Акриловые листовые материалы

В современной рекламной, светотехнической и строительной индустрии все более широкое применение находят прозрачные, матовые (молочные) и цветные листовые полимерные материалы. Использование пластика позволяет изготовить изделие современного дизайна, имеющее высокие прочностные, светотехнические и другие характеристики и в то же время низкую себестоимость, что и определяет его конкурентоспособность на российском рынке.

В настоящее время наиболее употребляемым из листовых полимерных материалов является оргстекло (полиметилметакрилат, ПММА, акрил). В России и за рубежом существуют различные общеупотребимые термины для обозначения одного и того же материала.

Внутри полимерной группы ПММА относятся к термопластам. При комнатной температуре термопласты находятся в твердо-вязком состоянии, при нагревании размягчаются до состояния текучести и снова отверждаются при охлаждении. Термопласты можно расплавлять, подвергать пластическому формообразованию и растворять.

Химический состав стандартного оргстекла у всех производителей одинаков. Другое дело, когда необходимо получить материал с разными специфическими свойствами: ударопрочными (антивандальными), светорассеивающими, светопропускающими, шумозащитными, УФ-защитными, теплостойкими и др. Тогда в процессе получения листового материала может быть изменена его структура или в него могут быть добавлены соответствующие компоненты, обеспечивающие комплекс необходимых характеристик.

Листовое оргстекло по способу изготовления бывает двух видов - блочное и экструзионное.

Блочное (в России утвердился термин "литьевое", англ. "Cast PMMA") оргстекло производят методом "заливки" мономера (с необходимыми отвердителями, красителями и другими компонентами) между двумя специальными силикатными стеклами и дальнейшей полимеризацией до получения твердого листового материала, который обрезается по стандартным размерам. В результате получают полимер с высоким значением средней молекулярной массы (более 1 000 000), что определяет механические, теплостойкие и термопластичные свойства оргстекла. Применение специальных силикатных стекол с высокой степенью чистоты обработки поверхности повышает оптические и эксплуатационные характеристики литьевого оргстекла.

Блочное (литьевое) оргстекло обладает повышенной эластичностью и ударопрочностью, стойкостью к химическому и температурному воздействию по сравнению с экструзионным оргстеклом. В последнее время фирмы-изготовители начали выпускать акриловые литьевые листовые материалы разных цветовых оттенков, включая флуоресцентные, которые к тому же имеют разную текстуру с обеих сторон листа.

Для изготовления тонких световых коробов и плоских вывесок используют специальный вид блочного оргстекла, обладающий свойством равномерно светиться по всей площади поверхности при освещении только торцевых граней. Это свойство достигается способом производства листа, при котором при проведении блочной радикальной полимеризации метилметакрилата (95-99%) происходит регулирование молекулярной и надмолекулярной структуры полимерного материала в сочетании с внесением в полимерную матрицу специальных ингредиентов. В итоге получают блочный полиметилметакрилат, обладающий эффектом многократного внутреннего отражения. Применение такого вида акрилового стекла с использованием специальных профильных алюминиевых систем типа "АКРИЛАЙТ" (Термин "матовое" по отношению к оргстеклу, в отличие от других пластиков, где он указывает качество поверхности (отсутствие глянца), характеризует степень светопропускания и означает "светорассеивающий". Понятие "матовое оргстекло" относится к чисто российской терминологии, закрепленной в российских ГОСТах) позволяет создавать световые односторонние или двухсторонние вывески и панно на основе различных видов гравирования поверхности или аппликативной техники с использование виниловой пленки с печатью.

Экструзионное оргстекло изготавливают непрерывным методом на экструзионных линиях, которая состоит из нескольких технологических узлов. Гранулы уже готового полимера полиметилметакрилата через дозаторный бункер поступают в экструдер, внутри которого находится спиралевидный червеобразный шнек, который перемещает расплавленную под действием тепла массу полимерного материала к передней части экструдера, при этом перемешивая и гомогенизируя расплав с необходимыми добавками (красителями, наполнителями, различными стабилизаторами и т.д.). Далее он поступает в "щелевую головку", которая определяет ширину и толщину листа. После выхода из "головки" материал проходит через несколько валков, имеющих между собой точно заданное расстояние, которое и определяет конечную толщину получаемого листового материала. Для получения листов со сложной структурой поверхности (шагрень, сатин, колотый лед, капли дождя и др.) используют валки с соответствующей "текстурой" поверхности. Далее материал медленно охлаждается, покрывается с двух сторон предохранительной пленкой, автоматически режется по заданному размеру и тут же складируется. Весь этот процесс происходит непрерывно и автоматически.

