Polycarbonat und Acryl werden häufig anstelle von Glas für verschiedene Anwendungen verwendet, da sie ein ähnliches Aussehen haben und transparent sind. Es kann jedoch für Benutzer schwierig sein, zu entscheiden, welches Material verwendet werden soll. Während diese beiden Kunststoffe einige Eigenschaften gemeinsam haben, unterscheiden sie sich in mehrfacher Hinsicht erheblich. Um die beste Wahl zwischen den beiden zu treffen, ist es daher notwendig, ihre einzigartigen Eigenschaften zu verstehen.
Dieser Artikel zielt darauf ab, Polycarbonat und Acryl hinsichtlich ihrer Eigenschaften, Kosten, Anwendungen, Vor- und Nachteile und Alternativen zu vergleichen, um Ihnen bei der Auswahl des geeigneten Materials für Ihr Projekt zu helfen.
Was ist Polycarbonat-Kunststoff?
Polycarbonat, ein thermoplastisches Polymer Material, ist transparenter als herkömmliche Kunststoffe wie HDPE, PET und PS und hat eine ähnliche Transparenz wie Silikatglas. Es ist auch weithin bekannt für seine hohe Schlagfestigkeit, die Glas um das 250-fache übertrifft. Polycarbonat hat jedoch eine geringe Kratzfestigkeit.
Eine einzigartige Eigenschaft von Polycarbonat ist seine Fähigkeit, sich erheblich zu verformen, ohne zu reißen oder zu brechen. Diese spezifische Leistung ermöglicht eine ähnliche Verarbeitung wie Blech, einschließlich Abkantpressen, Walzen, Heißlinienformen und Erhitzen. Diese Prozesse ermöglichen die kostengünstige und effiziente Herstellung von Polycarbonat in Formen, die Glas nicht erzeugen kann. Außerdem kann Polycarbonat leicht maschinell bearbeitet und hergestellt werden Spritzguss und zu unterschiedlich dicken Platten gepresst.
Was ist Acrylkunststoff?
Acryl oder Polymethylmethacrylat (PMMA) kann in verschiedenen Formen gefunden werden und wird unter bekannten Namen vermarktet Warenzeichen Namen wie Plexiglas®, Lucite® und Perspex®. Obwohl jede Marke einige einzigartige Merkmale haben kann, stammen sie alle aus demselben Material.
Acrylkunststoff ist wie Polycarbonat eine Art amorphes thermoplastisches Material. Im Vergleich zu Polycarbonat und Glas ist es jedoch viel transparenter und weist eine überlegene Witterungsbeständigkeit auf. Zudem hat es die gleiche Transparenz, Klarheit und Brillanz wie Glas, wiegt aber nur halb so viel und ist schlagfester. Dies macht es zu einer ausgezeichneten Wahl für alles, von langlebigen Schildern und Oberlichtern bis hin zu attraktiven Displays und Einrichtungsgegenständen in Einzelhandelsgeschäften.
Unterschiede zwischen Polycarbonat und Acryl
Überblick
Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über Polycarbonat und Acryl: ihre Eigenschaften, Stärken, Mängel und Anwendungen:
| Acryl/PMMA | Polycarbonat | |
| Eigenschaften | Geringere Kosten als Glas und Polycarbonat 17-fache Schlagfestigkeit von Glas Hohe optische Klarheit – 92% Lichtdurchlässigkeit UV-Beständigkeit und gute Witterungsbeständigkeit Beständig gegen Kratzer und Dellen Lässt sich glatt polieren Glänzende Oberfläche Erhältlich in verschiedenen Farben Hohe Dimensionsstabilität Leicht Leicht zu bearbeiten und hitzegebogen Dauerarbeitstemperatur – 82°C (180F) | Höhere Kosten als Acryl, aber billiger als Glas 250x die Schlagfestigkeit von Glas Optisch klar – 88% Lichtdurchlässigkeit Sehr beständig gegen Chemikalien und Säuren Beständig gegen Späne und Risse Geringe Entflammbarkeit Erhältlich in einer Reihe von flexiblen Qualitäten Leicht Kann ohne Erwärmung kaltgeformt oder gebogen werden Dauerarbeitstemperatur – 115 °C (240F) |
| Vorteile | Lässt sich glatt polieren Klare Klebefuge Glänzende Oberfläche Günstiger als Polycarbonat Bessere Bearbeitbarkeit als Polycarbonat Höhere Lichtdurchlässigkeit und Klarheit als Polycarbonat | Höhere Schlagfestigkeit als Acryl Flexiblere Qualitäten als Acryl Sehr beständig gegen Chemikalien und Säuren Beim Bohren nicht leicht zu knacken Nicht brennbar Kann hohen Temperaturen ausgesetzt werden Leichter als Acryl |
