La varilla acrílica (varilla de polimetacrilato de metilo, comúnmente conocida como varilla de acrílico) es una varilla de plástico transparente cilíndrica sólida hecha de polimetacrilato de metilo (PMMA) mediante un proceso de fundición. Los diámetros comunes varían de 6 mm a 200 mm y la longitud suele ser de 1 m por varilla.
PMMA es un material polimérico termoplástico producido por la polimerización de monómeros de metacrilato de metilo (MMA). Su cadena molecular contiene grupos éster polares (-COOCH₃), lo que confiere al material una alta transparencia, buenas propiedades ópticas y resistencia a la intemperie. Las características principales de la varilla acrílica son alta transparencia de grado óptico (transmisión de luz ≥92%, cerca del vidrio), ligereza (densidad solo la mitad que la del vidrio) y fuerte resistencia a la intemperie (resistente al envejecimiento por rayos UV). También posee un cierto grado de resistencia mecánica y facilidad de procesamiento, lo que lo convierte en un material de varilla de plástico comúnmente utilizado en publicidad, exhibidores, instrumentos ópticos y decoración civil donde se requiere alta transparencia y estética.
Conceptos básicos del rendimiento de las varillas acrílicas
Propiedades físicas básicas
Densidad : Aproximadamente 1,18-1,20 g/cm³ (un poco más pesado que el agua, pero mucho menor que el vidrio (2,5 g/cm³) y metales como el aluminio (2,7 g/cm³)).
Apariencia : Incoloro y transparente (las varillas de PMMA de grado óptico tienen una transmisión de luz uniforme sin dispersión de bordes), superficie lisa con una textura vítrea (las varillas fundidas tienen una superficie más fina, mientras que las varillas extruidas pueden tener una textura ligera).
Transmitancia de luz : ≥92% (cerca del 92% del vidrio), Neblina ≤1% (alta transparencia, adecuada para observación óptica o necesidades decorativas), algunos modelos de alta gama pueden alcanzar una transmitancia de luz superior al 95%.
Propiedades mecánicas
Resistencia a la tracción : 50-70 MPa (resistencia media, capaz de soportar cargas generales pequeñas a medianas, pero menor que los metales y algunos plásticos de ingeniería como PA6 y PC).
Resistencia a la flexión : 80-100 MPa (Rigidez moderada, adecuada para soporte estructural general, pero propensa a doblarse y deformarse bajo cargas pesadas).
Resistencia al impacto con entalladura de vigas simplemente apoyadas : 1-5 kJ/m² (altamente frágiles, propensas a agrietarse, especialmente a bajas temperaturas; la resistencia al impacto es menor que la del PC, el UHMWPE y otros plásticos).
Dureza : Shore D 80-90 (Dureza superficial alta, más dura que el ABS (60-75) y el PP (50-60), pero menor que el vidrio y la cerámica).
Varilla de acrílico transparente.
Propiedades ópticas
Alta transparencia : transmitancia de luz cercana al vidrio (≥92%), sin dispersión de luz (baja neblina), adecuada para escenarios que requieren una observación clara de las estructuras internas o transparencia decorativa (como vitrinas, ventanas de instrumentos ópticos).
Índice de refracción : Aproximadamente 1,49 (cerca del vidrio (1,5-1,9), pero menor que el diamante (2,4)), lo que produce un efecto de refracción óptica similar al vidrio.
Brillo de la superficie : Alto brillo (el brillo de las varillas fundidas puede alcanzar más del 90%, exhibiendo un efecto reflectante similar al de un espejo).
Propiedades térmicas
Temperatura de transición vítrea (Tg) : aproximadamente 105-115 ℃ (por encima de Tg, el material se ablanda gradualmente y la rigidez disminuye).
Temperatura de deflexión del calor (HDT) : 70-90 ℃ (bajo una carga de 0,45 MPa, PMMA ordinario; resistencia al calor a corto plazo hasta 100-120 ℃).
Temperatura de servicio a largo plazo : ≤70-80 ℃ (varilla acrílica ordinaria), resistencia a corto plazo hasta 100-120 ℃ (por ejemplo, para piezas sometidas a un breve calentamiento).
Temperatura de fusión : Aproximadamente 160-200 ℃ (pero el PMMA se descompone a aproximadamente 250 ℃; se deben evitar altas temperaturas prolongadas durante el procesamiento para evitar la degradación).
Propiedades químicas
Resistencia química : Resistente al agua, ácidos diluidos (p. ej., ácido acético diluido) y álcalis diluidos (p. ej., hidróxido de sodio diluido), pero sensible a los solventes orgánicos (p. ej., acetona, acetato de etilo, tetracloruro de carbono, cloroformo) (el contacto puede causar ablandamiento, hinchazón o agrietamiento de la superficie).
Resistencia a la intemperie : El PMMA no modificado se volverá amarillo gradualmente y se volverá quebradizo tras una exposición prolongada a la radiación ultravioleta (UV) (degradación por oxidación de la superficie). Sin embargo, agregar absorbentes de rayos UV puede mejorar significativamente la resistencia a la intemperie (extendiendo la vida útil al aire libre entre 3 y 5 años).
Propiedades eléctricas
Aislamiento Eléctrico : Resistividad de volumen > 10¹⁵ Ω·cm (Excelente aislamiento, apto para componentes eléctricos de baja tensión).
Rigidez dieléctrica : 18-25 kV/mm (buen rendimiento de resistencia al voltaje, cumple con los estándares de seguridad de equipos electrónicos).
Procesamiento y características ambientales.
Fluidez de procesamiento : Fluidez moderada en estado fundido (los procesos de fundición requieren preparación de lechada seguida de solidificación; los procesos de extrusión son adecuados para la producción continua de varillas), tasa de contracción de aproximadamente 0,2-0,8 % (buena estabilidad dimensional después del procesamiento).
Protección ambiental : No tóxico (algunos modelos cumplen con los estándares de seguridad en contacto con alimentos). La combustión produce dióxido de carbono y agua (sin liberación de halógenos), pero la descomposición a alta temperatura puede producir trazas de gases irritantes (se requiere ventilación).
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