导读：随着智能终端产品市场的爆发，可穿戴设备的兴起，光学级PMMA的材料优势，加上非常灵活的加工自由度，能够实现设计师各种各样的个性化设计灵感，电容触摸屏PMMA保护盖板在电子产品应用里，占有越来越重要的地位。

电容触摸屏PMMA保护盖板的产品优势

消费电子类产品越来越往智能化和轻量化方向发展，智能终端产品在人们日常生活中的应用也越来越广，而随之而来的产品使用过程中的安全性也越来越被人们所关注。特别是在一些订制的高端商务机器、儿童学习游戏机器产品上，产品使用过程中的物理防护和化学防护安全上，要求更加严格。
跟使用普通的玻璃或蓝宝石保护盖板触摸显示器件不同的是，使用光学级PMMA保护盖板的触摸显示器件，在日常使用过程中，可以防止因意外跌落和撞击带来的玻璃或蓝宝石碎片所引起的物理伤害，以及破裂后显示器件内部化学物质泄漏所造成的污染伤害。

电容触摸屏PMMA保护盖板，还可以通过IMD模内装饰技术、精密切割技术、表面印刷技术、激光内外雕刻技术、真空溅镀技术、化学电镀技术等等工艺进行后期处理，得到用户所需要的产品工艺效果，丰富产品的外观设计。

什么是PMMA？

PMMA 的化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯，俗称为：亚克力，亚加力，压克力，是英文 acrylic 的中文叫法，翻译过来其实就是有机玻璃！聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）具有极为优越的光学性能，是一种高度透明的热塑性塑料，获得了广泛的应用，PMMA的产品有板、管、棒、模塑料等各种品种，主要应用于航空、无线电、仪器、仪表、医疗器材、装饰、指示、广告等方面。

由于PMMA表面硬度不高、易擦毛、抗冲击性能低、成型流动性能差等缺点，PMMA的改性材料相继出现。如甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯、丁二烯的共聚，PMMA与PC的共混等。光学级超级透明PMMA材料主要用于液晶显示器导光板、光纤材料、太阳能光伏电池、手机或平板保护盖板等。

由于超级透明PMMA优秀的光学性能和稳定的电学性能，密度和重量比玻璃低一半，机械强度是普通玻璃高7～18倍，越来越多的厂商直接利用注塑机械，成型成2.5D、3D PMMA电容触摸屏保护盖板，替代造价和污染更高的强化玻璃保护盖板，在获得跟玻璃保护盖板相似的光学和电学性能下，为客户终端机型减轻了整机重量，并且更具使用安全性和优秀的性价比，在手机和平板领域越来越多的被采用，特别是在一些高档的商务机器和儿童学习、游戏机器、可穿戴设备产品上应用广泛。
PMMA材料的性能简介：

聚甲基丙烯酸甲酯的主要性能：聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）无色透明的玻璃状物，比重1.19。难着火，但能缓慢燃烧，离火后仍能继续燃烧，燃烧时易碎裂，熔融滴落，火焰明亮，底部蓝色，顶端白色，发出强烈花果臭和腐烂的蔬菜臭味。未处理的PMMA制品表面硬度较低，容易被硬物划伤,经过表面改性加硬处理后，表面硬度可达6~7H，硬度仅次于石英晶体。

1、透明性：PMMA是无定形高聚物，其内部分子的排列方式不致干扰进入它的光线在各个部分通过时的速度，因而能使光线都以相同速度前进（即均一的折 光指数），根本不会使光线四面分散互相干扰。所以PMMA具有优良的光学性能，高度的透光率（90～92%，和波长有关）。表面极光滑的片或棒材，在弯曲 到一定限度内也能将从一端射入的光线全部在其内部反射前进，最后从另一端射出，就好象水在管子里流过一样（一定的弯曲度是指弯曲后的位置和原来位置所成的 角度，不能超过42°；弯曲呈弧形时，弧形半径必须大于棒直径或片材厚度的3倍）。但当其表面某部分磨毛时，光线就可从这里逸出而显示出光亮。可以利用这种特性来制造边缘发光装置、外科医疗器具、显示器件光源导光板等