При производстве сложных изделий из листовых материалов применяются различные способы термоформования, как правило, вакуумформование с глубокой вытяжкой. Используемый в этом случае листовой материал должен обладать высокоэластическими и ударопрочными характеристиками. В основном для этих целей применяется блочное оргстекло, так как этот материал обладает хорошими эластическими свойствами из-за высокой длины макромолекул и изотропией всех свойств, в том числе равномерностью (по всем направлениям) и малой величиной термоусадки (2-4%) в процессе его нагревания до температуры размягчения и формования.

Экструзионное оргстекло, как правило, непригодно для изготовления изделий сложных геометрических форм методом глубокого вакуумформования из-за недостаточной эластичности и ударопрочности, а также из-за неравномерности термоусадки, следствием чего являются высокие внутренние напряжения в получаемом изделии и, соответственно, его повышенная хрупкость.

Существует стандартный ассортимент оргстекла, который сегодня может предложить практически каждый производитель этого пластика (см. табл.).

Прозрачное бесцветное оргстекло

Кристально прозрачный лист со светопропусканием 92-93% (при толщине 3 мм) с идеально гладкой с обеих сторон поверхностью, отличающейся сильным блеском. Максимальная прозрачность и отсутствие искажений изображения обуславливают его широкое применение: торговое и выставочное оборудование, демонстрационные конструкции, изделия наружной и интерьерной рекламы, сувенирная продукция, различные термоформованные изделия, защитное остекление фотографий, картин и многое другое.

Прозрачное цветное оргстекло

Равномерно окрашенное в массе прозрачное оргстекло. Наиболее популярны тонированные листы серых ("дымчатое"), голубых и коричневых ("бронза") оттенков. Вообще листы могут быть окрашены в любой цвет с разной степенью насыщенности, оставаясь при этом прозрачными, не искажающими изображение.

Прозрачное рифленое оргстекло

Прозрачное бесцветное и цветное оргстекло с выпуклым рисунком с одной стороны листа, другая сторона гладкая. Этому виду присущи эффекты светорассеивания за счет светопреломления при значительном пропускании видимого света. Классические виды рифления - "колотый лед", мелкое и крупное рифление - "призматическое", "пчелиные соты", "мелкие волны", "капля". Эксклюзивные виды рифления - "ручей", "укол булавки", "квадраты", "пирамиды", "вельвет", "кожа". Рифление влечет за собой частичное скрытие изображения за листом, что придает особую декоративность. Этот вид стекла в основном применяется как элемент дизайна, особенно в декоративных интерьерных конструкциях.

Матовое белое оргстекло

Светорассеивающий лист белого цвета со светопропусканием от 20% (внешне непрозрачный) до 70% (полупрозрачный) с гладкой, отличающейся сильным блеском, поверхностью с обеих сторон. Область применения: торговые и рекламные световые вывески (лайт-боксы) с нанесением изображения методом аппликации из самоклеящихся пленок, шелкографии, печати на жестких материалах, а также дорожные световые короба, пилоны, указатели общественных учреждений, автостоянок и т.д.

Матовое цветное оргстекло

Светорассеивающий лист определенного цвета (с указанием цвета по RAL, Pantone или каталогу производителя) с различной степенью светопропускания с идеально глянцевой поверхностью с обеих сторон. Отвечает требованиям равномерного светорассеивания и полного скрытия изображения за листом (при подсветке образует "световой экран"). Матовое цветное оргстекло используют при изготовлении объемных букв, макетов (муляжей) рекламируемой продукции с внутренней подсветкой, световых коробов с использованием технологии печати на жестких материалах.

Матовое рифленое белое и цветное оргстекло

Белое (или цветное) оргстекло с разной степенью светопропускания с рифлением, нанесенным с одной стороны листа, другая сторона гладкая.

