力有机玻璃市场发展速度年均将保持在6％以上。估计到，中国压克力有机玻璃市场容量为11万吨，其中建筑业约占60％～70％
　　早在本世纪20年代,罗门哈新企业最早发明了用MMA聚合成亚克力板 （压克力板）方法,这种板材被称作"oroglas/plexiglas"。不过，这家企业没能找到比较经济生产MMA工艺路线，所以亚克力板 （压克力板）当初也没能被普及作用。
　　1931年ICI企业科学家发明了生产MMA丙酮氰醇法，这种方法大大降低了MMA成本，使亚克力板 （压克力板）得以普及化。和此同时，ICI企业也成功地开发了亚克力板（压克力板）用于战斗机座舱顶罩等领域，随即ICI企业在英国建造了世界上最大亚克力板材厂
压克力板和有机玻璃
　　 pmma有机玻璃源自于商品名“oroglas”，意为“organic glass”。如前所述，oroglas其实是一个PMMA板材，即压克力板。中国有些人认为透明塑料就是有机玻璃， 为了避免混淆和误会，现在大多把PMMA板材称作压克力板，而把多种PMMA材料笼统地称为压克力。
有机玻璃压克力种类
　　 pmma压克力板（亚克力板）：按聚合工艺分为浇铸板（cast sheet）和挤出板（extruded sheet），其中浇涛板分子量较高，更具刚性、抗裂，所以比较适合于加工大尺寸标牌。另外，浇涛工艺更适合生产小批量不一样颜色板材。而挤出板分子量较低，柔性高，适于真空吸塑成型，挤出工艺能愈加好控制板材厚度，生产大批量单色板较为经济。
　　压克力板（亚克力板）按透光度又可分纯透明板、著色透明板、半透明板（如彩色板）；按表面光泽，则可分为高光板，丝光板和消光板（也称磨砂板）；根据性能，亚克力板还可她一般板、抗冲板、抗紫外线板、阴燃板及高耐磨板等等。
有机玻璃压克力特征
　　 pmma有机玻璃：含有水晶通常透明度，透光率达92%以上，用染料著色压克力（亚克力）又有很好展色效果，另外，压克力板（亚克力板）含有极佳耐候性，较高表面硬度和表面光泽和很好高温性能。压克力板有良好加工性能，既可采取热成型（包含模压、吹塑和真空吸塑），也可用机械加工方法哪钻、车、切割等。用微电脑控制机械切刮和雕刻不仅使加工精度大提升，而且还可制作出用传统方法无法完成图案和造型。另外，压克力板可采取激光切割和激光雕刻，制作效果奇特制品。
　　透明压克力板材含有可和玻璃比拟透明光率，但密度只有玻璃二分之一。另外，它不像玻璃那么易碎，即使破坏，也不会像玻璃那样形成锋利碎片。亚克力板耐磨性能和铝材靠近，它不定时耐多个化学品腐蚀。亚克力板含有良好适印性和喷涂性，采取合适印刷（如丝印）和喷涂工艺，能够给予压克力制品（亚克力制品）理想表面装饰效果。
有机玻璃
　　经过尤其改造压克力板材能够大量吸收紫外光，另外阴燃压克力 （亚克力）仍能帮助克服特定场所消防隐患，高抗冲压克力抗冲强度是压克力6到10倍，表面经过特殊处理超耐磨压克力板能经受极为苛刻考验。
　　压克力板以上我使它在航空、汽车、电子、医疗、化工、建材、卫浴和广告标牌等行业得到广泛应用,广泛用于制造多种 ：压克力制品、有机玻璃展示架（如：化妆品展示架、手机展示架、手表展示架、眼镜展示架）、胸牌、礼品盒、展示架、指示牌、标示架、压克力钥匙扣、首饰盒、珠宝盒、多彩机箱、透明机箱 、压克力灯箱、家俱配件、代理牌、亚克力水簇箱、压克力鱼缸、浴缸、 有机玻璃工艺品、压克力奖牌、多种有机玻璃制品、亚克力工艺品、压克立化妆箱等。
pmma广告标牌
　　不管是想在全世界树立一标志跨国企业还是小店铺、工厂、办公室全部需要一个耐久、醒目、独特而又比较经济标牌。 有机玻璃压克力（亚克力）板优异综合性能能够充足满足以上要求，亚克力灯箱透光均匀柔和而鲜明，所以不仅醒目，而且可节省能源。亚克力本身光泽使得亚克力灯箱标牌在白天没有灯光条件下也格外注目，又易于加工，选择合适品种加工方法能制出多种多样灯箱或标牌。亚克力灯箱经久耐用，在户外可保用十年以上，安装、维修和保养也很便利。亚克力灯箱标牌清洗方法十分简单：用肥皂和软布擦洗即可。但不可用粗布或硬毛刷，这对有机玻璃有损害。
　　世界各地麦当劳餐馆全部用色彩和造型统一有机玻璃亚克力招牌。BP企业也选择有机玻璃材料做招牌。著名百货边锁店马莎也采取透光度不一样亚克力有机玻璃板在世界400多家商店上装上醒目标标牌。
全透明机箱
　　全透明机箱、多彩机箱用料。不管是多彩机箱、全透明机箱，其用料全部是有机玻璃板材，即压克力板。做这种机箱板材常见有全透明有机玻璃板，蓝色有机玻璃板，黄色有机板等。
　　多彩机箱、全透明机箱用途。不管是全透明机箱，多彩机箱，其实全部是电脑机箱一个，用于电脑装配。只是这种机箱用料有别于传统机箱而以。