2、机械性能：PMMA的机械强度比普通玻璃高7～18倍以，但和其它塑料相比强度只能算中等。它的缺点是质轻脆、易开裂（或出现银纹）、表面硬度低，容易擦伤而失去光泽；耐磨性较差，其彼此之间的静摩擦系数是0.8，对钢的动摩擦系数是0.45～0.50，所以容易擦伤磨毛，一般需要进行改性加硬处理。

3、电性能：PMMA的电性能是良好的，特别是在低频率工作条件下。然而其某些电性能是独特的：介电损耗角正切值随频率的升高而降低。温度和频率对介电常数有影响，而气候和湿度对电性能的影响不大。

4、热性能：PMMA的耐热性不够好，使用温度仅80℃。可通过其单体与双酯基丙烯酸乙二醇酯或甲基丙烯酸丙烯酯等共聚、交联，以提高耐热性。 PMMA的比热比大多数热塑性塑料都低，有利于它快速受热塑化。另外它还具有一定的耐寒性，在低温-50～-60℃下，冲击强度变化很小。

5、化学性能：PMMA具有一定的耐化学腐蚀能力，但随温度升高而减弱。对气体的耐化学腐蚀能力较强，长期和臭氧、二氧化硫接触，未出现被腐蚀情况；氯气能腐蚀其表面。能溶解于乙酸乙酯或丁酯、冰醋酸、氯仿和苯等中；能吸附各种醇类有机化合物，使体积膨胀，表面粗糙发毛，但不溶于脂肪族化合物中。

6、耐气候性：具有优良的耐候性，在热带气候下暴晒多年透明度和色泽变化很少。

电容触摸屏PMMA保护盖板的注塑成型加工

1、清洁
清洁是PMMA注塑制品性能的基本条件之一，否则会因透光率变差而造成制品的报废。为此需注意如下几点。
A、注塑机
料斗和料筒应特别注意清洁。如果料筒内存留有其它物料时，首先将料筒清洗干净(清洗材料可用PMMA的再生料)，当料筒内存留有PVC、POM等物料时，不可用PMMA再生料直接清洗，这一点务须注意。
B、粒料
在打开包装时，应先将包装材料清理干净，方能打开包装。对于使用剩余的树脂颗料注意妥善保管，以防因静电作用而污染树脂粒料或与其它树脂粒料混杂。
C、环境的整治
除了操作人员应注意自身的整洁干净外，还应注意操作环境的整洁，如注塑机周围、操作台、制品堆放处以及颗粒的贮存处等。在操作过程中，还应注意给料斗加盖。
D、模具的整治
模具中不允许有油污(如防锈油、切削油、润滑油等)的存在，以免使制品出现开裂、糊斑等。一般不推荐使用脱模剂。

2、再生料的使用
对于颜色不变、又无杂质存在的PMMA再生料，在要求不高的制品中可以与新料混合后使用的，其混入的比例为新粒的1/4。混合后的物料在成型加工之前必须预干燥处理，干燥的工艺与新料相同。对于透光率要求较高的制品，原则上不允许使用再生料。

3、制品的后处理
出于各种原因在PMMA制品不可避免地残留有一定的内应力，这些残留应力将会使制品在使用过程中出现开裂。为了能达到减少或消除这些应力的目的，对所得制品需作一定的后处理工作。
PMMA制品的后处理是在温度为70～80℃的热风循环干燥箱内进行的、处理的时间则视制品壁厚而定，厚度增大所处理的时间也就越长，反之则缩短，一般4h左右就可以了，然后缓慢冷却至室温。PMMA树脂颗粒易吸收水分，由于水分的存在，在成型过程中受热蒸发，导致熔体起泡、膨胀、使制品出现银丝、气泡、透明度变差、有糊斑等问题。因此在成型加工前，予以干燥处理，特别是包装条件较差或包装打开时间较久的颗粒，更应如此。PMMA采用热风循环干燥设备进行干燥，其干燥工艺参数：温度为70～80℃，时间为2～4h，料层厚度为30mm。
和干燥处理过程中，除应严格控制干燥工艺以防树脂颗粒粘连成块之外，还应注意干燥设备和容器的干净清洁，以免杂质尘埃混入，而影响制品的质量。
经干燥处理的树脂颗粒应及时进行加工，对于暂不使用的树脂颗粒，应妥为保管。用密闭容器盛装，以防树脂颗粒与环境温度和湿度相平衡的过程中，重新吸湿。

