[科普中国]-PMMA电子束胶

聚甲基丙烯酸甲酯(PolyMethylMethacrylate，PMMA)是一种聚合体，它是由单体(MMA)聚合而成，聚合体俗称有机玻璃或亚克力，具有高透明度，通常被使用作为玻璃的替代材料。

MMA单体的分子量为100，组成聚合体分子链的单体数量可达到数千个，分子量为100000量级。PMMA聚合体的物理化学特性在很大程度上取决于分子量。形成PMMA聚合体的原子间共价键可以被高能辐射打破。因此，PMMA对波长入为1nm或更短的射线以及20keV或更高能量的电子辐射敏感。基于这种光敏特性，PMMA或类似的聚合物可以用作为光刻工艺中的光刻胶，即称作PMMA电子束胶。1

简介甲基丙烯酸甲酯的聚合物(PMMA)是透明高分子材料中很重要的一种，俗称有机玻璃。它具有很多优良的性能，如化学稳定性好，物理力学性能较均衡，加工性能、耐候性、电绝缘性良好，光学性能优异，透光率比普通无机玻璃高10%以上，且质轻性韧等等，所以它广泛用于农业、航空、建筑、光学仪器等领域。然而，有机玻璃具有使用温度低、耐热性差、吸水率较高、耐磨性及耐有机溶剂性均较差等缺点，限制了它的应用范围。

针对这些缺点，人们进行了许多改性研究，如美国、西欧和日本从20世纪80年代开始就投入较大力量研究和开发高性能MMA树脂，已有多种耐热有机玻璃投放市场。目前，人们还在不断地进行各种尝试，以改进有机玻璃的耐热性，从而扩大其应用范围。PMMA是典型的无定型高分子材料，改善其耐热性的最有效方法是使大分子链段活动性减小。

PMMA的性能①PMMA有优异的透明性，几乎不吸收可见光的全波段光，在塑料中透光性最佳，透射率高达92%～93%，可透过可见光99%，紫外光73%，折射率为1.49，表面反射率不大于4%，具有良好的表面光泽性。

②PMMA无毒、无臭、无味，外观晶莹透明颗粒，含氧指数仅为17.3，易燃烧，着火点400℃，着火后缓慢燃烧，融化起泡，火焰浅蓝色，顶端白，发出强烈花果臭、腐烂蔬菜臭味。

③PMMA的密度1.199/cm3，质轻而坚韧，在常温下具有良好的拉伸、弯曲和压缩强度，但冲击强度和表面硬度一般，缺口敏感性大，因此，PMMA多用橡胶为其改性剂，以提高其冲击强度和耐应力开裂性；PMMA的热变形温度为70～105%，长期使用温度仅为80℃。

④PMMA具有优异的耐候性、耐老化性和良好的电绝缘性，体积电阻率可达1015Ω·cm，介电常数较大，可用于高频率绝缘材料。

⑤PMMA的化学性能比较稳定，可耐强酸、强碱、无机盐、有机盐类、油脂类和脂肪族烃类；但易被酮类、氯代烃类、芳烃、酯类溶剂溶解侵蚀，易被醇类、氯代烃溶胀。2

PMMA的成型工艺①PMMA主属非牛顿流体，黏度的变化主要受螺杆转速的影响，成型加工对温度比较敏感，加工温度范围比较窄，成型温度在180～230℃之间，而PMMA的分解温度为260℃，因此在加工过程中要严格控制温度。

②PMMA在成型加工前应进行干燥处理，干燥条件：先在100～1102℃干燥4h，再于70～80℃下干燥，使其含水量在0.02%以下。

③成型方法有挤出、注射、模压成型及浇铸成型等。使用PMMA单体，添加过氧化物催化剂注入模具中，加热50～70℃，保温一定时间，缓慢冷却后，经热、冷却、脱模，可制成板、片及管等型材；利用板、片材可以热成型或二次机械加工，制成理想产品。

④PMMA模塑料注塑料筒温度和喷嘴温度为180～230℃，模具温度为40～60℃，注塑压力为110～140MPa；挤塑成型温度为210～230℃；热成型温度为100～120℃。2

本词条内容贡献者为:

陈红 - 副教授 - 西南大学