Acrylglas vs. Plexiglas: 8 Hauptunterschiede und Verwendungen

Zusammenfassung:

Im Industriedesign und bei Lebensanwendungen werden organisches Glas und Acrylglas oft verwechselt. Dieser Artikel vergleicht acht Dimensionen wie Lichtdurchlässigkeit, Materialzusammensetzung und Schlagfestigkeit in Verbindung mit internationalen Labordaten und industriellen Anwendungsfällen, um die Leistungsgrenzen der beiden aufzuzeigen. Untersuchungen der American Chemical Society bestätigen, dass die UV-Blockierungsrate von Acrylglas 12 Mal höher ist als die von Glas, während organisches Glas in kostensensiblen Bereichen immer noch eine unersetzliche Position einnimmt.

1. Wesentliche Unterschiede bei den Materialien: Vergleich der chemischen Struktur und der Rohmaterialien

Die Summenformel von Acryl (PMMA) ist (C5O2H8)n, das ein Homopolymer von Polymethylmethacrylat ist (Quelle: American Chemical Society). Organisches Glas (Acrylglas) ist ein Verbundsystem, das PMMA, PS (Polystyrol) und PC (Polycarbonat) enthält. Laut einer Studie des deutschen Werkstofflabors BASF beträgt die Dichte von reinem PMMA-Acryl 1,18 g/cm³, was 17% leichter ist als organisches Glas auf PS-Basis (Referenzlink: www.basf.com/material-science).

2. Optische Leistung im Vergleich: Lichtdurchlässigkeit und UV-Blockierung

Acryl hat eine Lichtdurchlässigkeit von 92% (ASTM D1003 Standard) und eine UV-Durchlässigkeit von nur 73%, während gewöhnliches Glas eine UV-Durchlässigkeit von mehr als 90% hat (Datenquelle: American Society for Testing and Materials). Experimente von Mitsubishi Chemical in Japan zeigen, dass der Vergilbungsindex von 3 mm dicken Acrylglasplatten im beschleunigten UV-Alterungstest nach 5000 Stunden ΔY<2 beträgt, was besser ist als ΔY=4,7 von organischem Glas (Referenzlink: www.m-chemical.co.jp).

3. Mechanische Leistung Messung: Schlagzähigkeit ist 7 mal anders

Nach den Daten des DuPont-Labors beträgt die Schlagzähigkeit von Acryl-Kragbalken 16 kJ/m² und ist damit 7-mal so hoch wie die von gewöhnlichem Glas. Typischer Fall: Die Fenster des Passagierflugzeugs Boeing 787 bestehen aus einer mehrschichtigen Acryl-Verbundstruktur, die einem Druckunterschied von 340 kPa standhalten kann (Quelle: Boeing Technology White Paper). Die Schlagzähigkeit von Plexiglas auf PS-Basis beträgt nur 2 kJ/m², und es wird hauptsächlich für statische Displays verwendet.

4. Vergleich der Verarbeitungstechnologie: Der Unterschied in der Warmumformung Temperatur ist bis zu 40℃

Die thermische Verformungstemperatur von Acrylglas liegt bei 95℃ (ISO 75-Norm), und die Warmumformung muss bei 160-180℃ abgeschlossen sein; die Umformtemperatur von Plexiglas auf PC-Basis kann auf 120℃ gesenkt werden (Quelle: Covestro Technical Manual). Die aktuelle Messung der Arburg-Spritzgießmaschine in Deutschland zeigt, dass die Schmelzflussrate (MFR) von Acryl 3,5 g/10 min beträgt, was 22% niedriger ist als die von Plexiglas und sich besser für Präzisionsspritzguss eignet (Referenzlink: www.arburg.com).

5. Vergleich der Witterungsbeständigkeit: Die Lebensdauer im Freien ist 3 Mal schlechter

Ein Test in Florida zeigt, dass die Glanzbeständigkeit von Acrylglasplatten nach 10 Jahren >85% ist, während Plexiglas auf PS-Basis nach 5 Jahren Risse auf der Oberfläche aufweist (ASTM G154-Daten). Die US-Bauvorschriften schreiben vor, dass Schilder für den Außenbereich UV-stabilisiertes Acrylglas verwenden müssen (Referenzlink: www.ansi.org).

6. Kosten-Nutzen-Analyse: Preisunterschied erreicht 45%

Der Marktbericht 2023 von Plastics News zeigt, dass der Durchschnittspreis für Acrylglasplatten allgemeiner Qualität $6,5/kg beträgt, während Plexiglas auf PS-Basis nur $3,8/kg kostet. Die Lebensdauer von Acrylglas kann jedoch bis zu 15 Jahre betragen, und die Gesamtkosten für den Lebenszyklus sind um 60% niedriger (Referenzlink: www.plasticsnews.com).

7. Vergleich der Umweltleistung: Recyclingquote ist 18-mal schlechter

Nach Angaben der European Plastics Association kann die chemische Recyclingrate von Acrylglas 92% erreichen, während die mechanische Recyclingrate von Plexiglas auf PS-Basis nur 5% beträgt (Referenzlink: www.plasticseurope.org). Im Nachhaltigkeitsbericht 2022 von Apple wurde offengelegt, dass 100% der Dekorationsmaterialien für seine Einzelhandelsgeschäfte aus recycelbarem Acrylglas bestehen (Referenzlink: www.apple.com/environment).

8. Teilung des typischen Anwendungsszenarios

• Luft- und Raumfahrt: Der Airbus A350 verwendet eine Windschutzscheibe aus 7-lagigem Acryl-Verbundwerkstoff (siehe technische Unterlagen von Airbus)
• Medizinischer Bereich: Das Beobachtungsfenster des medizinischen CT-Geräts von GE ist aus strahlensicherem Acrylglas
• Architektonische Dekoration: Lichtleiterplatte des Burj Khalifa in Dubai verwendet Acryl auf Nanoebene
• Industrieller Schutz: Explosionsgeschütztes Schild von 3M aus schlagfestem, modifiziertem Plexiglas

Zusammenfassung und Kaufempfehlungen

Acryl hat erhebliche Vorteile in Bezug auf optische Leistung und Haltbarkeit, aber die Kosten sind 45% höher. Empfehlungen:

1. Wählen Sie UV-beständiges Acryl für hochwertige Displays und Außenszenen
2. Plexiglas auf PS-Basis kann für kurzfristige Anwendungen und kostensensitive Projekte verwendet werden
3. PMMA in medizinischer Qualität muss in der Medizin und in der Luftfahrt verwendet werden (siehe ISO 7823-2-Norm zur Auswahl der Materialqualität)

Nach Angaben von Grand View Research wird der weltweite Acrylmarkt im Jahr 2025 ein Volumen von $8,2 Milliarden US-Dollar erreichen, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 5,3%, was seinen unersetzlichen technologischen Status unterstreicht (Referenzlink: www.grandviewresearch.com).