| Nachteile | Anfällig für Abplatzungen und Risse beim Bohren Steifer Sollte nicht offenem Feuer ausgesetzt werden | Eher zerkratzt und verbeult Kann nicht poliert werden Eher durchscheinend als transparent |
| Anwendungen | LED-diffuse Lichtpaneele Schilder für den Innen- und Außenbereich Architekturverglasung Lebensmittel- und Getränkebehälter Transparente Verteiler Außenfenster und Bastelprojekte Kosmetikhalter, Merchandising und Displays für Einzelhandelsgeschäfte | Durchschuss- und stoßfeste Fenster und Barrieren Schutzvorrichtungen in industriellen Umgebungen Windschutzscheiben und Bedienerschutz in verschiedenen Fahrzeugen Komponenten der Unterhaltungselektronik Übersichtliche Displayständer und Dokumentenhalter Komponenten für Halbleitermaschinen Durchsichtige Behälter zum Aufbewahren von Chemikalien Formen und Schalen für Harzguss |
Physikalische Eigenschaften
Die folgende Tabelle vergleicht mehrere wichtige physikalische Eigenschaften von Acryl und Polycarbonat:
| Eigentum | Acryl/PMMA | Polycarbonat |
| Härte (Rockwell M) | 94-105 | 70-75 |
| Schlagfestigkeit | 17 mal Glas | 250 mal Glas |
| Zugfestigkeit (ultimativ) (MPa) | 65-83 | 28-75 |
| Wärmeformbeständigkeit (°C) | 110-115 | 127-147 |
| Wasseraufnahme | 0.13-0.80 | 0.03-0.30 |
| Dehnung (%) | 3.0-6.4 | 10-138 |
| Transparenz (%) | 50-93 | 47-92 |
| Chemische Resistenz | Schlecht – sollte nur mit Kunststoffreinigern oder Seifenwasser gereinigt werden | Stärker als Acryl – kann mit üblichen Reinigungsmitteln wie Ammoniak gereinigt werden. |
| UV-Beständigkeit | Gute UV-Beständigkeit – wird nicht so leicht abgebaut oder verfärbt | Geringere Beständigkeit gegen UV-Strahlen – baut sich im Laufe der Zeit leicht ab, wenn es nicht zusätzlich beschichtet wird |
Optische Eigenschaften
1. Klarheit
Die beiden Materialien, Acryl und Polycarbonat, sind beide in klaren, glasähnlichen Formen erhältlich, einschließlich recyceltem klarem Acryl. Im Allgemeinen hat Acryl mit einer Rate von 92% eine höhere Lichtdurchlässigkeit als Glas. Polycarbonat hingegen hat einen 88% Lichtdurchlässigkeit, da es aufgrund seiner häufigen Verwendung als Bedachungsmaterial oft auf UV-Beständigkeit behandelt wird.
Als solches erweist sich Acryl als ideales Material für Sekundärverglasungen, während Polycarbonat aufgrund seiner angeborenen Haltbarkeit häufig für den Bau von Dächern in Bereichen wie Bushaltestellen und Wintergärten verwendet wird. Wenn Ihr Acrylmaterial seine Klarheit verliert, können Sie es durch Polieren wiederherstellen, während die gleiche Taktik bei Polycarbonat nicht angewendet werden kann. Auf diese Weise erhält das polierte Acrylmaterial ein glänzendes Aussehen.
Schließlich zeichnen sich beide Materialien als hervorragender Ersatz für Glas aus.
2. UV-Beständigkeit
Acrylplatten sind aufgrund ihrer überlegenen Leistung gegen Sonneneinstrahlung besser für Installationen im Freien geeignet. Ihre chemische Zusammensetzung macht sie immun gegen UV-Strahlen und es ist weniger wahrscheinlich, dass sie sich im Laufe der Zeit verformen oder ihre Farbe ändern. Umgekehrt benötigen Polycarbonatplatten einen zusätzlichen Schutz vor Sonnenstrahlen, typischerweise in Form einer beidseitig aufgebrachten UV-beständigen Beschichtung. Außerdem können sie bei längerer Sonneneinstrahlung einen gelblichen Farbton entwickeln.
3. Kratzfestigkeit
Polycarbonat ist zwar widerstandsfähiger als Acryl, aber Acryl schneidet besser ab, wenn es um Kratzfestigkeit geht. Um Letzteres zu kompensieren, werden Polycarbonat-Brillengläser typischerweise mit einer kratzfesten Beschichtung für zusätzliche Haltbarkeit beschichtet. So neigt Acryl zu Rissen, während Polycarbonat leichter zu zerkratzen ist.
