Polymethylmethacrylat wurde in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts unter anderem von dem deutschen Chemiker Walter Bauer entwickelt und zur Marktreife gebracht. Als typischer thermoplastischer Kunststoff lässt sich auch PMMA unter Wärmeeinfluss in nahezu beliebige Formen bringen, um danach wieder auszuhärten. So entstehen vielfältige und sehr elegante Formgebilde für die unterschiedlichsten Einsatzzwecke.

PMMA verfügt über eine vergleichsweise hohe Härte und Schlagzähigkeit und wird daher oft als bruchsichere Variante zu herkömmlichem Mineralglas eingesetzt.

Eine gewisse Ähnlichkeit mit PMMA weist Polycarbonat auf. Auch hierbei handelt es sich um einen transparenten thermoplastischen Kunststoff, der allerdings deutlich weicher ist und damit ein gänzlich anderes Anwendungsspektrum aufweist.

Wie bei vielen thermoplastischen Kunststoffen lassen sich auch beim Acrylglas Eigenschaften gezielt während des Herstellungsprozesses variieren und an den geplanten Einsatzzweck anpassen. Das hat zur Folge, dass sich für Plexiglas viele Eigenschaften nicht präzise angeben lassen. Die folgende Aufstellung bietet jedoch eine zuverlässige Auflistung der wichtigsten Werte. PMMA ist

• leichter als Mineralglas,
• unbeständig gegen Alkohol,
• witterungs- und UV-beständig sowie
• sehr schlagfest.

Unabhängig davon können Produkte für Spezialanwendungen gezielt von diesen Werten abweichen und andere Eigenschaften aufweisen.

Durch die physikalischen Eigenschaften eignet sich PMMA gut für die Verwendung im Außenbereich

Polymethylmethacrylat gehört zu den Kunststoffen, die sich aufgrund ihrer physikalischen, mechanischen und chemischen Eigenschaften hervorragend für den Einsatz im Außenbereich eignen. So ist Acrylglas sehr witterungsbeständig und absorbiert UV-Strahlung. Der Brechungsindex und die übrigen optischen Eigenschaften sind mit denen von herkömmlichem Mineralglas vergleichbar oder übertreffen sie noch. Dabei ist gegossenes PMMA optisch deutlich hochwertiger als extrudiertes Polymethylmethacrylat.

PMMA ist beständig gegenüber Benzin und Ölen sowie einer Vielzahl von Säuren und Laugen. Benzol, Ethanol und Aceton hingegen verursachen Spannungsrisskorrosion und zerstören PMMA bei Kontakt.

Eine hohe Bruchsicherheit

Eine Dichte von 1,19 g/cm³ und eine sehr hohe Schlagfestigkeit machen PMMA zu einem idealen und überlegenen Ersatz für Mineralglas. So ist es mit einer 30 mal größeren Schlagfestigkeit als nahezu bruchsicher bei deutlich geringerem Gewicht anzusehen. Die niedrigere Kratzfestigkeit des Kunststoffs im Vergleich mit Mineralglas lässt sich durch spezielle Oberflächenvergütungen deutlich steigern.

Zudem ist Polymethylmethacrylat leichter zu bearbeiten als Mineralglas. Es lässt sich leicht bohren, fräsen, sägen und verkleben.

Die thermischen Eigenschaften begünstigen die besondere Flexibilität von PMMA

Als thermoplastischer Kunststoff lässt sich Polymethylmethacrylat bei Temperaturen über 100 °C reversibel verformen. Zwischen -40 °C und 80 °C ist Acrylglas formbeständig, weist jedoch eine sehr hohe thermische Ausdehnung auf. Im Mittel liegt sie bei 1,5 Promille, was jedoch bei einer großen Terrassenüberdachung schnell zu einem Materialschwund von 5 bis 10 Zentimetern führen kann. Einer der häufigsten Verarbeitungsfehler von Acrylglas ist die Nichtbeachtung dieser beträchtlichen thermischen Ausdehnung. PMMA-Platten müssen unbedingt mit genügend Toleranz montiert werden.

Polymethylmethacrylat ist entflammbar. Die Flamme erlischt jedoch, sobald die Zündquelle entfernt wird.

Wie jedes Polymer wird auch PMMA durch eine Polymerisation einzelner Monomere gewonnen. So lässt sich Polymethylmethacrylat durch radikalische oder anionische Polymerisation von Methacrylsäuremethylester synthetisieren.

Im Gegensatz zu anderen Kunststoffen lassen sich die chemischen, physikalischen und mechanischen Eigenschaften von PMMA nicht durch die Auswahl der Reaktionspartner beeinflussen, sondern durch eine gezielte Beeinflussung der Reaktionsbedingungen. So hat eine Veränderung der Reaktionstemperatur immer eine Variation der Kettenlänge zur Folge. Diese beeinflusst die physikalischen Eigenschaften des fertigen Produktes.

