導讀：隨著智能終端產品市場的爆發，可穿戴設備的興起，光學級PMMA的材料優勢，加上非常靈活的加工自由度，能夠實現設計師各種各樣的個性化設計靈感，電容觸摸屏PMMA保護蓋板在電子產品應用里，占有越來越重要的地位。

電容觸摸屏PMMA保護蓋板的產品優勢

消費電子類產品越來越往智能化和輕量化方向發展，智能終端產品在人們日常生活中的應用也越來越廣，而隨之而來的產品使用過程中的安全性也越來越被人們所關注。特別是在一些訂制的高端商務機器、兒童學習游戲機器產品上，產品使用過程中的物理防護和化學防護安全上，要求更加嚴格。
跟使用普通的玻璃或藍寶石保護蓋板觸摸顯示器件不同的是，使用光學級PMMA保護蓋板的觸摸顯示器件，在日常使用過程中，可以防止因意外跌落和撞擊帶來的玻璃或藍寶石碎片所引起的物理傷害，以及破裂后顯示器件內部化學物質泄漏所造成的污染傷害。

電容觸摸屏PMMA保護蓋板，還可以通過IMD模內裝飾技術、精密切割技術、表面印刷技術、激光內外雕刻技術、真空濺鍍技術、化學電鍍技術等等工藝進行后期處理，得到用戶所需要的產品工藝效果，豐富產品的外觀設計。

什么是PMMA？

PMMA 的化學名稱叫聚甲基丙烯酸甲酯，俗稱為：亞克力，亞加力，壓克力，是英文 acrylic 的中文叫法，翻譯過來其實就是有機玻璃！聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）具有極為優越的光學性能，是一種高度透明的熱塑性塑料，獲得了廣泛的應用，PMMA的產品有板、管、棒、模塑料等各種品種，主要應用于航空、無線電、儀器、儀表、醫療器材、裝飾、指示、廣告等方面。

由于PMMA表面硬度不高、易擦毛、抗沖擊性能低、成型流動性能差等缺點，PMMA的改性材料相繼出現。如甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯、丁二烯的共聚，PMMA與PC的共混等。光學級超級透明PMMA材料主要用于液晶顯示器導光板、光纖材料、太陽能光伏電池、手機或平板保護蓋板等。

由于超級透明PMMA優秀的光學性能和穩定的電學性能，密度和重量比玻璃低一半，機械強度是普通玻璃高7～18倍，越來越多的廠商直接利用注塑機械，成型成2.5D、3D PMMA電容觸摸屏保護蓋板，替代造價和污染更高的強化玻璃保護蓋板，在獲得跟玻璃保護蓋板相似的光學和電學性能下，為客戶終端機型減輕了整機重量，并且更具使用安全性和優秀的性價比，在手機和平板領域越來越多的被采用，特別是在一些高檔的商務機器和兒童學習、游戲機器、可穿戴設備產品上應用廣泛。
PMMA材料的性能簡介：

聚甲基丙烯酸甲酯的主要性能：聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）無色透明的玻璃狀物，比重1.19。難著火，但能緩慢燃燒，離火后仍能繼續燃燒，燃燒時易碎裂，熔融滴落，火焰明亮，底部藍色，頂端白色，發出強烈花果臭和腐爛的蔬菜臭味。未處理的PMMA制品表面硬度較低，容易被硬物劃傷,經過表面改性加硬處理后，表面硬度可達6~7H，硬度僅次于石英晶體。

1、透明性：PMMA是無定形高聚物，其內部分子的排列方式不致干擾進入它的光線在各個部分通過時的速度，因而能使光線都以相同速度前進（即均一的折 光指數），根本不會使光線四面分散互相干擾。所以PMMA具有優良的光學性能，高度的透光率（90～92%，和波長有關）。表面極光滑的片或棒材，在彎曲 到一定限度內也能將從一端射入的光線全部在其內部反射前進，最后從另一端射出，就好象水在管子里流過一樣（一定的彎曲度是指彎曲后的位置和原來位置所成的 角度，不能超過42°；彎曲呈弧形時，弧形半徑必須大于棒直徑或片材厚度的3倍）。但當其表面某部分磨毛時，光線就可從這里逸出而顯示出光亮。可以利用這種特性來制造邊緣發光裝置、外科醫療器具、顯示器件光源導光板等

