聚碳酸酯和丙烯酸通常用于代替玻璃用于各种应用，因为它们具有相似的外观并且是透明的。但是，用户很难决定使用哪种材料。虽然这两种塑料具有一些共同特征，但它们在几个方面存在显着差异。因此，要在两者之间做出最佳选择，有必要了解它们的独特之处。
本文旨在比较聚碳酸酯和丙烯酸的特性、成本、应用、优缺点和替代品，以帮助您为您的项目选择合适的材料。
什么是聚碳酸酯塑料？
聚碳酸酯，一个 热塑性聚合物 材料，比 HDPE、PET 和 PS 等普通塑料更透明，具有与硅酸盐玻璃相似的透明度。它还以其高抗冲击性而广为人知，超过玻璃 250 倍。但是，聚碳酸酯的耐刮擦性较低。
聚碳酸酯的一个独特特性是它能够显着变形而不开裂或断裂。这种特定的性能使其能够像 钣金，包括折弯机、轧制、热线成型和加热。这些工艺允许以经济高效的方式将聚碳酸酯制造成玻璃无法制造的形状。此外，聚碳酸酯可以很容易地加工和制造，使用 注塑成型 并压成厚度不同的薄片。
什么是亚克力塑料？
亚克力或聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 有多种形式，并以众所周知的名称销售 商标 Plexiglas®、Lucite® 和 Perspex® 等名称。虽然每个品牌可能都有一些独特的特点，但它们都来自同一种材料。
亚克力塑料与聚碳酸酯一样，是一种无定形热塑性材料。然而，与聚碳酸酯和玻璃相比，它的透明度要高得多，并且具有出色的耐候性。此外，它具有与玻璃相同的透明度、清晰度和光彩，但重量只有玻璃的一半，而且更耐冲击。这使其成为从耐用标志和天窗到有吸引力的零售店展示和固定装置的任何事物的绝佳选择。
聚碳酸酯和亚克力的区别
概述
下图展示了聚碳酸酯和丙烯酸的概况：它们的特性、优点、缺点和应用：
| 亚克力/PMMA | 聚碳酸酯 | |
| 特征 | 成本低于玻璃和聚碳酸酯 玻璃的 17 倍抗冲击性 高光学清晰度——92%透光率 抗紫外线和良好的耐候性 耐划痕和凹痕 可以打磨光滑 光面 多种颜色可供选择 高尺寸稳定性 轻的 易于加工和热弯 持续工作温度 – 82°C (180F) | 成本高于亚克力但低于玻璃 250 倍于玻璃的抗冲击性 光学透明 – 88% 透光率 高度耐化学品和酸 抗碎屑和裂缝 低可燃性 提供一系列灵活的等级 轻的 无需加热即可冷成型或弯曲 连续工作温度 – 115 °C (240F) |
| 优点 | 可以打磨光滑 清胶接缝 光面 比聚碳酸酯更实惠 比聚碳酸酯更高的可加工性 比聚碳酸酯更高的透光率和清晰度 | 比亚克力更强的抗冲击性 比丙烯酸更灵活的牌号 高度耐化学品和酸 钻孔时不易开裂 非易燃 可以暴露在高温下 重量比亚克力轻 |
| 缺点 | 钻孔时容易碎裂 更硬 不应暴露在明火中 | 更容易被划伤和凹陷 不可抛光 比透明更半透明 |
| 应用 | LED 漫射照明面板 室内和室外标志 建筑玻璃 食品和饮料容器 透明歧管 外窗和工艺项目 化妆品架、商品陈列和零售店陈列 | 防弹和防震窗户和屏障 工业环境中的安全防护装置 各种车辆的挡风玻璃和操作员保护 消费电子元件 清晰的展示架和文件架 半导体机械零件 用于存放化学品的透明容器 树脂铸造用模具和托盘 |
物性
下表比较了丙烯酸和聚碳酸酯的几个关键物理特性：
| 财产 | 亚克力/PMMA | 聚碳酸酯 |
| 硬度（洛氏 M） | 94-105 | 70-75 |
| 抗冲击性 | 17倍玻璃 | 250次玻璃 |
| 抗拉强度（极限）（MPa） | 65-83 | 28-75 |
| 热变形温度 (°C) | 110-115 | 127-147 |
| 吸水率 | 0.13-0.80 | 0.03-0.30 |
| 伸长率（%） | 3.0-6.4 | 10-138 |
| 透明度（%） | 50-93 | 47-92 |
| 耐化学性 | 差——只能用塑料清洁剂或肥皂水清洗 | 比丙烯酸强-可以用氨水等普通洗涤剂清洗。 |
| 抗紫外线 | 良好的抗紫外线性——不会轻易降解或变色 | 对紫外线的抵抗力较低——除非额外涂层，否则很容易随着时间的推移而退化 |
光学特性
1.清晰度
亚克力和聚碳酸酯这两种材料都有透明的玻璃状形式，包括回收的透明亚克力。一般亚克力透光率高于玻璃，92%。另一方面，聚碳酸酯具有 88% 透光率，因为它经常用作屋顶材料，因此经常进行抗紫外线处理。
