Acrílico vs. Plexiglás: 8 diferencias clave y usos

Resumen:

En el diseño industrial y las aplicaciones vitales, el vidrio orgánico y el acrílico se confunden a menudo. Este artículo compara ocho dimensiones, como la transmitancia luminosa, la composición del material y la resistencia al impacto, combinadas con datos de laboratorios internacionales y casos de aplicación industrial, para revelar los límites de rendimiento de ambos. Una investigación de la American Chemical Society confirma que el índice de bloqueo UV del acrílico es 12 veces superior al del vidrio, mientras que el vidrio orgánico sigue ocupando una posición insustituible en campos sensibles a los costes.

1. Diferencias esenciales en los materiales: comparación de la estructura química y las materias primas

La fórmula molecular de acrílico (PMMA) es (C5O2H8)n, que es un homopolímero de polimetacrilato de metilo (fuente: American Chemical Society). El vidrio orgánico (acrílico) es un sistema compuesto que contiene PMMA, PS (poliestireno) y PC (policarbonato). Según un estudio del laboratorio alemán de materiales BASF, la densidad del PMMA acrílico puro es de 1,18 g/cm³, es decir, 17% más ligero que el vidrio orgánico a base de PS (enlace de referencia: www.basf.com/material-science).

2. Rendimiento óptico: transmisión de la luz y bloqueo de los rayos UV

El acrílico tiene una transmitancia luminosa de 92% (norma ASTM D1003), y una transmitancia UV de sólo 73%, mientras que el vidrio ordinario tiene una transmitancia UV de más de 90% (fuente de datos: American Society for Testing and Materials). Los experimentos de Mitsubishi Chemical en Japón demuestran que en la prueba de envejecimiento acelerado por UV, el índice de amarilleamiento de la lámina acrílica de 3 mm de espesor es ΔY<2 durante 5000 horas, lo que es mejor que ΔY=4,7 del vidrio orgánico (enlace de referencia: www.m-chemical.co.jp).

3. Medición del rendimiento mecánico: la resistencia al impacto es 7 veces diferente

Según los datos de las pruebas de impacto del laboratorio DuPont, la resistencia al impacto de la viga voladiza acrílica es de 16kJ/m², 7 veces superior a la del vidrio ordinario. Caso típico: Las ventanas de los aviones de pasajeros Boeing 787 adoptan una estructura de compuesto acrílico multicapa, que puede soportar una diferencia de presión de 340kPa (Fuente: Boeing Technology White Paper). La resistencia al impacto del plexiglás a base de PS es de sólo 2kJ/m², y se utiliza sobre todo en escenas de visualización estática.

4. Comparación de la tecnología de procesamiento: La diferencia en la temperatura de conformado en caliente es de hasta 40℃

La temperatura de deformación térmica del acrílico es de 95℃ (norma ISO 75), y el conformado por curvado en caliente debe completarse a 160-180℃; la temperatura de conformado del plexiglás basado en PC puede reducirse a 120℃ (Fuente: Manual técnico de Covestro). La medición real de la máquina de moldeo por inyección Arburg en Alemania muestra que la tasa de flujo de fusión (MFR) del acrílico es de 3,5g/10min, que es 22% inferior a la del plexiglás, y es más adecuada para el moldeo por inyección de precisión (enlace de referencia: www.arburg.com).

5. Comparación de la resistencia a la intemperie: la vida útil en exteriores es 3 veces peor

La prueba de exposición de Florida muestra que el índice de retención del brillo de la lámina acrílica es >85% después de 10 años, mientras que el plexiglás con base PS presenta grietas en la superficie después de 5 años (datos de ASTM G154). La normativa estadounidense sobre construcción exige que los rótulos de exterior utilicen acrílico estabilizado a los rayos UV (enlace de referencia: www.ansi.org).

6. Análisis económico de costes: la diferencia de precios alcanza los 45%

El informe de mercado 2023 Plastics News muestra que el precio medio de la lámina acrílica de calidad general es de $6,5/kg, mientras que el del plexiglás a base de PS es de sólo $3,8/kg. Sin embargo, la vida útil del acrílico puede alcanzar los 15 años, y el coste del ciclo de vida completo se reduce en 60% (enlace de referencia: www.plasticsnews.com).

7. Comparación de los resultados medioambientales: la tasa de reciclado es 18 veces peor

Según las estadísticas de la Asociación Europea de Plásticos, la tasa de reciclado químico del acrílico puede alcanzar las 92%, mientras que la tasa de reciclado mecánico del plexiglás basado en PS es de solo 5% (enlace de referencia: www.plasticseurope.org). El Informe de Sostenibilidad 2022 de Apple reveló que 100% de los materiales de decoración de sus tiendas están hechos de acrílico reciclable (enlace de referencia: www.apple.com/environment).

8. División del escenario de aplicación típico

• Aeroespacial: El Airbus A350 utiliza un parabrisas de compuesto acrílico de 7 capas (referencia: documentos técnicos de Airbus).
• Ámbito médico: La ventana de observación de los equipos médicos de tomografía computarizada de GE utiliza acrílico a prueba de radiaciones
• Decoración arquitectónica: La placa guía de luz del Burj Khalifa de Dubai utiliza acrílico nanométrico
• Protección industrial: El escudo antideflagrante 3M utiliza plexiglás modificado resistente a los impactos

Resumen y recomendaciones de compra

El acrílico presenta importantes ventajas en cuanto a rendimiento óptico y durabilidad, pero su coste es 45% más elevado. Recomendaciones:

1. Elija acrílico estable a los rayos UV para expositores de alta gama y escenas al aire libre
2. El plexiglás a base de PS puede utilizarse a corto plazo y en proyectos con costes reducidos
3. El PMMA de grado médico debe utilizarse en los campos de la medicina y la aviación (consulte la norma ISO 7823-2 para seleccionar el grado del material).

Según Grand View Research, el tamaño del mercado mundial del acrílico alcanzará los US$8.200 millones en 2025, con una tasa de crecimiento anual compuesto del 5,3%, lo que demuestra su insustituible estatus tecnológico (enlace de referencia: www.grandviewresearch.com).