什么是有機玻璃？

有機玻璃是一種通俗的名稱，從這個名稱看，你未必能知道它是一種什么樣的物質(zhì)，也無從知道它是由什么元素組成的。這種高分子透明材料的化學名稱叫聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的。

1927年，德國羅姆－哈斯公司的化學家在兩塊玻璃板之間將丙烯酸酯加熱，丙烯酸酯發(fā)生聚合反應(yīng)，生成了粘性的橡膠狀夾層，可用作防破碎的安全玻璃。當他們用同樣的方法使甲基丙烯酸甲酯聚合時，得到了透明度既好，其他性能也良好的有機玻璃板，它就是聚甲基丙烯酸甲酯。

1931年，羅姆－哈斯公司建廠生產(chǎn)聚甲基丙烯酸甲酯，首先在飛機工業(yè)得到應(yīng)用，取代了賽璐珞塑料，用作飛機座艙罩和擋風玻璃。

如果在生產(chǎn)有機玻璃時加入各種染色劑，就可以聚合成為彩色有機玻璃；如果加入熒光劑（如硫化鋅），就可聚合成熒光有機玻璃；如果加入人造珍珠粉（如堿式碳酸鉛），則可制得珠光有機玻璃。

（1）有機玻璃的特性

實驗發(fā)現(xiàn)，PMMA的分子量在一定范圍內(nèi)時可提供最佳的性能。PMMA的分子量范圍為25,000~200,000g/mol

通過等離子體引發(fā)聚合得到的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是直鏈狀,溶劑可溶性的聚合物.并且可以得到平均分子量3000萬的所謂超高分子量的聚合物(UHMWP).生成的PMMA的分子量隨著聚合時間的增加而增加,10d后分子量就可達到3000萬.通過這種高能射線照射的聚合方法的優(yōu)點是顯而易見的,超高分子量PMMA在213℃的高溫下也能長時間保持力學強度,變形很小.此外,它還具有強耐磨損性和抗劃痕硬度.而且由于完全不含聚合引發(fā)劑,穩(wěn)定劑或其他低分子化合物,具有優(yōu)良的透明性和長期穩(wěn)定性,這樣的高聚物在生命體內(nèi)具有安全性,可應(yīng)用于人工齒,人工骨等生物醫(yī)學高分子材料領(lǐng)域或用作通信材料.

①高度透明性。有機玻璃是目前最優(yōu)良的高分子透明材料，透光率達到92％，比玻璃的透光度高。稱為人造小太陽的太陽燈的燈管是石英做的，這是因為石英能完全透過紫外線。普通玻璃只能透過0.6％的紫外線，但有機玻璃卻能透過73％。

②機械強度高。有機玻璃的相對分子質(zhì)量大約為200萬，是長鏈的高分子化合物，而且形成分子的鏈很柔軟，因此，有機玻璃的強度比較高，抗拉伸和抗沖擊的能力比普通玻璃高7～18倍。有一種經(jīng)過加熱和拉伸處理過的有機玻璃，其中的分子鏈段排列得非常有次序，使材料的韌性有顯著提高。用釘子釘進這種有機玻璃，即使釘子穿透了，有機玻璃上也不產(chǎn)生裂紋。這種有機玻璃被子彈擊穿后同樣不會破成碎片。因此，拉伸處理的有機玻璃可用作防彈玻璃，也用作軍用飛機上的座艙蓋。

③重量輕。有機玻璃的密度為1.18kg/dm3，同樣大小的材料，其重量只有普通玻璃的一半，金屬鋁（屬于輕金屬）的43％。

④易于加工。有機玻璃不但能用車床進行切削，鉆床進行鉆孔，而且能用丙酮、氯仿等粘結(jié)成各種形狀的器具，也能用吹塑、注射、擠出等塑料成型的方法加工成大到飛機座艙蓋，小到假牙和牙托等形形色色的制品。

（2）有機玻璃的用途

有機玻璃具有以上優(yōu)良性能，使它的用途極為廣泛。除了在飛機上用作座艙蓋、風擋和弦窗外，也用作吉普車的風擋和車窗、大型建筑的天窗（可以防破碎）、電視和雷達的屏幕、儀器和設(shè)備的防護罩、電訊儀表的外殼、望遠鏡和照相機上的光學鏡片。

用有機玻璃制造的日用品琳瑯滿目，如用珠光有機玻璃制成的鈕扣，各種玩具、燈具也都因為有了彩色有機玻璃的裝飾作用，而顯得格外的美觀。

有機玻璃在醫(yī)學上還有一個絕妙的用處，那就是制造人工角膜。如果人眼的透明角膜長滿了不透明的物質(zhì)，光線就不能進入眼內(nèi)。這就是全角膜白斑病引起的失明，而且這種病無法用藥物治療。

于是，醫(yī)學家設(shè)想用人工角膜代替長滿白斑的角膜。所謂人工角膜，就是用一種透明的物質(zhì)做成一個直徑只有幾毫米的鏡柱，然后在人眼的角膜上鉆一個小孔，把鏡柱固定在角膜上，光線通過鏡柱進入眼內(nèi)，人眼就能重見光明。

早在1771年，就有眼科醫(yī)生用光學玻璃做成鏡柱，植入角膜，但并未獲得成功。后來，用水晶代替光學玻璃，也只用了半年就失效了。在第二次世界大戰(zhàn)中，有些飛機失事時，飛機上用有機玻璃做的座艙蓋被炸，飛行員的眼睛里嵌入了有機玻璃碎片。經(jīng)過了許多年以后，雖然這些碎片并未被取出，但也未進一步引起人眼發(fā)生炎癥或其他不良反應(yīng)。這件偶然發(fā)生的事說明有機玻璃和人體組織有良好的相容性。同時也啟發(fā)了眼科醫(yī)生，可以用有機玻璃制造人工角膜，它的透光性好，化學性質(zhì)穩(wěn)定，對人體無毒，容易加工成所需形狀，能與人眼長期相容。現(xiàn)在，用有機玻璃做的人工角膜已經(jīng)普遍用于臨床。

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