Die großtechnische Herstellung von PMMA erfolgt heute durch zwei verschiedene Verfahren:

• Extrusion – Hierbei wird der Kunststoff während der Polymerisation durch eine Düse gedrückt und anschließend in die gewünschte Form gebracht.
• Guss – Bei diesem Verfahren zur Herstellung von PMMA wird der Kunststoff direkt in der gewünschten Form, etwa als Acrylglasplatte, gegossen.

Extrudiertes und gegossenes Polymethylmethacrylat unterschieden sich in einzelnen Eigenschaften zum Teil sehr deutlich voneinander. So ist extrudiertes PMMA in der Regel weicher und neigt eher zur Rissbildung. Für anspruchsvolle Anwendungen eignet sich daher gegossenes Polymethylmethacrylat besser, da es als qualitativ hochwertiger gilt.

Neben dem Gussverfahren zur Herstellung hochwertiger PMMA Erzeugnisse eignen sich besonders folgende Verfahren zur Herstellung verschiedener Acrylglasprodukte:

• Spritzgussverfahren – Bei diesem Verfahren wird auspolymerisiertes PMMA verflüssigt und unter Druck in die gewünschte Form gepresst, wo es schließlich erkaltet. Mit diesem Verfahren lassen sich Werkstücke bis zu einer Masse von etwa 150 Kilogramm formen.
• Schleudergussverfahren – Dieses Verfahren eignet sich vor allem zur Synthese rotationssymmetrischer Werkstücke, wie etwa Rohren und Schläuchen. Das Spritzgut wird in eine um ihre Mittelachse rotierende Form gepresst und durch die entstehende Zentrifugalkraft an die Wand der Gussform gepresst. Im Schleudergussverfahren hergestellte Werkstücke überzeugen durch eine hohe Festigkeit und sehr wenige Poren.
• Extrusion – Dieses Verfahren ähnelt dem Spritzgussverfahren. Allerdings wird hierbei das Polymethylmethacrylat während des Spritzvorganges synthetisiert.

Polymethylmethacrylat ist ein vielseitiger Kunststoff, der in folgenden Bereichen eine breit gefächerte Verwendung findet:

• Im Möbelbau sorgen Transparenz, Härte und gute Formbarkeit für vielfältige Einsatzmöglichkeiten.
• In der Aquaristik ist Acrylglas aufgrund seiner guten Formbarkeit und Bruchsicherheit herkömmlichem Mineralglas weit überlegen. Mit Hilfe von PMMA lassen sich leichte Becken mit geschwungenen Panoramascheiben bauen.
• In der Industrie sind großflächige Verglasungen, Abdichtungen und Scheinwerfer nur einige der vielen Einsatzgebiete von Polymethylmethacrylat.
• Die Kosmetikindustrie verwendet Polymethylmethacrylat aufgrund seiner Ungiftigkeit für Menschen in einer Vielzahl von Peelingprodukten.
• Hochwertige Zahnprothesen werden aus eingefärbtem Polymethylmethacrylat hergestellt.
• Aufgrund seiner thermischen Eigenschaften ist Polymethylmethacrylat ein vielseitiges Druckmaterial.
  
  

PMMA findet sich in vielen Einrichtungsgegenständen

Innenarchitekten und Designer setzen seit Langem auf den Werkstoff PMMA für den Bau eleganter und moderner Möbel. Die Kombination von geringem spezifischen Gewicht, hoher Beständigkeit und großer Buchsicherheit macht Polymethylmethacrylat zu einem gut geeigneten Werkstoff für folgende Möbel:

• Bei Vitrinen lassen sich moderne und geschwungene Glasfronten realisieren, die durch hervorragende optische Eigenschaften überzeugen.
• Mittels verschiedener Gussverfahren lassen sich innovative Sitzmöbel produzieren.
• Moderne Glastische verfügen in der Regel über hochwertige und kratzfeste Tischplatten aus Acrylglas.

Das physikalisch und mechanisch recht ähnliche PMP (Polymethylpenten) eignet sich jedoch für diese Zwecke weniger, sondern wird vor allem zur Herstellung von mikrowellengeeignetem Geschirr verwendet.

Bei Vitrinen lassen sich moderne und geschwungene Glasfronten realisieren, die durch hervorragende optische Eigenschaften überzeugen

PMMA ist aufgrund hoher optischer Durchlässigkeit und Stabilität ein idealer Werkstoff für Regale und Vitrinen zur stilvollen Präsentation von Porzellan, Büchern und Kunstgegenständen. In Kombination mit Holz und Stahl entwerfen Möbelbauer formschöne Möbelstücke.

Mittels verschiedener Gussverfahren lassen sich innovative Sitzmöbel produzieren

Polymethylmethacrylat lässt sich reversibel verformen und lädt aufgrund seiner hohen Stabilität geradezu dazu ein, althergebrachte Formen in Frage zu stellen und bekannte Einrichtungsgegenstände wie Stühle völlig neu zu interpretieren. Durch seine gute Einfärbbarkeit ist PMMA schon seit einiger Zeit ein bevorzugter Werkstoff für Möbeldesigner.