因此，丙烯酸被证明是二次玻璃的理想材料，而聚碳酸酯由于其固有的耐用性，通常用于在公共汽车候车亭和温室等区域建造屋顶。如果您的丙烯酸材料失去透明度，您可以通过抛光恢复它，而同样的策略不适用于聚碳酸酯。这样，抛光的亚克力材料就会呈现出闪亮的外观。
最后，这两种材料作为玻璃的优秀替代品脱颖而出。
2.抗紫外线
亚克力板材更适合室外安装，因为其具有优越的抗日晒性能。它们的化学成分使它们免受紫外线的伤害，并且随着时间的推移它们不太可能变形或变色。相反，聚碳酸酯板需要额外的防晒保护，通常是在两面都涂上抗紫外线涂层。此外，长时间暴露在阳光下，它们可能会呈现淡黄色。
3、耐刮花
聚碳酸酯可能比丙烯酸更有弹性，但在耐刮擦性方面，丙烯酸得分更高。为了弥补后者，聚碳酸酯眼镜镜片通常涂有防刮涂层以增加耐用性。因此，丙烯酸容易开裂，而聚碳酸酯更容易划伤。
加工性
下图比较了丙烯酸和聚碳酸酯的可加工性：
| 过程 | 丙烯酸纤维 | 聚碳酸酯 |
| 切割 | 可以使用传统工具切割，使过程更容易，但在使用更薄的板材时开裂的风险更高。 | 可以使用传统工具进行切割，但可能会抵抗锯或刳刨机的初始推动。它在切割过程中碎裂的可能性很小。 |
| 钻孔/机加工 | 如果在边缘附近钻孔，它往往会开裂。需要塑料专用钻头。 | 在这种材料的边缘附近钻孔时，它通常不会破裂，因此可以使用普通钻头。 |
| 折弯 | 热弯 | 冷弯/冷成型 |
| 抛光 | 可抛光 | 不可抛光，只能抛光 |
| 胶合 | 比聚碳酸酯更干净的胶接 | 胶接不会像亚克力那样干净 |
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成本
聚碳酸酯和丙烯酸等材料的成本可以低于玻璃或其他工程材料的成本。聚碳酸酯比丙烯酸更贵，因为它具有更好的耐化学性和耐用性。每公斤聚碳酸酯板的平均价格约为$2.50-3.50。
亚克力与聚碳酸酯有许多相同的特性，例如透明度、韧性和抗拉强度。它还拥有高品质 表面光洁度 而且更便宜。平均每公斤亚克力板的成本在$1.50-2.00左右。
这两种材料的定价基于它们的形状、厚度和等级。通常，丙烯酸比聚碳酸酯便宜。然而，使用丙烯酸可能更具挑战性，因为它更容易破损。
耐用性
丙烯酸和聚碳酸酯都能够承受天气和温度变化的影响而不会永久收缩。
相比之下，聚碳酸酯比丙烯酸更耐冲击，使丙烯酸更容易碎裂。但是，亚克力不易刮花，并且不会随着时间的推移而褪色。
聚碳酸酯非常不易着火，而丙烯酸燃烧速度较慢，应避免在可能存在明火的区域使用。
可持续性和可回收性
聚碳酸酯和丙烯酸都被认为是热塑性聚合物材料，这使得它们可以通过多种方式回收和再加工。虽然每一次熔化和成型都会降低质量，但它们仍然可以多次回收利用。最终，这些材料可用作其他塑料和包装材料的填料。
至于可持续性，与生产等量的玻璃相比，聚碳酸酯和丙烯酸的制造使用的热量和能源更少。此外，聚合物材料比玻璃更容易回收利用，而且它们的能源成本可以分摊到整个生命周期的许多用途中。然而，这些材料必须妥善处理和回收，以减少它们对环境的负面影响。这两种材料都不会随着时间的推移而分解，如果丢弃不当，会导致垃圾填埋场堆积或碎片最终流入水道。
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聚碳酸酯和丙烯酸的替代品
有一些替代材料可以考虑用于轻型和快速消费品，它们比聚碳酸酯或丙烯酸更节省成本。
其中一种材料是聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)，这是一种半透明聚合物，广泛用于水瓶、食品容器和其他轻型消费品。虽然 PET 可能不像聚碳酸酯或丙烯酸那样透明，但它仍然在 80% 左右透明，足以满足许多应用。
另一种选择是透明的聚氯乙烯 (PVC)，它以卓越的抗紫外线能力而著称，广泛用于照明、窗户和密封件等户外应用。
虽然玻璃是一种可以提供类似玻璃外观的替代选择，但它更昂贵、更难加工、更重并且破碎的风险更大。
结论
聚碳酸酯和丙烯酸在表面价值上可能看起来相同，但它们在化学成分、成本、生产可能性以及各自的优缺点方面尤其不同。这不一定是一种产品优于另一种产品的原因，而更多是因为它们的功能。因此，本文旨在讨论这两种材料之间的区别，以便您可以为下一个项目选择合适的产品。
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