2、機械性能：PMMA的機械強度比普通玻璃高7～18倍以，但和其它塑料相比強度只能算中等。它的缺點是質輕脆、易開裂（或出現銀紋）、表面硬度低，容易擦傷而失去光澤；耐磨性較差，其彼此之間的靜摩擦系數是0.8，對鋼的動摩擦系數是0.45～0.50，所以容易擦傷磨毛，一般需要進行改性加硬處理。

3、電性能：PMMA的電性能是良好的，特別是在低頻率工作條件下。然而其某些電性能是獨特的：介電損耗角正切值隨頻率的升高而降低。溫度和頻率對介電常數有影響，而氣候和濕度對電性能的影響不大。

4、熱性能：PMMA的耐熱性不夠好，使用溫度僅80℃。可通過其單體與雙酯基丙烯酸乙二醇酯或甲基丙烯酸丙烯酯等共聚、交聯，以提高耐熱性。 PMMA的比熱比大多數熱塑性塑料都低，有利于它快速受熱塑化。另外它還具有一定的耐寒性，在低溫-50～-60℃下，沖擊強度變化很小。

5、化學性能：PMMA具有一定的耐化學腐蝕能力，但隨溫度升高而減弱。對氣體的耐化學腐蝕能力較強，長期和臭氧、二氧化硫接觸，未出現被腐蝕情況；氯氣能腐蝕其表面。能溶解于乙酸乙酯或丁酯、冰醋酸、氯仿和苯等中；能吸附各種醇類有機化合物，使體積膨脹，表面粗糙發毛，但不溶于脂肪族化合物中。

6、耐氣候性：具有優良的耐候性，在熱帶氣候下暴曬多年透明度和色澤變化很少。

電容觸摸屏PMMA保護蓋板的注塑成型加工

1、清潔
清潔是PMMA注塑制品性能的基本條件之一，否則會因透光率變差而造成制品的報廢。為此需注意如下幾點。
A、注塑機
料斗和料筒應特別注意清潔。如果料筒內存留有其它物料時，首先將料筒清洗干凈(清洗材料可用PMMA的再生料)，當料筒內存留有PVC、POM等物料時，不可用PMMA再生料直接清洗，這一點務須注意。
B、粒料
在打開包裝時，應先將包裝材料清理干凈，方能打開包裝。對于使用剩余的樹脂顆料注意妥善保管，以防因靜電作用而污染樹脂粒料或與其它樹脂粒料混雜。
C、環境的整治
除了操作人員應注意自身的整潔干凈外，還應注意操作環境的整潔，如注塑機周圍、操作臺、制品堆放處以及顆粒的貯存處等。在操作過程中，還應注意給料斗加蓋。
D、模具的整治
模具中不允許有油污(如防銹油、切削油、潤滑油等)的存在，以免使制品出現開裂、糊斑等。一般不推薦使用脫模劑。

2、再生料的使用
對于顏色不變、又無雜質存在的PMMA再生料，在要求不高的制品中可以與新料混合后使用的，其混入的比例為新粒的1/4。混合后的物料在成型加工之前必須預干燥處理，干燥的工藝與新料相同。對于透光率要求較高的制品，原則上不允許使用再生料。

3、制品的后處理
出于各種原因在PMMA制品不可避免地殘留有一定的內應力，這些殘留應力將會使制品在使用過程中出現開裂。為了能達到減少或消除這些應力的目的，對所得制品需作一定的后處理工作。
PMMA制品的后處理是在溫度為70～80℃的熱風循環干燥箱內進行的、處理的時間則視制品壁厚而定，厚度增大所處理的時間也就越長，反之則縮短，一般4h左右就可以了，然后緩慢冷卻至室溫。PMMA樹脂顆粒易吸收水分，由于水分的存在，在成型過程中受熱蒸發，導致熔體起泡、膨脹、使制品出現銀絲、氣泡、透明度變差、有糊斑等問題。因此在成型加工前，予以干燥處理，特別是包裝條件較差或包裝打開時間較久的顆粒，更應如此。PMMA采用熱風循環干燥設備進行干燥，其干燥工藝參數：溫度為70～80℃，時間為2～4h，料層厚度為30mm。
和干燥處理過程中，除應嚴格控制干燥工藝以防樹脂顆粒粘連成塊之外，還應注意干燥設備和容器的干凈清潔，以免雜質塵埃混入，而影響制品的質量。
經干燥處理的樹脂顆粒應及時進行加工，對于暫不使用的樹脂顆粒，應妥為保管。用密閉容器盛裝，以防樹脂顆粒與環境溫度和濕度相平衡的過程中，重新吸濕。