　　影响多彩机箱、全透明机箱发展两个问题： 一是价钱问题。这种机箱价钱现在相比传统电脑机箱高。而实际这种机箱成本确又是比那些传统电脑机箱高，这是没措施。假如你想玩乐一下机箱转动起来多彩夺目标漂亮效果，那只能花多些钱。当然，现在有些商家也炒得过高了。至于说现在市场传闻有部分超低价多彩透明机箱，这种机箱实际不是真正多彩透明机箱。它是在传统电脑机箱上加上一两块透明板而以，并不全是透明，价钱当然低很多。
　　另一是散热问题。上面说了，多彩机箱、透明机箱用料全部是有机玻璃压克力板材。而有机玻璃实际是塑胶一个，散热确实不太好。不过也不是说没有措施处理。我们现在处理措施是在机箱上多开多个排气孔，加多多个排气扇。从实际效果来看，散热效果还是不错.
压克力浴缸有哪些优点
　　压克力浴缸正式名称是玻璃纤维增强塑料浴缸(压克力是英语ACRYLIC谐音)。其表层材料是甲基丙甲酯，反面覆上玻璃纤维，涂上专用树脂增强。整个浴缸应色泽均匀，表面光滑，无分层、气泡等。表层厚度通常在3毫米以上，且和玻璃纤维结合牢靠，无剥离。
　　压克力浴缸传热慢，所以保温性好，接触体表无“冰凉”感觉。和铸铁或钢板浴缸相比，更有一个“温暖、柔软”感，不会碰痛躯体。因为压克力再加工性能很好，所以制造豪华按摩浴缸非它莫属。
　　压克力浴缸在安装时底部应满铺黄沙水泥糊，不能腾空或仅靠多个支撑点，以免断裂。使用中应预防尖硬物体磕碰摩擦，清洁时应用软布和清洁剂轻揩，忌用百洁布。一旦发觉有擦毛，用软布加上牙膏擦拭，可恢复光泽。
　　透明家俱一直以非主流存在方法给喜爱前卫小资们提供了多个个性选择。可是，去年几桩玻璃家俱爆裂事件，让人对透明家俱虽心向往之却仍有余悸脆弱”成了透明家俱代名词，怎样才能放心透明着呢？看看最近在市面上悄然热卖起来另类透明材质家俱是怎样坚硬向我们走来！
　　压克力是从深海石油中提炼一个副产品。其实，仔细了解压克力这种材质，会发觉并没有那么神奇，它也是有机玻璃一个，常见透明手机展示架就是由它制作而成。
　　即使也是玻璃一个，但压克力却没有玻璃那么“脆弱”，抗冲击能力比一般玻璃强200倍，几乎不会断裂。它承重性随厚度改变而改变，越厚越坚固。记者在采访过程中就发觉一款压克力餐桌透明得极为根本，一改通常玻璃家俱在支撑点上选择不锈钢等承重性很好材质，从头到脚利用全是压克力，可见它承受能力不通常。压克力有坚硬一面，却也有柔性特征，它很适合造型，弯角弧度均能经过技术得到实现。它保温性能也比玻璃好，不像玻璃“冷酷到底”，但这也造成了它散热能力比较差。这种材质最怕锐物划伤，但这种划伤也很轻易修复，一般白牙膏擦拭即可。
分辨方法
　　1．手感：优质压克力材质手感圆润柔滑，而且不带汗渍、指纹印。
　　2．厚度：厚度是压克力承重范围硬性标准，8～12厘米是常见厚度。
　　3．均匀度：色泽是否均匀也是判别压克力好坏是否标准之一。
　　4．五金件：质量好而又外表美观五金件对于透明家俱来说至关关键。劣质五金件轻易在长时间使用中造成艰涩、生锈、不灵活等问题。
判别洁具压克力板
　　时下，中国时兴一个新型压克力浴缸，已逐步被消费者认可。但中国市场有三种压克力板材：洁具专用压克力板、一般压克力板和ABS压克力复合板。后两种板材因其材料本身 含有一定缺点，实际上不宜制造浴缸、浴盆等洁具。
　　压克力化学名称甲基丙烯酸甲酯，即“有机玻璃”。用于洁具专用压克力板因为含有优异表面光洁度，其耐磨性相当于铝，不易擦毛，易于保洁。假如发生表面意外擦伤，只 要使用抛光剂，即可快速方便地修整去除。再因为板材本身含有一定弹性，即使表面受到 一定冲撞也不易开裂、破碎。另外，洁具专用压克力板还有很强耐腐性和透光性，而且 因为颜料可溶入板材中，所以其颜色十分稳定，长久光晒雨淋也不易褪色。故此，洁具专用 压克力板除被用于室内外装修外，还被广泛应用于其它各行业。
　　一般压克力板因为其硬度低、耐热性差、延伸性较低，所以易裂、易碎、易变形，且颜色不稳定，在使用过程中轻易发生起毛现象。其成型浴缸通常因为底部拉伸较大，很轻易 发生色彩改变，通常能够见到底部拐角处有“发白”、“发黄”等变色现象。
　　而ABS压克力复合板是由ABS板两面粘结压克力复合板而成。所以很轻易在洁具翻边 切割处（即边缘）观察到。因为ABS压克力复合板是两种不一样材料粘合而成，所以造成其 收缩率不一致，长久冷热改变后，很轻易产生分层现象。再次，因为ABS板表面只有零点几 毫米厚压克力故其稳定性和耐磨性均较差，成型时也轻易产生“发白”或其它变色现象。
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压克力板之特征和优点

