Im Jahr 2012 wurden 1,8 Mio. Tonnen Formmassen und Halbzeuge aus Polymethylmethacrylat (PMMA) hergestellt. Lesen Sie hier die wichtigsten Fakten zur Marktentwicklung bei PMMA.

Weltweiter PMMA-Markt im Jahr 2012, aufgesplittet nach Regionen

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Polymethylmethacrylat (PMMA)

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Technische Kunststoffe

Kunststoff Werkstoffe

Thermoplaste

Polymethylmethacrylat

Marktentwicklung PMMA

Bei Großkonzernen hat ein neues Design für das Markenlogo häufig auch Auswirkungen auf Zulieferbetriebe. Das war etwa bei VW der Fall. Der Zulieferer der Fahrzeugembleme musste das Design umstellen – und setzte dabei als Material auf PMMA.

Das aktuelle VW-Emblem, wie hier beim ID.3, kombiniert weiße Buchstaben mit einem tiefschwarzen Hintergrund. Hergestellt werden die beiden Elemente aus zwei Farbvarianten der Plexiglas-Hi-Gloss-Reihe

Automotive

Elektronik

Wie das Rebranding des VW-Logos die Produktion beeinflusst

Die Wende hin zum Elektroautomobil verändert das Design der Fahrzeuge. Der Kunststofferzeuger Röhm hat dafür spezielle Polymethylmethacrylat-Formmassen (PMMA) entwickelt. Sie werden unter der bekannten Marke Plexiglas des Unternehmens vertrieben. Wie sich mit diesen gestalterische Ansprüche und funktionale Eigenschaften verbinden lassen, zeigt das Unternehmen auf der Fakuma.

Plexiglas Resist AG 100 kommt etwa bei dem Elektrofahrzeug ID.3 von Volkswagen zum Einsatz 

Elektromobilität

Mobilität

Messe Fakuma

Höhere Designfreiheit für Elektroautos

PMMA für Leuchten, Lichtlösungen, das Automobilexterieur und Haushaltsgeräte stehen bei Röhm in diesem Jahr im Mittelpunkt auf der K-Messe.

Displays mit Black-Panel-Effekt für Haushaltsgeräte lassen sich mit PMMA umsetzen.

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe-international.com

Mehr Designfreiheit für Leuchten und Automobilexterieur

Trotz Rohstoffengpässen und Turbulenzen in wichtigen Branchen stehen die Zeichen für PMMA auf Wachstum.

Designtrend Licht: Bei der aus einem Plexiglas-PMMA von Röhm gefertigten TIR-Linse lens LFO von Bartenbach und kdg Opticomp ist die Oberfläche der Linsen durch Freiformflächenfacetten so strukturiert, dass das Licht homogen erscheint.

Trotz Rohstoffengpässen und Turbulenzen in wichtigen Branchen stehen die Zeichen für PMMA auf Wachstum

Polymethylmethacrylat (PMMA): Turbulenzen in wichtigen Branchen

Kennzahlen

Qualitätsmanagement

Trotz Rohstoffengpässen stehen die Zeichen für PMMA auf Wachstum

Nachdem technische Fortschritte heute die Realisierung erleichtern, könnte das Laser-Stumpfschweißen nun seinen Durchbruch erleben.

Turn2Weld-Verfahren: Die neu entwickelte LasIR-Schweißmaschine verwendet pro Fügepartner einen Laser und schwenkt die Maschinentische mithilfe von Servomotoren um 90° zu den Laserscannern (© bielomatik)

Weiterentwickeltes Laser-Stumpfschweißen zum Fügen hochwandiger und  materialgleicher Bauteile

Halbleiterlaser, Diodenlaser

Photonik

Laserschweißen

Verbindungstechnik Verfahren

Thermisches Fügeverfahren

Laserschweißanlagen

Verbindungstechnik

Schweißanlagen

Lasertechnik

Polycarbonat

Von den Enden her geschweißt

Der globale Markt für PMMA profitierte von einer steigenden Nachfrage. Allerdings dämpften anhaltende Rohstoffengpässe das Ergebnis. Das trieb zudem den Preis für PMMA nach oben.

Geringerer Energieverbrauch, besseres Pflanzenwachstum: Ein Unternehmen aus den Niederlanden baut, mithilfe von Linsenoptiken aus den PMMA-Formmassen Plexiglas,  funktionale Gewächshäuser

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Flachfolien- und Plattenextrusion

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Extrusion

Platten

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Rohstoffengpässe treiben den Preis

Der e.GO Life ist ein bezahlbares Elektrofahrzeug für den Kurzstreckenverkehr mit kunststoffbeplankter Fahrzeugkarosserie. Die großvolumigen Bauteile thermoformt der Kunststoffverarbeiter Parat in enger Kooperation mit Senoplast.