Bearbeitbarkeit
Die folgende Tabelle vergleicht die Bearbeitbarkeit von Acryl und Polycarbonat:
| Verfahren | Acryl | Polycarbonat |
| Schneiden | Kann mit herkömmlichen Werkzeugen geschnitten werden, was den Prozess vereinfacht, aber ein höheres Rissrisiko bei der Arbeit mit dünneren Blechen. | Kann mit herkömmlichen Werkzeugen geschnitten werden, kann aber dem anfänglichen Druck einer Säge oder Fräse widerstehen. Eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass es während des Schneidvorgangs zerbricht. |
| Bohren/Bearbeiten | Wenn in Randnähe gebohrt wird, neigt es zum Reißen. Benötigen Sie einen kunststoffspezifischen Bohrer. | Beim Bohren in der Nähe der Kante dieses Materials reißt es normalerweise nicht, was normale Bohrer ermöglicht. |
| Biegen | Wärmebiegen | Kaltbiegen/ Kaltumformen |
| Polieren | Kann poliert werden | Lässt sich nicht polieren, nur polieren |
| Kleben | Sauberere Klebeverbindung als Polycarbonat | Die Klebefuge wird nicht so sauber wie Acryl |
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Kosten
Die Kosten von Materialien wie Polycarbonat und Acryl können niedriger sein als die von Glas oder anderen technischen Materialien. Polycarbonat ist teurer als Acryl, da es eine bessere chemische Beständigkeit und Haltbarkeit bietet. Der durchschnittliche Preis pro Kilogramm Polycarbonatplatte beträgt etwa $2,50-3,50.
Acryl hat viele Eigenschaften mit Polycarbonat gemeinsam, wie z. B. Transparenz, Zähigkeit und Zugfestigkeit. Es besticht zudem durch eine hochwertige Qualität Oberflächenfinish und ist billiger. Im Durchschnitt liegen die Kosten pro Kilogramm Acrylglas bei etwa $1,50-2,00.
Die Preisgestaltung dieser beiden Materialien basiert auf ihrer Form, Dicke und Qualität. Typischerweise ist Acryl billiger als Polycarbonat. Das Arbeiten mit Acryl kann jedoch schwieriger sein, da es eher zu Brüchen neigt.
Haltbarkeit
Sowohl Acryl als auch Polycarbonat halten Witterungseinflüssen und Temperaturschwankungen stand, ohne dauerhaft zu schrumpfen.
Im Vergleich dazu ist Polycarbonat schlagfester als Acryl, wodurch Acryl leichter splittert. Acryl ist jedoch weniger anfällig für Kratzer und verfärbt sich nicht mit der Zeit.
Polycarbonat ist sehr widerstandsfähig gegen Feuer, während Acryl langsamer brennt und in Bereichen vermieden werden sollte, in denen offene Flammen vorhanden sein können.
Nachhaltigkeit & Recyclingfähigkeit
Sowohl Polycarbonat als auch Acryl gelten als thermoplastische Polymermaterialien, wodurch sie auf verschiedene Weise recycelt und wiederverarbeitet werden können. Obwohl die Qualität mit jedem Schmelzen und Formen abnimmt, können sie den Recyclingprozess dennoch mehrfach durchlaufen. Letztendlich können diese Materialien als Füllstoffe für andere Kunststoffe und in Verpackungen verwendet werden.
Was die Nachhaltigkeit betrifft, werden sowohl Polycarbonat als auch Acryl mit weniger Wärme und Energie hergestellt als die Herstellung einer gleichen Menge Glas. Darüber hinaus sind Polymermaterialien einfacher zu recyceln als Glas, und ihre Energiekosten können über ihre Lebensdauer auf viele Verwendungen verteilt werden. Dennoch müssen diese Materialien ordnungsgemäß entsorgt und recycelt werden, um ihre negativen Auswirkungen auf die Umwelt zu verringern. Keines der Materialien zersetzt sich im Laufe der Zeit, was zu einer Ansammlung auf Deponien oder Fragmenten führt, die bei unsachgemäßer Entsorgung in Gewässer gelangen.
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Ersatz für Polycarbonat und Acryl
Es gibt einige alternative Materialien, die für leichte und schnelllebige Konsumgüter in Betracht gezogen werden könnten, die kostensparender sind als Polycarbonat oder Acryl.
Ein solches Material ist Polyethylenterephthalat (PET), ein durchscheinendes Polymer, das häufig in Wasserflaschen, Lebensmittelbehältern und anderen leichten Konsumgütern verwendet wird. Obwohl PET nicht so transparent wie Polycarbonat oder Acryl ist, ist es immer noch ungefähr 80% transparent, genug für viele Anwendungen.
Eine weitere Option ist transparentes Polyvinylchlorid (PVC), das für seine überlegene UV-Beständigkeit bekannt ist und häufig für Außenanwendungen wie Beleuchtung, Fenster und Dichtungen verwendet wird.
Obwohl Glas eine Alternative ist, die ein glasähnliches Aussehen bieten kann, ist es teurer, schwieriger zu verarbeiten, schwerer und birgt ein größeres Risiko, zu zerbrechen.
Fazit
Polycarbonat und Acryl mögen auf den ersten Blick gleich aussehen, aber sie unterscheiden sich insbesondere in ihrer Chemie, ihren Kosten, ihren Produktionsmöglichkeiten sowie den jeweiligen Vor- und Nachteilen. Das liegt nicht unbedingt daran, dass ein Produkt besser ist als das andere, sondern eher an deren Eigenschaften. Daher zielt dieser Artikel darauf ab, den Unterschied zwischen diesen beiden Materialien zu diskutieren, damit Sie das richtige Produkt für Ihr nächstes Projekt auswählen können.
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