Эта разновидность оргстекла имеет наиболее ограниченные сферы применения. В основном это декоративные элементы интерьера с внутренней подсветкой.

Особые характеристики и дополнительные свойства

Оргстекло повышенной ударопрочности

Это - модифицированные листы на основе ПММА с повышенной ударопрочностью различной степени (до 100 кДж/м²). Прозрачные "антивандальные" материалы предназначены для остекления транспорта, остановок, светорассеивающие листы - для стойких к ударам дисплеев, POS-продукции, световой рекламы. Этот материал по своим физико-механическим, теплостойким и светотехническим характеристикам стоит между чистым ПММА и АБС, поэтому его листы обладают повышенной эластичностью и удапрочностью, однако их тепло- и светостойкие (УФ-защитные) свойства несколько ниже, чем у чистого оргстекла. Учитывая достаточно низкие температуры (160-180 °С) размягчения этого материала, ударопрочное листовое оргстекло является хорошей альтернативой более дорогому и менее свето- и УФ-стойкому листовому поликарбонату, процесс формования которого технологически более сложен и происходит при высоких температурах (200-220 °С). Стоит отметить, что чем выше температура размягчения листа, тем ближе граница начала процессов высокотемпературной деструкции материала (280 °С), при которой происходит необратимое разрушение внутримолекулярной структуры полимера и, таким образом, потеря всех присущих этому материалу характерных особенностей, вплоть до образования газообразных продуктов разложения в виде пузырей на поверхности и дальнейшего обугливания поверхностных слоев нагреваемого листа.

Пожаробезопасное оргстекло

Акриловый лист, стойкий к огню (B1 по DIN 4102). Используется для архитектурного остекления при повышенных требованиях пожарной безопасности.

Антибликовое оргстекло

Оргстекло "сатин", "двойной сатин". Одна из новейших разработок оригинальной поверхности оргстекла. Тонированный (большое разнообразие оттенков) или бесцветный акриловый лист, обе или одна сторона поверхности которого обработаны с помощью специального процесса, результатом которого являются микрогеометрические дефекты сферической формы. Внешне материал похож на матовое стекло, обработанное пескоструйным способом. Отличительной особенностью является также усиление яркости и смягчение резких цветов светлых оттенков. "Сатинированное" оргстекло, несомненно, перспективно в области дизайна, производства рекламных изделий и мебели.

Флуоресцентное оргстекло

Выпускается в прозрачном и полупрозрачном исполнении в ограниченной цветовой гамме. Основное назначение материала - изготовление рельефной световой рекламы. Вырезанные из листа элементы, выгравированные надписи и изображения, освещенные ультрафиолетовыми лучами в ночное время, создают вокруг себя ореол флуоресцирующего сияния.

"Черно-белое" оргстекло

Полупрозрачное и светорассеивающее оргстекло, окрашенное в черный цвет, выглядит черным при дневном свете и прозрачным при искусственном освещении в темное время суток. Это значит, что изображение может появляться или не появляться в зависимости от того, подсвечено оно или нет. Благодаря разделенному источнику света на одной и той же вывеске могут быть подсвечены определенные участки. Из-за поглощения света для него требуется более мощное и равномерное освещение. Материал предназначен для изготовления рекламных вывесок и светящихся кессонов, обеспечивая временную световую сигнализацию. Это идеальное решение при создании предупреждающих указателей, светофоров, витрин магазинов.

Оргстекло для торцевой подсветки

Акриловый лист, который может передавать и рассеивать свет, поступающий через боковые кромки. Этот эффект обеспечивают введенные в массу материала нейтрально окрашенные частицы рассеивателя, обеспечивающие равномерное распределение света, не влияя на цвет листа. Листы выпускаются толщиной 6, 8, 10, 12 мм. Таким образом, вместо объемного светового короба получается компактный светящийся экран с высокой степенью светоотдачи. Листы можно сгибать для создания конструкций оригинальной формы.