Moderne Glastische verfügen in der Regel über hochwertige und kratzfeste Tischplatten aus Acrylglas

Spezielle Oberflächenvergütungen sorgen dafür, dass Acrylglasplatten sehr kratzfest sind. Aufgrund seiner geringen Dichte eignet sich PMMA daher bestens zur Herstellung hochtransparenter Tischplatten für Büromöbel oder Esszimmereinrichtungen.

Die Vorteile von Polymethylmethacrylat beim Aquarienbau

Sowohl in der professionellen als auch in der Amateuraquaristik ist Polymethylmethacrylat nicht mehr wegzudenken. Spielen bei öffentlichen Schauaquarien vor allem die geschwungenen Formen für Panoramabecken eine große Rolle, so überzeugt PMMA im Amateurbereich durch seine einfache Verarbeitbarkeit. Acrylglasplatten sind vergleichsweise leicht und lassen sich sägen, bohren, fräsen und verkleben. So können sich auch Hobbyaquaristen schnell und leicht den Traum vom eigenen, individuell gestalteten Becken erfüllen.

Da auch schon bei relativ kleinen Becken ein nicht zu unterschätzender Druck auf den Scheiben lastet, ist es sinnvoll, beim Bau von Aquarien auf hochwertige Markenkunststoffe zu setzen, die finanziell günstigeren Produkten in der Regel technisch überlegen sind.

Die hohe Kratzfestigkeit macht PMMA zu einem beliebten Kunstoff für eine Vielzahl optischen Elementen

Polymethylmethacrylat verfügt über eine hohe Transparenz, große Steifigkeit und Dimensionsstabilität so wie große Härte und die höchste Kratzfestigkeit aller Kunststoffe. Außerdem zeichnet es sich durch eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Witterungseinflüssen aus. Das macht PMMA zu einem bestens geeigneten Werkstoff für optische Instrumente, die bisher in der Regel aus Kristallglas gefertigt wurden. Hierzu gehören:

• Brillen- und Uhrgläser,
• Lupen, Linsen, Prismen und Streuscheiben,
• Lichtleiter und Glasfaserkabel,
• Platten mit LED-Einfärbung sowie
• optische Speicher.
  
  

In welchen Industriebereichen wird Polymethylmethacrylat eingesetzt?

Für die industrielle Fertigung ist Polymethylmethacrylat ein Rohstoff, der in nahezu allen Produktionsbereichen eine große Rolle spielt. Hierzu gehören unter anderem:

• Automobilbau – Hier wird beschichtetes PMMA für Blinker, Rückleuchten und Verkleidungen eingesetzt.
• Bauwesen – Industriefußböden, Verglasungen und beschichtete Dächer lassen sich aus PMMA herstellen.
• Optik – Beschichtetes PMMA dient zur Herstellung leichter und hochwertiger Linsen und Lichtwellenleiter.
• Maschinenbau – Bruchsichere Schutzhauben und Abschirmungen werden aus PMMA gefertigt.
  
  

Polymethylmethacrylat erhöht die Haltbarkeit von Make Up

Obwohl PMMA in vielen Peelingprodukten mittlerweile durch andere Stoffe ersetzt wird, spielt es in Cremes und Lotionen immer noch eine große Rolle als Stabilisator und Wirkstoffträger. So dient PMMA in verschiedenen Mikrokörnungen mit hoher Ölaufnahmekapazität zur Verbesserung der Haltbarkeit oder zur Anpassung des Produktes an verschiedene Hauttypen. PMMA gehört damit zur Klasse der Texturadditive und findet sich unter anderem in:

• Pflegeprodukten,
• Make-Ups und
• Sonnencremes.
  
  

In der Zahnmedizin kann Polymethylmethacrylat hohe optische Ansprüche erfüllen

Nach einer Kieferabformung stellen Zahntechniker aus eingefärbtem Polymethylmethacrylat leichte und hochwertige Gebissprothesen her. Durch seine gute Färbbarkeit lassen sich aus PMMA solche Hilfsmittel in jeder gewünschten Farbe herstellen.

Wichtige Rolle im 3D-Printing

Gute thermische Eigenschaften und eine hohe Formstabilität machen PMMA-Filamente zu einem beliebten Rohstoff für die 3D-Drucktechnik. Dieses Verfahren dient zur kostengünstigen und schnellen Erstellung von Prototypen oder Kleinserien. Im Gegensatz zu anderen Druckfilamenten neigt PMMA hingegen zum warpen, das heißt zum Aufwölben und schlimmstenfalls sogar Lösen von der Druckplatte. Spezielle Druckplatten und Additive schaffen hier jedoch Abhilfe, sodass auch gedruckte Werkstücke von den hervorragenden Eigenschaften von Polmethylmethacrylat profitieren.