Gegnsætt hitaplast hefur í grundvallaratriðum breytt landslagi nútíma framleiðslu, byggingarlistar og neytendavara. Meðal þessara efna, pólýmetýlmetakrýlat (PMMA)-sem er viðskiptalega þekkt semakrýl, Plexigler eða Lucite-og pólýkarbónat (oft merkt sem Lexan eða Makrolon) eru tveir ríkjandi valkostirnir en hefðbundið silíkatgler. Báðar fjölliðurnar komu til eftir framfarir í efnaverkfræði um miðja 20. öld og eru nú með samanlagðan alþjóðlegan markað yfir 27 milljörðum dollara. Aðalspurningin sem verkfræðingar, framleiðendur og DIY áhugamenn standa frammi fyrir er villandi einföld: hvaða efni skilar sér betur? Svarið, fyrirsjáanlega, stangast á við einfaldleikann.
Fljótleg kennslustund í efnafræði (eins konar)
Hér er málið með þessi tvö plastefni-það eru bæði fjölliður, sem þýðir í grundvallaratriðum langar keðjur af sameindum sem eru tengdar saman. En raunveruleg efnafræði? Allt önnur dýr.
Akrýl kemur úr metakrýlsýru og metanóli. Framleiðsluferlið felur í sér að einliða og hvata er hellt í hituð mót og síðan beðið. Stundum í marga daga. Þykk akrýlplötur þurfa nokkra daga til að læknast almennilega. Steypt akrýl er til ásamt pressuðu útgáfum, hver með fíngerðum afköstum.
Pólýkarbónat er myndað með viðbrögðum milli bisfenóls A og karbónýlklóríðs. Efnið sem myndast inniheldur karbónathópa-þaraf nafnið. Þessar karbónattengingar gefa pólýkarbónati einkennandi seigleika þess, þá næstum gúmmíkenndu seiglu sem þú tekur eftir þegar eitthvað hoppar af því í stað þess að springa í gegn.
Áhrifaþol: Þar sem hlutirnir verða áhugaverðir
Tölurnar hér eru nógu stórkostlegar til að þú gætir tví-athugað þær. Venjulegt gler brotnar við tiltölulega hóflega árekstur. Akrýl? Um það bil 17 sinnum meiri höggþol-en gler. Virðingarvert, vissulega.
Pólýkarbónat er algerlega ráðandi í þessum flokki. Við erum að tala um 250 sinnum höggþol en venjulegt gler. Sumar heimildir vitna 200x, aðrar fara hærra-en punkturinn stendur. Þetta er ekki stigvaxandi framför; það er allt annar boltavöllur.
Það er vel-þekkt prófunarmyndband sem svífur um frá framrúðufyrirtæki fyrir mótorhjól sem sýnir hvað gerist þegar þú ræðst á bæði efnin með sífellt árásargjarnari vopnum. Slingshots. Hafnaboltar. Hamrar. Hafnaboltakylfur. Að lokum skotvopn. Akrýl framrúðan klikkar, brotnar og gefst að lokum upp. Pólýkarbónatið beygist, afmyndast, klórast illa-en neitar að brotna. Að horfa á það gleypa haglabyssukúlur á meðan það helst tæknilega ósnortið er eitthvað annað.
Þetta útskýrir hvers vegna skotheld „gler“ er venjulega pólýkarbónat (eða lagskipt samsett efni sem inniheldur það). Bankagluggar. Óeirðaskildir. Framrúður kappakstursbíla. Alls staðar sem eyðileggingarviðnám skiptir meira máli en óspilltur sjónskýrleiki.
Optical Clarity og ljóssending
Akrýl vinnur hér, þó ekki með þeim mun sem þú gætir búist við.
92% ljósflutningur fyrir akrýl. 88% fyrir pólýkarbónat. Venjulegt gluggagler situr um 83-90%. Allir þrír eru nógu nálægt til að hlið-samanburður við venjulegar aðstæður leiði í ljós lágmarks hagnýtan mun.
En raunverulegur kostur akrýls sýnir sig með tímanum. Pólýkarbónat gult. Verulega. Skildu það eftir utandyra í nokkur ár og þessi gulleiti blær verður ómögulegt að hunsa. UV niðurbrot ræðst á fjölliða keðjurnar og rýrar smám saman þann upphaflega skýrleika.
Akrýl ypptir öxlum frá útsetningu útfjólubláa eins og það sé ekkert. Tíu ára útiveður gæti valdið 3% niðurbroti. Kannski. Sumar samsetningar loka fyrir allt að 98% af útfjólubláum geislum á meðan þær eru kristaltærar. Það er ástæða fyrir því að flugvélargluggar nota oft akrýl-stöðug útfjólubláa útfjólubláa-hæð í mikilli hæð breytir því ekki.