4、注塑成型工艺参数
A、注射温度
PMMA为无定形聚合物，无明显的熔点温度。成型中可供选择的范围较宽，可在160～270℃之间选取；同时温度的改变对熔体流动性的影响比较明显，随物料温度的提高熔体的流动长度也明显增加、这对于薄壁、长流程及复杂制品的充模性十分重要，但必须注意，在选用高料温时易受其它工艺参数影响而给制品表面带来变色等问题。
注射温度的恰当与否可通过熔体对空注射法进行观察判断，即以熔体低速从喷嘴中流出是否光亮、透明、无泡，如果是呈不透明、模糊、有气泡、银丝的膨胀体，则可认为温度偏高或树脂含水量过高。
一般来说，保证熔体充满模腔的情况下，注射温度可偏低，以减少可能出现的变色和对性能的影响。
B、注射压力
注射压力对PMMA熔体流功性的影响不如温度那么明显，但由于熔体粘度较大，流动性比较差，因此，还是需要较大的注射压力。特别是形状复杂的制品以及壁厚的制品，为克服熔体流动阻力和减少收缩凹痕与气泡等问题。仍需注意压力的增加会引起制品易产生内应力。
PMMA注射压力的选择，首先是依据制品的壁厚等情况予以初选。然后再根据成型中的实际问题进行调整。通常宽浇口、易流动的厚壁制品所选取的注射压力为80～100 MPa之间，而熔体流动较为困难的制品所需的压力要大于140MPa，110～140 MPa则适用于大多数制品的成型。
C、注射速率
注射速率的提高对PMMA熔体的充模是有利的，但由于高速注射往往影响成型制品质量，特别在浇口周围常常是模糊不清，从而使制品的透光率大为降低，同时还增加了制品中的内应力。在一般情况下最好不采用高速注射，只有当浇口较小(大多为针形浇口)充模有困难时或熔接痕明显的情况下，选用较高的注射速率。最好采用多级注射。
D、模具温度
模具温度是PMMA成型中一个重要因素，模具温度的控制与制品的结构形状，使用要求以及材料本身有关。模具温度高对熔体的充模是有利的，可减少熔接痕的产生，改善制品的透明性，尤其可降低制品中的内应力。较高的模具温度会引起制品的收缩率有所增大，易发生凹痕和冷却时间长等问题，进而影响整个成型周期。
在实际成型中，除了因充模困难，改善熔接痕、防止收缩孔等需要适当加高模温(一般为40～65℃)外，大多采取通水冷却的办法控制模具温度。
E、成型周期
成型周期往往与制品的壁厚有关，由于PMMA熔体在140℃左右就开始凝固，105℃达到Tg，可以在较高温度下脱模而很少发生变形，所以成型周期一般都比较短，只有当模具温度过高时，周期才略有延长。
总的来说，PMMA的加工要求较严格，它对水份和温度很敏感，加工前要充分干燥，其熔体粘度较大，需在较高（225-245℃）和压力下成型，模温在65-80℃较好。PMMA稳定性不太好，受高温或在较高温度下停留时间过长都会造成降解。螺杆转速不宜过大（60%左右即可），较厚的PMMA制件出现“空洞”，需采取大浇口，“低料温、高模温、慢速”注射的办法来加工。

 

（未完待续）