Alle 59 Kunststoffverkleidungsteile des Elektrofahrzeugs <a href="http://e.GO">e.GO</a> Life wurden aus Kunststoffhalbzeugen sehr wirtschaftlich thermogeformt

59 Leichtbauteile für die Karosserie des neuen Elektrostadtautos e.GO Life

Werkzeuge für Leichtbauwerkstoffe

Präzisionswerkzeuge

Leichtbau

Fahrzeugbau

Mit Kunststoff auf der Überholspur

Nanoschäume sind schon länger in der Diskussion, bisher fehlte aber ein Verfahren, das sich für die Produktion im industriellen Maßstab eignet. Ein solches soll nun bei der Herstellung des Nanoschaums Sumfoam zum Einsatz kommen.

Bild 1. Die Porengröße von Nanoschäumen ist deutlich feiner als bei herkömmlichen Schäumen. Bei Sumfoam bilden sich zwischen den Poren Stege, die die Stabilität des Schaums deutlich erhöhen  © Sumteq

Start-up entwickelt skalierbares Verfahren für die Nanoschaumherstellung

Bauchemie

Bauwesen

Kunststoffe

Optik

Schäumen / Reaktive Verarbeitung

Polymernanoschaum für den  Industrieeinsatz

Lupine Lighting Systems fertigt extrem helle Mountainbike-Lampen mit Linsen aus Plexiglas. Die Formmassen vom Röhm erfüllen die wichtigsten Normen für E-Bike- und Fahrradbeleuchtung.

Ein Meisterwerk an Präzision: UPT Optik in Nürnberg fertigt die Linsen für Lupine im Spritzgießverfahren mit dem Marken-PMMA von Röhm. Der Werkstoff verfügt über eine unübertroffene Transparenz und Lichtleitfähigkeit

Technische Optik

Ingenieurwissenschaften

Lichtstarke Leuchten mit Präzisionslinsen aus Plexiglas

Mithilfe der Rasterkraftmikroskopie lassen sich verschiedene Eigenschaften von Kunststoffoberflächen bestimmen. Allerdings war bisher für unterschiedliche Messmethoden ein Wechsel der Hardware am Prüfkopf notwendig. Eine spezielle Sensortechnologie macht den Austausch des Kopfs unnötig.

Alle AFM-Messungen können bei der Tosca-Serie mit nur einem Actuator Body und somit ohne Hardware-Austausch durchgeführt werden

Kunststoffoberflächen einfacher mit Rasterkraftmikroskopie untersuchen

Messtechnik

Prüfen von Kunststoffen

Kunststoff

Baustoffe

Charakterisierung ohne Prüfkopfwechsel

Röhm stellt anitmikrobielles PMMA für transparente Trennwände vor.

Krankheitsschutz durch Werkstoff

Der Eiffelturm gilt als Ikone moderner Ingenieurskunst. Wegen seiner besonderen Architektur eignet er sich außerdem gut, um die Möglichkeiten des Laserschneidens zu veranschaulichen.

Laserschneiden

Verfahren für die spanlose Fertigung

Schneiden

Wahrzeichen aus PMMA

Elektroantriebe, autonomes Fahren und der Wunsch nach nachhaltigeren Materialien verändern die Anforderungen an das Fahrzeugdesign. Der Kunststofferzeuger Röhm hat dafür auf der Fakuma verschiedene Polymere seiner Plexiglas-Produktreihen vorgestellt. Zum ersten Mal auf einer Messe wurde etwa Plexiglas Optical HT gezeigt.

Materialien für Frontscheinwerfer müssen sowohl eine hohe Reinheit bieten als auch lange hohen Dauergebrauchstemperaturen standhalten

Materialien für Scheinwerfer und Frontblenden

Schicke und beständige Frontelemente aus PMMA

Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung einer Fertigungszelle, in der ohne zusätzliche Schritte, wie beispielsweise Kleben, eine Kennzeichenrückleuchte mit hybriden Verfahren hergestellt werden kann. Ein Teil der notwendigen Analysen und Voruntersuchungen zu den Materialkombinationen, die sich aus dem Aufbau des Produkts mit Kunststoffgehäuse und -optik sowie metallischen Leiterbahnen ergeben, wird in diesem Artikel vorgestellt.

Lichtlösungen  an verschiedenen Produkten.  © Mentor

Herstellung einer Kennzeichenrückleuchte in einer hochintegrierten Spritzgießfertigungszelle

Spritzgießen

LED / OLED-Systeme und Faseroptik

Lichttechnik

Hybrid-Spritzgießen (Metall / Kunststoff)

Welche Materialkombination passt?

Polymethylmethacrylat ist ein Thermoplast und zählt zu den technischen Kunststoffen.

Polymethylmethacrylat ist ein amorpher Thermoplast, der vor allem durch seine optischen Eigenschaften überzeugt.

Polymethylmethacrylat ist ein amorpher Thermoplast, der durch Kettenpolymerisation hergestellt wird. Der Werkstoff zeichnet sich vor allem durch seine optischen Eigenschaften aus.

