透明树脂(聚对苯二甲酸乙二醇酯、丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚氯乙烯)的用途、种类及其特征

 

 

透明树脂又称透明性树脂，是众多树脂中具有透明性的材料类型。本节将介绍透明树脂的特征和用途。

透明是指光线在传输过程中不会被反射或吸收，也不会在内部扩散，而是透过材料本身

首先，让我们来梳理最重要的一点：透明度。照亮我们生活空间的 “光 ”包含各种颜色。 当所有颜色处于平衡状态时，它呈现为白光，而通过平衡所包含的颜色状态可分别呈现偏红光、偏蓝光等其他颜色。我们用眼睛看到的景色就是这些光照射到物质上反射回来的结果。通常情况下，光线照射到物质上部分会被吸收，其余部分被反射。例如，植物的叶子看上去是绿色的，这是因为照射到叶子上的光线之中，绿色以外的颜色被吸收，仅绿色的光被反射的缘故。哪种颜色的光被吸收，哪种颜色的光被反射，决定了物质的颜色。也就是说，能反射所有颜色的光的物质呈现白色，而吸收所有颜色的光的物质呈现黑色。此外，有些物质不反射光，而是漫射光。例如，磨砂玻璃等在玻璃表面制作了细微的凹凸，光线会向不同的方向漫射。这就是为什么磨砂玻璃看起来颜色浑浊，与纸张的“白色”不同。透明物质是指一种不显色、不浑浊的物质。也就是说，这种物质既不吸收光也不反射光，即使在物质内部，光线也不扩散而是直接穿过。在工业应用中，透明树脂对光的反射或吸收很少，其分子和晶体结构使光不易在内部扩散。

透明树脂的特征

透明树脂自1930年起，开始应用于工业领域。由于透明树脂比玻璃轻，因此被用于飞机挡风玻璃，随后又扩展到机械零件和容器的盖子等。透明树脂尽管具有透明性，但是最初存在材料密度不均和尺寸特性等问题；但近年来，成型性和抗冲击性也得到了改善，在光学元件（包括眼镜镜片在内）领域的应用也在不断扩大。透明树脂的特性因种类而异，但其整体特点是透明度高、重量轻、抗冲击性强，而且比玻璃具有更高的成型性。

透明树脂的用途

透明树脂被广泛应用于各种领域，包括水箱和塑料瓶等液体容器、仪表等希望能看到内部情况的产品部件（透视窗等）、汽车前灯盖等照明装置以及眼镜等光学部件。还可用于CD和DVD等信息设备。

 

如上所述，透明树脂有其独有的特点和应用，其优缺点归纳如下。

优点

・透明度高

・重量轻

・出色的抗冲击性

・易于成型

・耐候性强

透明树脂的透明度因种类而异，但基本上都具有较高的透明度。尤其是丙烯酸树脂，它的透明度可能比玻璃还要高。此外，透明树脂的比重也很轻，约为0.8～1.3，而玻璃的比重约为 2.5。透明树脂的另一个优点是不易破裂，比玻璃更容易成型。另一方面，虽然玻璃具有更高的耐候性，但透明树脂作为工业用树脂也有不易变质的特点。

缺点

・某些种类的材料具有易燃性

・摩擦和剐蹭易产生划痕

・耐热性较差

公认性能特别好的丙烯酸树脂属于易燃品。 许多透明树脂因摩擦和刮擦易产生划痕、导致透明度下降。 其耐热性也明显低于玻璃。

 

充分活用透明树脂的各种特性，可对其进行各种加工。 以下是一些典型的适用加工实例。

・注塑成型

透明树脂中的热塑性树脂（丙烯酸树脂和聚碳酸酯）可适用注塑成型的加工方法。与通用塑料和工程塑料基本相同，但必须注意模具磨损较快，树脂的透明度可能会因粘结和熔接而降低。

・切削加工
透明树脂在树脂范围内用于切削加工的情况较多。光学元件等精密零件以及注塑成型难以实现的水平孔形状等通常可采用切削加工来实现。此外，在制作透明或可视化的机械零件时，可通过对透明树脂进行切削加工、精加工、以及研磨处理的工艺流程实现。