　　用新型聚脂材料,经热曲成型或平面镶边,金属托底内置光源,极具视觉冲击力。 耐侯性:面板涂覆高浓度紫外线吸收剂,金属底座喷涂进口汽车漆,可保长久耐侯,永不褪色,使用年限长达5～8年。
　　耐久性：产品对内置光源含有良好保护，延长光源产品使用寿命。
　　合理性:合理性设计,防雨防潮;开启式结构,便于维修。
　　耐冲击性:是玻璃产品200倍,几乎没有断裂危险。
　　透光性:高达93%,透光极佳、光线柔和、璀璨夺目。
　　耐燃性:不自燃并具自熄性。
　　美观性:工艺精美,全字体呈镜面效果,底座无褶皱,无接缝,全部铆固件不外露。
　　节能性:透光性能好，对应降低光源产品,省电电,降低使用成本。
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经典应用范围

　　汽车工业（信号灯设备、仪表盘等），医药行业（储血容器等），工业应用（影碟、灯光散射器），电子产品按键(尤其是透明）。日用消费品（饮料杯、文具等）。
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注塑模工艺条件

　　干燥处理：PMMA含有吸湿性所以加工前干燥处理是必需。提议干燥条件为90C、2~4小时。
　　熔化温度：240~270C。 模具温度：35~70C。
　　注射速度：中等
　　化学和物理特征PMMA含有优良光学特征及耐气侯改变特征。白光穿透性高达92%。PMMA制品含有很低双折射，尤其适合制作影碟等。PMMA含有室温蠕变特征。伴随负荷加大、时间增加，可造成应力开裂现象。PMMA含有很好抗冲击特征。
　　因为PMMA表面硬度不高、易擦毛、抗冲击性能低、成型流动性能差等缺点，PMMA改性相继出现。如甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯、丁二烯共聚，PMMA和PC共混等。 超级透明PMMA材料关键用于手机保护屏，该产品分为有硬化涂层，没有硬化涂层两种.其特点是透光率极好，没有杂质，静电保护膜，表面硬化厚后硬度可达5-6H以上. 现在尤其推荐用于硬化处理PMMA材料，中国称为生板。
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工艺特征

　　1.聚甲基丙烯酸甲酯含有极性侧甲基，含有较显著吸湿性，吸水率通常在0.3%-0.4%，成型前必需干燥，干燥条件是80℃-85℃下干燥4-5h 。
　　2.聚甲基丙烯酸甲酯在成型加工温度范围内含有效显著非牛顿流体特征，熔融粘度随剪切速率增大会显著下降，熔体粘度对温度改变也很敏感。所以，对于聚甲基丙烯酸甲酯成型加工，提升成型压力和温度全部可显著降低熔体粘度，取得很好流动性。
　　3.聚甲基丙烯酸甲酯开始流动温度约160℃，开始分解温度高于270℃，含有较宽加工温度区间。
　　4.聚甲基丙烯酸甲酯熔体粘度较高，冷却速率又较快，制品轻易产生内应力，所以成型时对工艺条件控制要求严格，制品成型后也需要进行后处理。
　　5.聚甲基丙烯酸甲酯是无定形聚合物，收缩率及其改变范围全部较小，通常约在0.5%-0.8%，有利于成型出尺寸精度较高塑件。
　　6.聚甲基丙烯酸甲酯切削性能甚好，其型材可很轻易地机加工为多种要求尺寸。
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加工工艺