Зеркальное оргстекло

Выглядит как обычное зеркало. Для изготовления полимерных зеркал используются различные прозрачные пластики: поликарбонат, полиэтилентерефталатгликоль (полиэфирное стекло), полистирол и, наконец акрил. Отражающий слой наносится на внутреннюю поверхность листа, и таким образом его наружная поверхность защищена. Это может быть "серебряное", "медное", "бронзовое" зеркало толщиной, как правило, 2-4 мм. Чаще всего материал применяется при оформлении магазинов, изготовлении дисплеев и интерьерной рекламы, офисных табличек и т.д., хотя они вполне могут использоваться и на улице.

На российский рынок листовых пластиков сегодня поставляют свою продукцию практически все ведущие производители оргстекла. После марки каждый производитель оргстекла указывает метод его производства (например, XT - экструзионное, а GS или CN - литьевое), степень прозрачности материала, цвет, обработку поверхности (если она присутствует), а также индивидуальное обозначение марки эксклюзивной продукции.

Марка акриловых материалов - Akrylon (Акрилон) производится на Поважских химических заводах (Словакия). Его стоимость в России ниже, чем у остальных импортных аналогов. Диапазон толщин - от 1,8 до 10 мм. Светопропускаемость для прозрачного оргстекла составляет 90-92%. Температурный интервал, в котором производят термоформование, зависит от вида Акрилона: для экструзионного оргстекла это 130-150°С; для литьевого - 140-180°С. Для устранения внутренних напряжений необходимо производить сушку листовых заготовок перед термоформованием в интервале температур 75-85°С и "отпуск" готовых изделий при 60-70°С.

Существенным преимуществом Акрилона является его высокая стойкость ко внешним атмосферным воздействиям: низкое водопоглощение, морозоустойчивость до минус 40-45°С, стойкость к ультрафиолетовому излучению. Фирма-изготовитель гарантирует 10-летний срок использования листов Акрилон без изменения их оптических, физико-механических и эксплуатационных характеристик. В этом отношении оргстекло Акрилон существенно отличается от других прозрачных пластиков.

Продукция компании Atoglas (Франция) представлена широким спектром оргстекла под торговой маркой Altuglas, в том числе Altuglas Cl 30 Ch (повышенной ударопрочности), Altuglas Satin/ Dual Satin (антибликовое - "сатин", "двойной сатин"), Altuglas CN Fluolux (флуоресцентное), Altuglas CN Elit (для торцевой подсветки ), Altuglas Miroir (зеркальное оргстекло), Altuglas CN Black & White ("черно-белое" оргстекло). Особые свойства черно-белого оргстекла Altuglas - одна сторона черно-белого листа сатиновая, другая - глянцевая. Пропускание света: приблизительно 11%.

Компания Degussa (Германия) выпускает экструзионное акриловое стекло марки Deglas в прозрачном, молочно-белом, тонированном и антибликовом исполнении. Оно устойчиво к атмосферному воздействию и негативному влиянию ультрафиолетового излучения, легко обрабатывается механически, подвергается термообработке, склеиванию и изгибанию. Существует его антибликовая модификация - Deglas Satin.

Grupo Irpen (Испания) поставляет на российский рынок широкий ассортимент цветных прозрачных, полупрозрачных и непрозрачных листовых акрилов, которые имеют текстуру "сатин" с одной или с двух сторон листа, под торговой маркой Policril, различных видов поверхности листа. Запатентованный способ нанесения текстуры "сатин" дает возможность использовать этот материал для вакуумформования без нарушения первоначальной текстуры поверхности.

Lucite International Inc. (Великобритания) - международная корпорация, занимающаяся производством и поставками полупродуктов и материалов на основе метилового эфира метакриловой кислоты. Компания предлагает широкий спектр продукции, среди которой такие известные бренды, как Lucite (сантехнический акрил), Perspex и Moden Glas.

Ячеистое оргстекло Prismex используется в торцевой подсветке, выпускается в диапазоне толщин от 5 до 25 мм. Это стекло нельзя резать на части, поэтому заказывается непосредственно под размер панелей. Оргстекло Prismex обеспечивает наилучшую яркость и равномерность свечения. Его более дешевые аналоги - марки Perspex D-Lux и Perspex S-Lux. Они уступают в качестве свечения, но имеют ряд преимуществ: выпускаются размерами 2030х3050 мм, эти стекла можно резать на требуемые размеры без снижения качества подсветки, при изготовлении панелей больших форматов возможна установка ламп подсветки по всем торцам.

