Verschillen Acrylaatplaat?

Acrylaat (PMMA, Plexiglas, Barlo, Perspex e.v.a.) is op de allereerste plaats een mooi materiaal dat je in alle kleuren van de regenboog kunt kopen.Het is natuurlijk handig, dat acrylaatplaat uitermate geschikt is voor bewerking met een lasermachine, waardoor je er snel prachtige voorwerpen mee kunt maken. Glad, strak, helder, al dan niet in kleur, dat zijn de steekwoorden die doorgaans de keuze voor acrylaat bepalen. Hoewel zo’n verzamelnaam als acrylaat gemakkelijk gebruikt wordt, is er een duidelijk verschil tussen de diverse manieren waarop acrylaat geproduceerd wordt en daarmee tussen de gebruiksmogelijkheden van de verschillende typen acrylaatplaat.

De synthese van acrylaat

Heel eenvoudig gezegd ontstaat polymethylmethacrylaat uit aceton, methanol, waterstofcyanide en zwavelzuur. Dat klinkt simpel, maar de werkelijkheid is heel wat ingewikkelder. Acrylaat ontstaat namelijk in een aantal opvolgende stappen, waarbij steeds andere tussenproducten ontstaan. Als het hele polymerisatieproces voltooid is, is het eindproduct een doorzichtig, hard materiaal, dat in niets meer lijkt op de grondstoffen waaruit het is ontstaan.

Acrylaatplaat-Vrotech-2

De productie van gegoten acrylaatplaat (GS)

Gegoten acrylaatplaat wordt batchgewijs geproduceerd. Het monomeer MMA (methylmethacrylaat) wordt samen met de katalysator in een vorm gegoten waarin de polymerisatiereactie plaats vindt. De katalysator begint de reactie en blijft deze stimuleren tot alle componenten gereageerd hebben, maar maakt zelf geen deel uit van het gevormde polymeer. Dit is de eenvoudigste en daarom meest gebruikte productiewijze van acrylaatplaat.

De gietvorm bestaat uit een flexibel raamwerk en twee platen van gepolijst glas of metaal die door het raamwerk op de gewenste afstand van elkaar worden gehouden. De krimp van het PMMA tijdens de polymerisatie wordt opgevangen door het flexibele raamwerk. De vorm wordt gekanteld voordat de vloeibare massa erin wordt gegoten. Gietvormen kunnen ook bestaan uit meerdere lagen glas waartussen meerdere acrylaatplaten tegelijk ontstaan.

Als de vorm gevuld is en afgesloten, wordt deze verwarmd om de reactie op gang te brengen. Loopt de reactie eenmaal dan moet de warmte die tijdens de reactie ontstaat door lucht- of waterkoeling worden afgevoerd. De temperatuur moet steeds zo geregeld worden, dat geen bellen ontstaan door verdamping van de oplossing tijdens de reactie. Het totale polymerisatieproces kan afhankelijk van de dikte een paar dagen in beslag nemen. Zijn de platen klaar, dan kunnen de vormen na schoonmaken voor een volgende batch gebruikt worden.
De acrylaatplaten kunnen indien nodig na het gieten nog een warmtebehandeling krijgen om alle eventueel aanwezige spanning in het materiaal te verwijderen. Daarvoor wordt het enige uren bij een temperatuur van 140-150°C gegloeid.
Het eindproduct wordt voorzien van beschermende folie en is dan klaar om afgeleverd te worden.

De productie van geëxtrudeerde acrylaatplaat (XT)

Geëxtrudeerd acrylaatplaat wordt in een continu proces gemaakt. Dit proces verloopt sneller en vraagt minder arbeid. De geëxtrudeerde platen zijn doorgaans dunner en in beperktere afmetingen leverbaar dan gegoten platen. Het extrusieproces lijkt in veel opzichten op het gietprocedé. De vloeibare massa bestaande uit monomeer MMA en katalysator, wordt tussen twee horizontaal lopende roestvrijstalen banden geperst en door deze lopende banden meegenomen. De afstand tussen de twee lopende banden bepaalt de dikte van de te vormen acrylaatplaat.
Tijdens het transport tussen de beide banden wordt de polymeriserende massa, overeenkomstig de reactiefase waarin deze zich bevindt, verwarmd of gekoeld, zodat aan het einde van het traject het hele polymerisatieproces is afgerond. Tot slot kan nog een warmtebehandeling volgen aan het einde van de band, voordat de acrylaatplaat op maat afgesneden wordt en van een beschermfolie wordt voorzien.

Eigenschappen

Afgezien van verschillen tussen producenten in verband met geringe variaties bij de productie van acrylaatplaat, zijn er een aantal duidelijke verschillen.

Acrylaatplaat-Vrotech-3

GS

Gegoten acrylaatplaat heeft als voordeel, dat door de lange reactietijd zeer lange ketens ontstaan. Heeft het product van zichzelf al heel weinig interne spanningen, door de warmtebehandeling wordt het vrijwel spanningsvrij. Gegoten acrylaatplaat laat zich daardoor uitstekend bewerken, zowel mechanisch als met lasermachines en het oppervlak is iets meer krasbestendig. Bovendien heeft het betere optische eigenschappen.
Er zijn ook wel wat nadelen, want gieten is arbeidsintensiever dan extrusie, wat het gegoten product duurder maakt. Daarnaast is het minder maatvast.

XT

Het extrusieproces verloopt continu en kost minder tijd dan het gieten. Samen met de grote productievolumes levert dat rond 20 procent kostenvoordeel op. Bij extrusie ontstaan kortere ketens als gevolg van de kortere polymerisatietijd. Daardoor heeft geëxtrudeerd acrylaatplaat uitstekende vacuümvorm-eigenschappen. De mechanische belasting gedurende het polymerisatietraject zorgt ervoor dat de dikte van het eindproduct binnen nauwe toleranties blijft, wat bijvoorbeeld van belang is in beglazingstoepassingen. Geëxtrudeerd acrylaatplaat heeft wel een belangrijk nadeel, want door het transport tijdens de ketenvorming ontstaan veel spanningen in de plaat. Komen deze spanningen vrij tijdens de bewerking met mechanische gereedschappen of laserapparatuur, dan kunnen breuken en kleine scheurtjes optreden, vooral bij dunnere plaatdiktes. Ook lijmen van het materiaal is niet goed mogelijk.

Modificaties

Zoals dat gaat met nieuwe producten, komt er altijd wel een vraag of het geschikt is voor een nieuwe toepassing. Fabrikanten van acrylplaat die de mogelijkheden ervan gezien hebben, ontwikkelden in de loop der jaren de nodige modificaties. Mede gestuurd door vraag uit de markt is acrylaat ook slagvast, eenzijdig kraswerend, uv-ondoorlatend, geluiddempende, beter lichtdoorlatend, translucent, fluorescerend, gesatineerd en spiegelend, dekkend wit en zwart, 100% gerecycled. En de ontwikkelingen gaan nog steeds door, zoals de vorming van co-polymeren met PMMA en het zoeken naar productie van PMMA met biobased materiaal.

 

 

Vraag nu een materiaaltest of demonstratie aan!

Wilt u meer zekerheid over de bruikbaarheid van het acrylaat dat u wilt gaan toepassen?

Vraag nu een materiaaltest of demonstratie aan!
Vraag aan