・抛光（研磨）
为了提高透明树脂的透明度，可通过抛光（研磨）加工实现。为了制作有光泽感的树脂镜片等零件时，会在切削加工后实施抛光（研磨）加工处理。抛光（研磨）是其他树脂不常采用的一种工艺，因此也可以说是透明树脂独有的一种工艺。

 

透明树脂的种类很多，但在工业方面尤其常用的有下述5种。

・丙烯酸树脂（PMMA）
丙烯酸树脂在透明树脂中也是透明度特别高的种类之一，它的透明度甚至高于玻璃，这也是它的主要特征。另外，它还具有出色的耐久性和抗冲击性，常用于对透明度和强度都有一定要求的情况，如飞机挡风玻璃和水族箱等。 它还具有出色的机械加工性能，可用作透明性机械零件的材料。还可以进行弯曲和粘合加工。而另一方面，它的耐化学性和耐刮擦性较差。

・聚碳酸酯（PC）
在透明树脂中，聚碳酸酯具有特别高的抗冲击性。 其透明度仅次于丙烯酸树脂，还具有耐热性和耐寒性。聚碳酸酯的自熄性也使其具有防火性能。除了用于警察使用的盾牌（护罩）等以外，还可以用于眼镜片和光纤等。它的缺点是在加热和熔化时流动不如其他树脂顺畅，这就导致会缩短模具的使用寿命，并且需要采用专用的设计方法。此外，它的耐碱性较弱，在使用清洁剂时可能会出现裂纹。

・聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）
聚对苯二甲酸乙二醇酯作为PET 瓶的原材料而广为人知。虽然透明度稍差，但重量更轻，且抗冲击性高于丙烯酸树脂。它还可用于食品托盘、液体瓶、机器壳体以及薄膜等。由于燃烧时不会产生有毒气体，因此也是一种环保型树脂材料。不过，它的耐热性较差。

・聚氯乙烯（PVC）
聚氯乙烯英文简称PVC，有软质和硬质两种材料。软质聚氯乙烯也通称为软乙烯基。聚氯乙烯极易加工，作为一种通用树脂，大量用于我们的日常生活之中。与其他透明树脂相比，其价格较低，适合用于降低成本。但另一方面，它易受冷和光的影响，导致开裂或变形。 它不能与有机溶剂接触，会发生溶解。

・聚苯乙烯（polystyrene）（PS）
聚苯乙烯可用于发泡胶和食品托盘等，有时不添加发泡剂也可进行注塑成型。在注塑成型中所使用的聚苯乙烯有两种类型：通用聚苯乙烯（GPPS）和抗冲击性聚苯乙烯（HIPS）。其中通用聚苯乙烯相当于透明树脂，而抗冲击性聚苯乙烯呈白色。
聚苯乙烯具有较高的透明度，价格低廉、非常容易成型，可用于制作CD盒等包装材料。然而，它的抗冲击性和强度都不高，且耐化学性也不强。

本文汇总了上述透明树脂的特征。

 

透明树脂可以以颗粒形式采购用于注塑成型，也可以板材、块材或管材形式流通。 因此，没有相关的标准尺寸规定。具体请查阅各制造商的产品目录。

米思米meviy，可对应宽度为10mm～1000mm、长度为10mm～2000mm、板厚为3mm和5mm的透明树脂。

 

透明树脂是一种能透光，不会反射或吸收光线，也不会使光线在材料内部扩散的塑料。它们比众所周知的透明材料玻璃轻得多，而且许多透明树脂比玻璃具有更高的抗冲击性。可用于飞机挡风玻璃和机器窗户，以及光学元件和容器等。最常用的五种透明树脂是丙烯酸树脂（PMMA）、聚碳酸酯（PC）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚氯乙烯（PVC）、和聚苯乙烯（PS）。丙烯酸树脂和聚碳酸酯的透明度和抗冲击性都非常优异。聚氯乙烯和聚苯乙烯的强度不是很高，但比较便宜，也比较容易加工。JIS 或其他标准中都没有规定其强度以及尺寸，具体请查阅各制造商的产品目录。