Einn gripur sem vert er að nefna: pólýkarbónat getur fengið UV-hlífðarhúð á báðum yfirborðum. Nútíma „slitþolnar“ pólýkarbónatsamsetningar hafa að mestu leyst gulnunarvandann. En það krefst viðbótarvinnslu, aukakostnaðar.
The Scratch Vandamálið
Það er kaldhæðnislegt að stærsti styrkur pólýkarbónats verður Akkillesarhæll þess varðandi yfirborðsskemmdir. Þessi sveigjanleiki, þessi vilji til að beygja sig frekar en að brjóta, gerir pólýkarbónat verulega auðveldara að klóra en akrýl.
Akrýl viðheldur harðara yfirborði. Rispur gerast sjaldnar. Þegar þau eiga sér stað geturðu oft pússað þau út-vélræna fæging, logafægingu, sérhæfð akrýl fægja efnasambönd. Efnið vinnur saman.
Pólýkarbónat rispur munu ekki pússa út. Tímabil. Þau merki eru fastir liðir. Fyrir forrit þar sem yfirborðsútlit skiptir máli til lengri-tíma-sýningarskápa, skilta, smásöluinnréttinga- verður þetta alvarlegt íhugun. Skotheldur glugginn þinn gæti lifað árásina fullkomlega af, og litið svo hræðilega út eftir að þrífa rispur sem safnast hafa upp á næstu mánuðum.
-Klópuvarnarhúð er til og hjálpar töluvert. En það er annað skref, annar kostnaður, annar hugsanlegur bilunarpunktur.
Að vinna með þessi efni
Hefurðu einhvern tíma prófað að bora akrýl? Það er ástæða fyrir því að framleiðendur nálgast það vandlega. Stífleiki efnisins-sama hörku og þolir rispur-gerir það viðkvæmt fyrir sprungum við vinnslu. Boraðu of hratt, beittu of miklum þrýstingi, notaðu ranga bitarúmfræði og skyndilega færðu álagsbrot sem geisla úr hverju gati.
Polycarbonate gæti ekki verið meira sama. Boraðu það, rífðu það, beygðu það kalt. Þessi sveigjanleiki þýðir að efnið gleypir vélrænt álag við framleiðslu frekar en að sprunga. Þú getur bókstaflega beygt pólýkarbónatplötur við stofuhita-engin hitamótun þarf-án þess að þær brotni.
Akrýl krefst hita til að beygja. Stýrð hitanotkun, réttar hitaferlar, vandaðar kælingarreglur. Fleiri þátttakendur, meiri búnaður, meiri vinnslustjórnun. En fullunna beygða akrýlhlutinn heldur lögun sinni varanlega og heldur yfirburða sjónrænum eiginleikum.
Skurðarsagan er svipað. Akrýlskurður hreinsiefni með venjulegum trésögum, tekur fallega við leysisskurði, framleiðir brúnir sem hægt er að loga-slípa að sjónrænum skýrleika. Pólýkarbónat tyggur upp sagblöðin, bráðnar örlítið við laserskurð og skilur eftir sig brúnir sem haldast nokkuð óljósar óháð eftirvinnslu.-
Hitaþol
Akrýl byrjar að mýkjast um 180 gráður F (82 gráður) og hefur hámarks þjónustuhita í kringum 212 gráður F (100 gráður). Fínt fyrir flest forrit, vandamál fyrir önnur.
Pólýkarbónat ræður við verulega hærra hitastig-og helst stöðugt allt að um 295 gráður F (146 gráður) áður en mýking hefst. Eldhúsbúnaður. Rafrænar girðingar. Ljósabúnaður sem starfar við hátt hitastig. Lækningatæki sem krefjast dauðhreinsunar í autoclave. Hitaþolið opnar notkunarhurðir sem akrýl getur einfaldlega ekki farið inn í.
Eldhegðun er líka mjög mismunandi. Pólýkarbónat sýnir lítið eldfimt og hefur tilhneigingu til að-slökkva sjálft þegar logagjafar eru fjarlægðir. Akrýl brennur hægt, losar kolmónoxíð og ætti örugglega ekki að nota þar sem eldsvoða er líklegt. Byggingarreglur í mörgum lögsagnarumdæmum fjalla sérstaklega um þennan aðgreining.
Efnaþol
Pólýkarbónat meðhöndlar almennt efni betur. Sýrur, basar, bensín, alkóhól-þolir útsetningu sem myndi skaða akrýl. Þú getur hreinsað pólýkarbónat með ammoníak-vörum sem myndu skýla eða gera akrýlfleti brjálað.
Akrýl hefur sitt eigið efnanæmi. Ákveðin leysiefni, einkum arómatísk kolvetni og klóruð efnasambönd, ráðast harkalega á fjölliðuna. Ísóprópýlalkóhól í miklum styrk veldur streitusprungum. Jafnvel sum glerhreinsiefni í atvinnuskyni innihalda efni sem smám saman brjóta niður akrýl.
