Polycarbonaat vs Acryl: welke moet je kiezen?

Inleiding 

In de wereld van transparante kunststoffen, acryl en polycarbonaat zijn twee populaire materialen, maar hun prestatieverschillen zijn vaak verwarrend. Volgens statistieken van de Plastics Industry Association nemen deze twee materialen meer dan 60% van de wereldwijde transparante kunststofmarkt voor hun rekening, maar de kostenverspilling als gevolg van onjuiste materiaalselectie loopt op tot honderden miljoenen dollars per jaar. In dit artikel worden de acht belangrijkste verschillen tussen de twee diepgaand geanalyseerd, waarbij gezaghebbende gegevens en externe links worden gecombineerd om u te helpen wetenschappelijke beslissingen te nemen op basis van uw projectbehoeften.

Slagvastheid: de "kogelvrije" eigenschap van polycarbonaat

De slagvastheid van polycarbonaat is meer dan 30 keer die van acryl (gegevensbron: SABIC-materialenlaboratorium) en de taaiheid van de moleculaire keten zorgt ervoor dat het buigt in plaats van breekt bij een impact. Een 3 mm dikke polycarbonaatplaat is bijvoorbeeld bestand tegen een botsenergie van 5 joule, terwijl acryl onder dezelfde omstandigheden direct breekt (testnorm: ASTM D256). Daarom is polycarbonaat bijna gemonopoliseerd op het gebied van veiligheidsbescherming, zoals oproerschilden en veiligheidshelmen.

Optische prestaties: lichtdoorlatendheid op "kristal"-niveau van acryl

Acryl heeft een lichtdoorlaatbaarheid van 92% (dicht bij 93% van glas), terwijl polycarbonaat slechts 88% is. Dit verschil is bijzonder kritisch in optische apparaten: de beeldvervorming van acryllenzen is minder dan 0,1%, terwijl lenzen van polycarbonaat een visuele fout van 0,5% kunnen veroorzaken. Daarom wordt in omgevingen zoals museumvitrines en hoogwaardige verlichtingsarmaturen de voorkeur gegeven aan acryl.

Limiet temperatuurbestendigheid: de lijn van leven en dood in een omgeving met hoge temperaturen

De glasovergangstemperatuur (Tg) van polycarbonaat is 147°C, wat 42°C hoger is dan de 105°C van acryl (gegevensbron: UL Prospector materiaal database). In scènes met hoge temperaturen, zoals onderdelen onder de motorkap van een auto, kan acryl vervormen in een continue omgeving van 80°C, terwijl polycarbonaat stabiel kan werken tot 120°C.

Oppervlaktehardheid: het "krasbestendige" voordeel van acryl

Volgens de Mohs hardheidstest is de hardheid van acryl niveau 4-5 (dicht bij aluminium), terwijl polycarbonaat slechts niveau 3 heeft (dicht bij koper). Dit betekent dat het oppervlak van polycarbonaat gemakkelijk wordt bekrast door harde voorwerpen zoals sleutels, terwijl acryl bestand is tegen dagelijkse wrijving. Polycarbonaat kan zijn oppervlaktehardheid echter verhogen tot niveau 8 door middel van een coatingproces.

Chemische stabiliteit: Materiaalconcurrentie in zuur-baseomgeving

Polycarbonaat is uitstekend bestand tegen zwakke zuren, vetten en alcoholen, maar wordt gemakkelijk aangetast door sterke alkaliën (zoals ammoniakwater); acryl is gevoelig voor sterke zuren (zoals geconcentreerd zwavelzuur), maar is bestand tegen verdunde alkali-oplossingen. In laboratoriumzuurkasten moet polycarbonaat bijvoorbeeld worden gecoat met een extra beschermlaag tegen spatten van zuren en alkaliën (referentie: Corning gids voor chemische weerstand).

Economische efficiëntie: Het kostenverschil kan oplopen tot 300%

De prijs van acrylgrondstoffen is ongeveer $3,5/kg, terwijl die van polycarbonaat maar liefst $6,8/kg is (ICIS Chemical Market Report 2023). Als we de productie van een lichtbak van 2 m×1 m als voorbeeld nemen, kost het gebruik van acryl ongeveer $120, terwijl de polycarbonaatversie $380 kost. Maar let op: de duurzaamheid van polycarbonaat kan de vervangingskosten op lange termijn verlagen.

Verwerkingstechnologie: de kunst van het "warm buigen" van acryl

Acryl kan worden gethermoformeerd bij 150°C, terwijl polycarbonaat meer dan 180°C vereist. Deze eigenschap maakt het makkelijker om van acryl complexe gebogen vormen te maken, zoals de leuningen van de wenteltrap in de Apple Store. Polycarbonaat heeft echter een betere vloeiendheid bij spuitgieten en is geschikt voor de productie van structurele onderdelen zoals precisietandwielen.

Milieuprestaties: de waarheid achter de recyclingcode

Acryl (recyclingcode #7 "ANDERE") is momenteel moeilijk op grote schaal te recyclen, terwijl polycarbonaat (code #7 maar bevat BPA) te maken heeft met regelgeving vanwege gezondheidsgeschillen. Covestro heeft echter BPA-vrij polycarbonaat gelanceerd en acrylbedrijven onderzoeken PMMA-technologie op biologische basis.

FAQ over Polycarbonaat vs Acryl

Conclusie

Er is geen absolute winnaar in de wedstrijd tussen acryl en polycarbonaat:

• Kies acryl: Wanneer het project een hoge lichttransmissie, oppervlaktehardheid, lage kosten of complexe vorm vereist (zoals detailhandeldisplay, optische lens).
• Kies polycarbonaat: Wanneer slagvastheid, temperatuurbestendigheid of chemische stabiliteit belangrijke vereisten zijn (zoals industriële bescherming, medische apparatuur).

Alleen door de vereisten nauwkeurig te kwantificeren aan de hand van ISO-standaardtests kan de waarde van het materiaal worden gemaximaliseerd. Als u een op maat gemaakt materiaalselectieplan nodig hebt, ga dan naar Sanyu acryl voor professionele ondersteuning.