浇铸成型
　　浇铸成型用于成型有机玻璃板材、棒材等型材，即用本体聚合方法成型型材。浇铸成型后制品需要进行后处理，后处理条件是60℃下保温2h， 120℃下保温2h
　　2.注塑成型
　　注塑成型采取悬浮聚合所制得颗粒料，成型在一般柱塞式或螺杆式注塑机上进行。表1是聚甲基丙烯酸甲酯注塑成型经典工艺条件。
　　工艺参数
　　螺杆式注塑机 柱塞式注塑机
　　料筒℃温度 后部 180-200 180-200
　　中部 190-230
　　前部 180-210 210-240
　　喷嘴温度℃ 180-210 210-240
　　模具温度℃ 40-80 40-80
　　注射压力MPa 80-120 80-130
　　保压压力MPa 40-60 40-60
　　螺杆转速rp.m-1 20-30
　　注塑制品也需要后处理消除内应力，处理在70-80℃热风循环干燥箱内进行，处理时间视制品厚度，通常均需4h左右。
挤出成型
　　聚甲基丙烯酸甲酯也能够采取挤出成型，用悬浮聚合生产颗粒料制备有机玻璃板材、棒材、管材、片材等，但这么制备型材，尤其是板材，因为聚合物分子量小，力学性能、耐热性、耐溶剂性均不及浇注成型型材，其优点是生产效率高，尤其是对于管材和其它用浇注法时模具。难以制造型材。挤出成型可采取单阶或双阶排气式挤出机，螺杆长径比通常在20-25。表2是挤出成型经典工艺条件。
　　工艺参数
　　片材 棒材
　　螺杆压缩比 2 2
　　料筒℃温度 后部 150-180 150-180
　　中部 170-200 170-200
　　前部 170-230 170-200
　　挤出压力MPa 2．8-12．4 0．7-3．4
　　进料口温度℃ 50-80 50-80
　　口模温度℃ 180-200 170-190
热成型
　　热成型是将有机玻璃板材或片材制成多种尺寸形状制品过程，将裁切成要求尺寸坯料夹紧在模具框架上，加热使其软化，再加压使其贴紧模具型面，得到和型面相同形状，经冷却定型后修整边缘即得制品。加压可采取抽真空牵伸或用对带有型面凸模直接加压方法。热成型温度可参考表3推荐温度范围。采取快速真空低牵伸成型制品时，宜采取靠近下限温度，成型形状复杂深度牵伸制品时宜采取靠近上限温度，通常情况下采取正常温度。
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PC镜片介绍

　　最早用于军事和工业防护（如飞机透明仓、安全方面罩等），材料含有优异抗冲击力。90年代后，因为科技发展，光学级PC材料得到应用，开始用于高级光学镜片。0.5CMPC材料可阻挡20米外手枪射击，通常PC镜片用锤子也不易砸碎。
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相关产品

　　常见产品为 亚克力 亚加力 (全部是英文 acrylic 汉字叫法)，翻译过来其实就是有机玻璃！
　　化学名为聚甲基丙烯酸甲酯。因为PMMA抗冲击性能低、成型流动性能差等缺点，PMMA改性相继出现。如甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯、丁二烯共聚，PMMA和PC共混等。
　　超级透明PMMA材料关键用于手机保护屏,该产品分为有硬化涂层,没有硬化涂层两种.其特点是透光率极好,没有杂质,静电保护膜,表面硬化厚后硬度可达4-6H以上. 现在尤其推荐用于硬化处理PMMA材料,中国称为"生板".
　　PC镜片介绍：最早用于军事和工业防护（如飞机透明仓、安全方面罩等），材料含有优异抗冲击力。90年代后，因为科技发展，光学级PC材料得到应用，开始用于高级光学镜片。0.5CMPC材料可阻挡20米外手枪射击，通常PC镜片用锤子也不易砸碎。
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技术应用

　　现在中国PMMA关键消费领域为广告灯箱、标牌、灯具、浴缸、仪表、生活用具、家俱等中低端市场，防射线PMMA、光学纤维等特种PMMA应用领域尚属空白。伴随中国广告业、中高级家俱业、建筑业、交通业、光学领域I吨业迅猛发展，PMMA需求量将大幅度增加，产品也将逐步由低端市场向中、高端市场扩展。另外，PMMA还可用于制造液晶显示器（LCD）导光板，中国LCD需求高速增加极大地拉动了PMMA生产。