Оргстекло стойко к воздействиям большинства химикатов, щелочей, неорганических растворителей, нефти, горючих растворителей (например, бензина) и т.д.

Еще один вид стекла этого производителя Moden Glas IM - ударопрочное литое оргстекло (акрил) производится на заводе в Таиланде. Обозначение IM является сокращением слова impact (удар).

Экструзионное оргстекло Palglas производства Palram Industries Ltd. (Израиль) с коэффициентом прозрачности более 90% и стойкостью к УФ-излучению обеспечивает длительное наружное применение. Производитель гарантирует, что в течение 10 лет эксплуатации не будет изменения уровня прозрачности. Выпускаются в различных цветовых вариантах: прозрачное, бронзовое, дымчатое, белый опал. Следует учитывать, что большие по площади листы Palglas всегда следует устанавливать в раму. Тепловое расширение Palglas в восемь раз больше, чем у стекла, и в три раза, чем у металла.

Завод компании Plazit 2001 (Израиль) производит экструзионный акрил Plazcryl. Выпускается несколько видов акрилового стекла, среди которых акриловые листы марки НІ, обладающие повышенной прочностью (50 и 100%). Изготовитель гарантирует, что прослужит в течение 10 лет без изменения свойств. Листовую продукцию Plazcryl отличают высокая термостойкость при горячей формовке, стабильность толщины листов материала, а также высокая экономичность. Прозрачность акриловых листов Plazcryl такая же, как и у стекла, - 92% и не изменяется с течением времени, сохраняя свой оригинальный цвет. Ударопрочность акриловых листов Plazcryl в 5 раз выше, чем у стекла. При одинаковой толщине акриловое стекло весит в 2 раза меньше, чем обычное стекло. Plazcryl относится к сильногорючим материалам. Механическая обработка листов осуществляется с такой же легкостью, как и обработка дерева. После предварительной сушки листы Plazcryl можно гнуть в горячем состоянии, формовать. Продукция обладает высокой устойчивостью к воздействию погодных условий: полностью не пропускает ультрафиолетовые лучи, не желтеет и не меняет цветовых тонов при многолетнем наружном использовании.

Quinn Plastics (Бельгия) (до 2005 г. Barlo Plastics) сегодня является лидирующей компанией-производителем на европейском рынке листовых полимерных материалов. Такие марки, как Barlo XT (экструзионное оргстекло) и Barlo CAST (литьевое оргстекло), пользуются заслуженной популярностью в России. На рынке имеются несколько марок ударопрочного листового оргстекла с различными прочностными характеристиками - Barlo XT 610, Barlo XT High Impact.

Barlo Lumina предназначен для изготовления недорогих сверхтонких световых коробов толщиной 30-36 мм.

Barlo XT FLUO - экструдированное цветное акриловое стекло. Используется для изготовления светящихся вывесок с гравировкой.

Большой популярностью пользуются материалы Plexiglas^® производства Rohm GmbH&Co.KG (Германия). Название этой торговой марки стало в России нарицательным для органического стекла высокого качества. Помимо стандартных прозрачных и матовых пластиков Plexiglas GS и XT потребителю предлагается широкая цветовая палитра, включающая свыше 100 различных цветов и оттенков. На рынке присутствуют всевозможные виды оргстекла данного производителя: Plexiglas Resist XT (оргстекло повышенной ударопрочности), Plexiglas GS 215 (пожаробезопасное оргстекло), Plexiglas GS cерый 2425 ("черно-белое" оргстекло), Plexiglas GS 1002 (оргстекло для торцевой подсветки), Plexiglas Mirror XT (зеркальное оргстекло, как с обычным, так и с золотым и бронзовым оттенками), Plexiglas Satinice ("сатинированное" оргстекло).

Пластиковые зеркала марки Plastcryl поставляет компания Saispecchi S.r.l. (Италия), специализирующаяся на производстве листовых полимерных зеркальных материалов на основе поликарбоната, полиэтилентерефталатгликоля, полистирола и акрила. Ассортимент продукции компании достаточно широк: разноцветные акриловые односторонние и двухсторонние зеркала, цветные зеркала, зеркала с эффектом "сатин", полупрозрачные зеркала, параболические и куполообразные зеркала. Эксплуатационные характеристики этих материалов позволяют использовать их при неблагоприятных погодных условиях.

