Стекло органическое

СТЕКЛО ОРГАНИЧЕСКОЕ, техн. назв. оптически прозрачных материалов на основе полимеров. Стекла органические-чаще всего листовые прозрачные полиметакрилаты, поликарбонаты, полистиролы, полимеры аллиловых соед., сополимеры винилхлорида и эфиров целлюлозы и др.

Стекло органическое-конструкц. материал, отличающийся сравнительно высокой прочностью, невысокой плотностью, высокой прозрачностью, малой хрупкостью, устойчивостью к действию воды, спиртов, разб. к-т и щелочей, биол. сред. В зависимости от назначения в состав стекла органического вводят пластификаторы, красители, замутнители, стабилизаторы и др. Получают гл. обр. радикальной полимеризацией в блоке.

В пром-сти термин "стекло органическое" чаще всего относят к листовому полиметилметакрилату. Такое стекло органическое получают полимеризацией метилметакрилата в присут. инициаторов - бензоилпе-роксида, лаурилпероксида, азо-бис-изобутиронитрила или др. Прочие компоненты: пластификаторы-гл. обр. эфиры терефталевой к-ты; красители-жирорастворимые или дисперсные орг. красители; светофильтрующие в-ва-производные бензотриазола, бензофенона, эфиры салициловой к-ты; замутнители-полистирол и пигменты; термостабилизирую-щие добавки, позволяющие получать стекло органическое с термостойкостью до 200 °С,-акриловые мономеры, стирол, разл. S-и N-содержащие соединения.

Полимеризацию проводят в 2 этапа; вначале получают полимер невысокой мол. массы, т. наз. форполимер с вязкостью 0,5-2,0 Па·с, к-рый смешивают с др. ингредиентами и заливают в форму для получения листа. Вторую стадию полимеризации проводят после вакуумирования в герметич. формах при определенном изотермич. режиме. Т-ра процесса зависит от типа и вязкости форполимера, концентрации инициатора, толщины будущего стекла органического. Обычно р-цию в формах проводят медленно (24-48 ч) до конверсии мономера > 90%. Завершают процесс при т-рах, близких к т-ре размягчения (~120°С). По окончании р-ции форму охлаждают до 50 °С и полимер при необходимости "ориентируют". Эта операция осуществляется путем растяжения в плоскости разогретого выше т-ры размягчения стекла органического с послед его охлаждением в растянутом состоянии, что значительно повышает его пластич. св-ва. При этом ударная вязкость м. б. повышена в 1,5-2,0 раза, разрывное удлинение-в 1,5-5,0, стойкость к растрескиванию - в 10-1000 раз; т-ра хрупкости смещается в область низких т-р. Ориентированное стекло органическое менее чувствительно к концентраторам напряжений и в отличие от неориентированного при ударах разрушается локально. Окончательно листы стекла органического охлаждают под нагрузкой.

Иногда листы стекла органического получают методом фотополимеризации в присут. сенсибилизатора (напр., бензоина), для чего заполненные мономером формы облучают УФ светом до образования геля, а затем процесс проводят обычным способом.

Листовое стекло органическое перерабатывают вакуумформованием, пнев-моформованием и штамповкой. Изделия сложной конфигурации получают литьем под давлением или экструзией гранулир. полимера, полученного полимеризацией в массе. Св-ва пром. акрилатных стекол органических приведены в таблице.

Поликарбонатное стекло органическое, характеризующееся высоким сопротивлением разрушению при ударе (ударная вязкость100 кДж/м²), получают экструзией из гранул поликарбоната. Для повышения атмосферостойкости такого стекла органического в его состав вводят абсорберы УФ света, для повышения износостойкости применяют защитные покрытия или к его пов-сти через эластичные пленки приклеивают листы акрилового стекла органического.

Для улучшения св-в стекла органического применяют многослойные листы, к-рые получают склеиванием между собой различных стекол органических эластичными пленками поливинилбутираля, полиуретана и др., напр. триплекс (3 слоя), пентаплекс (5 слоев), полиплекс (более 5). Многослойное стекло м. б. не только из разл. видов стекол органических, но и из стекла органического и неорг. стекла. Для придания пов-сти стекла органического электропроводности, способности отражать тепло, защищать от электромагн. излучения и др. на пов-сть стекла в вакууме наносят слои металлов, их сплавов, оксидов и солей.

Стекло органическое применяют в авиации и др. транспортных ср-вах, стр-ве, медицине, приборостроении, хим. пром-сти, оптике, светотехнике.

Лит.: Марек О., Томка М., Акриловые полимеры, пер. с чеш., М.-Л., 1966; Энциклопедия полимеров, т. 2, М., 1974, с. 504-10; Гудимов М. М., Перов Б. В., Органическое стекло, М., 1981; Органические стекла и метакрилат-ные формовочные полимеры. Каталог, Черкассы, 1987. Е. Г. Сентюрин.