4、注塑成型工藝參數
A、注射溫度
PMMA為無定形聚合物，無明顯的熔點溫度。成型中可供選擇的范圍較寬，可在160～270℃之間選取；同時溫度的改變對熔體流動性的影響比較明顯，隨物料溫度的提高熔體的流動長度也明顯增加、這對于薄壁、長流程及復雜制品的充模性十分重要，但必須注意，在選用高料溫時易受其它工藝參數影響而給制品表面帶來變色等問題。
注射溫度的恰當與否可通過熔體對空注射法進行觀察判斷，即以熔體低速從噴嘴中流出是否光亮、透明、無泡，如果是呈不透明、模糊、有氣泡、銀絲的膨脹體，則可認為溫度偏高或樹脂含水量過高。
一般來說，保證熔體充滿模腔的情況下，注射溫度可偏低，以減少可能出現的變色和對性能的影響。
B、注射壓力
注射壓力對PMMA熔體流功性的影響不如溫度那么明顯，但由于熔體粘度較大，流動性比較差，因此，還是需要較大的注射壓力。特別是形狀復雜的制品以及壁厚的制品，為克服熔體流動阻力和減少收縮凹痕與氣泡等問題。仍需注意壓力的增加會引起制品易產生內應力。
PMMA注射壓力的選擇，首先是依據制品的壁厚等情況予以初選。然后再根據成型中的實際問題進行調整。通常寬澆口、易流動的厚壁制品所選取的注射壓力為80～100 MPa之間，而熔體流動較為困難的制品所需的壓力要大于140MPa，110～140 MPa則適用于大多數制品的成型。
C、注射速率
注射速率的提高對PMMA熔體的充模是有利的，但由于高速注射往往影響成型制品質量，特別在澆口周圍常常是模糊不清，從而使制品的透光率大為降低，同時還增加了制品中的內應力。在一般情況下最好不采用高速注射，只有當澆口較小(大多為針形澆口)充模有困難時或熔接痕明顯的情況下，選用較高的注射速率。最好采用多級注射。
D、模具溫度
模具溫度是PMMA成型中一個重要因素，模具溫度的控制與制品的結構形狀，使用要求以及材料本身有關。模具溫度高對熔體的充模是有利的，可減少熔接痕的產生，改善制品的透明性，尤其可降低制品中的內應力。較高的模具溫度會引起制品的收縮率有所增大，易發生凹痕和冷卻時間長等問題，進而影響整個成型周期。
在實際成型中，除了因充模困難，改善熔接痕、防止收縮孔等需要適當加高模溫(一般為40～65℃)外，大多采取通水冷卻的辦法控制模具溫度。
E、成型周期
成型周期往往與制品的壁厚有關，由于PMMA熔體在140℃左右就開始凝固，105℃達到Tg，可以在較高溫度下脫模而很少發生變形，所以成型周期一般都比較短，只有當模具溫度過高時，周期才略有延長。
總的來說，PMMA的加工要求較嚴格，它對水份和溫度很敏感，加工前要充分干燥，其熔體粘度較大，需在較高（225-245℃）和壓力下成型，模溫在65-80℃較好。PMMA穩定性不太好，受高溫或在較高溫度下停留時間過長都會造成降解。螺桿轉速不宜過大（60%左右即可），較厚的PMMA制件出現“空洞”，需采取大澆口，“低料溫、高模溫、慢速”注射的辦法來加工。

（未完待續）