Не меньшей популярностью сегодня пользуется отечественное оргстекло, которое производит "Дзержинское оргстекло" - первый российский завод по производству листового оргстекла, расположенный в г. Дзержинске Нижегородской области. В 2004 г. на заводе смонтировано и запущено инновационное оборудование немецкой компании Breyer по производству экструзионного акрилового стекла. На предприятии образован полный производственный цикл, что позволяет контролировать качество продукции на всех этапах производства.

Высокое качество экструзионного акрилового стекла гарантировано сертификатами ISO 9000 и Военного регистра.

Выпускаются литьевые марки оргстекла общего назначения: ТОСП (техническое органическое стекло пластифицированное), ТОСН (техническое органическое стекло непластифицированное). А также экструзионные марки: СЭ, СЭП и серия Acryma.

Экструзионный акриловый лист СЭП - качественный листовой пластик. Прозрачный, обладает стандартным коэффициентом светопропускания (92%). Выпускается номиналами 3, 4, 5, 6 мм. Применяется внутри помещений, а также на внешних конструкциях при условии защиты их от ультрафиолета. Гарантийный срок службы - 2 года.

ACRYMA - это серия функциональных листовых пластиков европейского качества, которым свойственны: высокая светопроницаемость бесцветного материала, высокая свето- и погодостойкость, устойчивость к УФ-излучению, неизменность физических и оптических свойств в течение 10 лет, высокое сопротивление излому и деформациям. Номиналы 1,5-10 мм.

ACRYMA 72 - экструзионный акриловый пластик. Главная особенность - пластичность, что определяет высокую способность материала к формованию.

ACRYMA 82 - специальное экструзионное оргстекло, которое можно использовать в процессах вакуумформования со средней и даже глубокой степенью вытяжки. Эта марка обладает улучшенными прочностными свойствами на молекулярном уровне (прочность при разрыве 75 Мпа, ударная вязкость по Шарпи 12 кДж/м2) и содержит свето- и термостабилизирующие добавки (теплостойкость по Вика 114?С, огнестойкость В2), что позволяет использовать этот материал как несущий элемент крупных конструкций и в рекламных изделиях для наружного и внутреннего применения.

Все эти марки оргстекла (исключая специальные, которые имеют отличия в зависимости от фирмы-производителя) по основным эксплуатационным характеристикам мало отличаются друг от друга. В то же время разные фирмы-производители используют для получения листового оргстекла различное оборудование, технологию, упаковку, сырье, добавки, замутнители, красители и, соответственно, имеются небольшие различия между конечными материалами.

Коротко о ценах

Розничная стоимость 1 м² стандартного прозрачного оргстекла толщиной 3 мм находится в пределах є 11-14. Разброс цен объясняется различием между литьевым и экструзионным оргстеклом (литьевое дороже), отпускной ценой производителя и компании-продавца листовых пластиков. При покупке оргстекла в точках розничной продажи строительных материалов, в хозяйственных магазинах и т.д. эти цифры могут быть, конечно, значительно выше. Существует несложная формула, по которой можно приблизительно посчитать цену за любой прозрачный лист оргстекла (исключение - тонкие 1-1,5 мм листы, которые стоят дороже).

B = (А:3) х h х D х L

  где

• В - цена 1 м² прозрачного оргстекла, є
• А - средняя цена 1 м² прозрачного оргстекла, А = 11-14 є /м²
• h - толщина листа, мм
• D - ширина листа, м
• L - длина листа, м

Матовое оргстекло будет дороже приблизительно на 5%, цветное - на 10%.

Цены на особые виды оргстекла существенно выше. Увеличение стоимости в 1,5-3 раза (а на отдельные марки и в 10 раз) не должно вас удивлять, так как затраты на их производство действительно высоки.

Оргстекло было и остается одним из наиболее популярных материалов не только благодаря комплексу уникальных свойств и широкому ассортименту выпускаемой продукции, но и благодаря большим возможностям его обработки.