Hvorugt efni höndlar óblandaða leysiefni vel. En fyrir daglega útsetningu fyrir efnafræðilegum efnum-veitir hreinsilausnir, mildar sýrur, jarðolíuvörur-pólýkarbónat meiri fyrirgefningu.
Kostnaðarsjónarmið
Akrýl kostar minna. Almennt 35% minna en samsvarandi pólýkarbónatplötur, stundum meira eftir einkunnum og forskriftum.
En til að reikna út raunverulegan kostnað þarf að huga að líftíma umsóknarinnar. Þessi ódýrari akrýlplata gæti sprungið við uppsetningu. Eða splundrast við notkun. Endurnýjunarkostnaður, kostnaður við niður í miðbæ, ábyrgðarkostnaður vegna bilaðs efnis-jafnan flækist fljótt.
Hærri upphafskostnaður pólýkarbónats táknar oft betri langtíma-gildi í krefjandi forritum. Stundum er bara skynsamlegt að borga meira í upphafi.
Fyrir skreytingar, sýningarvinnu, merkingar, húsgögn? Verðkostur akrýl heldur raunverulegu vægi. Fyrir öryggisgler, vélarhlífar, hvar sem áhrifin skipta máli? Yfirverð pólýkarbónats réttlætir sig venjulega.
Raunveruleg-heimsforrit
Hvar enda þessi efni eiginlega?
Akrýl er allsráðandi í:
Smásöluskjáir og-innkaupabúnaður-
Safnakassar og listinnrömmun
Fiskabúr (já, flest stór fiskabúrsplötur eru akrýl)
Flugvélargluggar og tjaldhiminn
Skilti að utan
Baðherbergi og sturtuklefi
Ljósdreifingarplötur
Húsgögn íhlutir
Pólýkarbónat kemur fram í:
Skotheldar hindranir og öryggisgler
Óeirðaskjöldur og hlífðarbúnaður
Öryggisgleraugu og gleraugnalinsur
Raftækjahylki (símar, tölvur)
Hlífar fyrir framljós fyrir bíla
Gróðurhúsaplötur
Vélahlífar og búnaðarhlífar
Íþróttahjálmar og andlitshlífar
Taktu eftir mynstrinu? Hvar sem fagurfræði og kostnaður skipta mestu máli, vinnur akrýl. Hvar sem höggþol og ending skipta mestu máli tekur pólýkarbónat við.
Gróðurhúsaspurningin
Gróðurhúsasmiðir standa frammi fyrir þessu vali stöðugt. Bæði efnin virka. Báðir eiga sér talsmenn. Rétt svar fer eftir forgangsröðun.
Akrýl býður upp á betri ljósflutning, viðheldur skýrleika lengur og kostar minna. Eins-lags akrýl virkar vel fyrir milt loftslag.
Pólýkarbónat-sérstaklega fjöl-veggstillingar eins og tvöfaldur-veggur eða þrífaldur-veggur-veitir gríðarlega betri einangrun. Það skipulagða loftrými á milli laga fangar hita á áhrifaríkan hátt. Kalt loftslag krefst í grundvallaratriðum fjöl-pólýkarbónat nema upphitunarkostnaður skipti ekki máli. Höggþol hjálpar einnig þegar haglél gengur í gegn.
Flest gróðurhús í atvinnuskyni nota í dag pólýkarbónat. Flest áhugamál gróðurhús gætu farið á hvorn veginn sem er eftir staðsetningu og fjárhagsáætlun.
Að hringja
Svo hvaða efni er "betra"?
Röng spurning, satt að segja. Bæði efnin eru til vegna þess að bæði fylla raunverulegar þarfir sem hitt getur ekki sinnt eins vel.
Þarftu sjónræna fullkomnun, UV stöðugleika og kostnaðarhagkvæmni? Akrýl er skynsamlegt.
Þarftu misnotkunarþol, hitaþol og óbrjótanlega endingu? Pólýkarbónat er efnið þitt.
Þarftu bæði samtímis? Þú ert að horfa á samsettar byggingar, húðun eða málamiðlanir. Stundum felur svarið í sér að nota bæði efnin í mismunandi þætti í sama verkefninu.
Framleiðendurnir skilja þessa tvískiptingu. Þess vegna eru fyrirtæki á lager í báðar vörulínurnar. Þess vegna fara leiðbeiningar um forskriftir í gegnum umsóknarkröfur frekar en að lýsa yfir almennum sigurvegurum.
Það sem virðist vera einfalt efnisval leiðir venjulega í ljós ósvikin verkfræðileg málamiðlun eftir því sem lengra er grafið. Gegnsætt plast er engin undantekning.
Þegar annað hvort efni er tilgreint skaltu biðja um sýnishorn fyrir fyrirhugaða notkun. Líkamlegar prófanir við raunhæfar aðstæður sýna frammistöðueiginleika sem forskriftarblöð geta ekki náð að fullu. Bæði akrýl og pólýkarbónat birgjar útvega venjulega sýnishorn að nafnvirði eða án kostnaðar í matsskyni.