PMMA塑胶原料,学名聚甲基丙烯酸甲酯,俗称有机玻璃,是一种具有广泛应用的热塑性塑料。那么,下面跟着小编一起简单了解一下关于提高 PMMA塑胶原料制品表面硬度,可从原料选择、加工工艺优化、表面处理等方面着手,具体方法如下:

原料选择
选用高硬度型号:不同型号的 PMMA 原料在硬度等性能上存在差异。一般来说,分子量较高、分子链规整性好的 PMMA 型号,其制品的硬度相对较高。如杜邦公司的某些高硬度 PMMA 产品,通过特殊的聚合工艺和添加剂配方,能提供比普通 PMMA 更高的表面硬度。
添加增强填料:在 PMMA 中添加适量的无机填料,如纳米二氧化硅、氧化铝等,可以提高制品的表面硬度。这些填料具有较高的硬度和刚性,均匀分散在 PMMA 基体中,能够起到增强作用。例如,添加 5% - 10% 的纳米二氧化硅,可使 PMMA 制品的表面硬度显著提高,同时还能改善其耐磨性和耐热性。但需注意,填料的添加量过多可能会影响 PMMA 的透明度和加工性能。
加工工艺优化
优化成型温度:PMMA 的成型温度对其制品的性能有重要影响。适当提高成型温度,有助于 PMMA 分子链的充分舒展和取向,使制品的结构更加致密,从而提高表面硬度。但温度过高会导致 PMMA 降解,影响制品质量。一般来说,注塑成型时,料筒温度可控制在 210 - 230℃,模具温度控制在 40 - 80℃。
提高注射压力和保压压力:足够的注射压力和保压压力能使 PMMA 在模具中充分填充,减少制品内部的孔隙和缺陷,提高制品的密度和表面硬度。在实际生产中,可根据制品的结构和尺寸,合理调整注射压力和保压压力。例如,对于一些薄壁制品,需要较高的注射压力和保压压力,以确保制品表面的平整度和硬度。
延长冷却时间:缓慢而均匀的冷却有助于 PMMA 分子链的有序排列,提高制品的结晶度和硬度。在保证生产效率的前提下,适当延长冷却时间,可以使制品的表面硬度得到一定程度的提高。但冷却时间过长会降低生产效率,增加成本。
表面处理
涂覆硬化涂层:在 PMMA 制品表面涂覆一层硬化涂层,如紫外线固化(UV)涂层、有机硅涂层等,可以显著提高其表面硬度和耐磨性。这些涂层具有良好的附着力和硬度,能够有效保护 PMMA 制品表面。例如,手机屏幕上的防刮涂层就是一种 UV 硬化涂层,它可以使 PMMA 屏幕盖板的表面硬度达到 7 - 9H(铅笔硬度),大大提高了屏幕的抗刮擦能力。
化学镀硬铬:通过化学镀的方法在 PMMA 制品表面镀上一层硬铬,可以提高其表面硬度和耐腐蚀性。硬铬具有较高的硬度和耐磨性,能够有效提高 PMMA 制品的表面性能。但化学镀硬铬工艺相对复杂,成本较高,且可能会对环境造成一定的污染。
等离子体处理:利用等离子体技术对 PMMA 制品表面进行处理,可以改变其表面的化学结构和物理性能,提高表面硬度。等离子体处理能够在 PMMA 表面引入一些极性基团,增加表面的粗糙度和硬度。例如,经过等离子体处理后的 PMMA 制品,其表面硬度可提高 20% - 30%。