Polymethylmethacrylat (PMMA) ist ein amorpher Thermoplast, der durch Kettenpolymerisation hergestellt wird. Der feste, harte, steife und relativ spröde Kunststoff ist der bekannteste Acrylat-Typ. Die Weltproduktion beträgt inzwischen 1,8 Millionen Tonnen pro Jahr. Diesen hohen Anteil verdankt PMMA nicht zuletzt seiner idealen Eignung für LED-Flachbildschirme.

Im Volksmund nennt man Polymethylmethacrylat auch Acrylglas oder Plexiglas. Der Grund dafür liegt in der historischen Entwicklung des Materials. Denn Acrylglas wurde im Jahr 1928 etwa zeitgleich in Deutschland, Großbritannien und Spanien entwickelt. Im Jahr 1933 wurde es schließlich zur Marktreife gebracht.

Als Erfinder von PMMA, das später als Plexiglas bekannt wurde, gilt der Chemiker Otto Röhm. Er selbst nannte es damals „organisches Glas“. Dabei wollte er eigentlich ein elastisches Gummi entwickeln. Die Firma Röhm GmbH aus Darmstadt brachte das erste Produkt unter dem Namen Plexiglas auf den Markt.

Heute ist Plexiglas der bekannteste Handelsname, unter dem Acrylglas erhältlich ist. Der Begriff bezeichnet allerdings den Markennamen für Acrylglas der Röhm GmbH. Acrylglas wiederum ist die herstellerunabhängige, allgemeine Bezeichnung für PMMA.

PMMA zeichnet sich vor allem durch seine optischen Eigenschaften aus, zum Beispiel eine hohe Lichtdurchlässigkeit von knapp 92%.

Zu den physikalischen Eigenschaften von PMMA zählen:

<ul><li>mittlere Festigkeit</li><li>hohe Steifheit</li><li>hohe Schlagzähigkeit</li><li>polierfähige Oberfläche</li><li>bei besonderer Oberflächenbehandlung hervorragend kratzfest</li><li>sehr gute Lichtbeständigkeit</li><li>Schnittflächen polierbar</li><li>gute elektrische Isoliereigenschaften</li></ul>

Polymethylmethacrylat ist beständig gegen Säuren, Laugen mittlerer Konzentration, unpolare Lösemittel wie aliphatische Kohlenwasserstoffe und Öle. Angegriffen wird PMMA dagegen von polaren Lösemitteln, zum Beispiel Ester, Ketone oder Chlorkohlenwasserstoffe.

Die Glasübergangstemperatur liegt bei etwa 105 °C und seine Einsatzgrenzen zwischen – 40 und +75 °C Dauertemperatur, kurzfristig bis 100 °C. PMMA wird zwischen 120 und 180 °C gummielastisch formbar. Formmassen sind oberhalb 180 °C zähflüssig (thermoplastisch)

Wie bei jedem Polymer wird auch die Polymethylmethacrylat-Herstellung durch eine Polymerisation einzelner Monomere gewonnen. In diesem Fall: Methacrylsäuremethylester (chemische Bezeichnung auch Methylmethacrylat). Dabei handelt es sich um eine farblose, scharf fruchtig riechende Flüssigkeit, die bei 100 °C siedet und sehr reaktiv ist.

Die Herstellung von Polymethylmethacrylat aus seinem Monomer erfolgt überwiegend durch Block-, Emulsions- oder Suspensions-Polymerisation. Die Blockpolymerisation zwischen Glasplatten oder in Formen führt zu Halbzeugen wie Platten, Vollprofilen oder Rohren mit hoher Festigkeit, hohem Elastizitätsmodul und gutem Oberflächenfinish.

Zur Herstellung von Spritzgießmassen werden Blöcke in flachen Beuteln polymerisiert und anschließend vermahlen. Gleichförmiges Granulat lässt sich durch Extrusion mit anschließender Granulierung erzeugen.

Polymethylmethacrylat ist zudem vielseitig modifizierbar. Die Copolymerisate sind amorphe Thermoplasten.

<ul><li>Spritzgießen</li><li>Extrudieren</li><li>Thermoformen</li><li>Kleben</li><li>Spanende Verarbeitung möglich</li><li>Schneiden oder Gravieren mit Laser möglich</li><li>Einfärbbar</li></ul>

Nach seiner Markteinführung (siehe Geschichte) fand PMMA seinen ersten großen Einsatz 1939 als Material für Kontaktlinsen. Eines der ersten Alltagsprodukte aus Polymethylmethacrylat waren Deckel von Radio-Plattenspieler-Kombinationen.

Heute ist PMMA die Basis für eine Vielzahl von transparenten und nicht-transparenten Gegenständen, Waren, Bauteilen und Halbzeugen, die in den unterschiedlichsten Industrien Anwendung finden.

<tr><td>Industrie/Branche</td><td>Anwendung von PMMA</td></tr><tr><td>Automobil und Luftfahrt</td><td>Oberlichte von Omnibussen, Wohnwagenfenster, Rückstrahler, Rück- und Blinklicht-Abdeckungen, Lenkradplaketten, Flugzeugverglasungen</td></tr><tr><td>Elektrotechnik</td><td>Flachbildschirme, Fernsehgeräte-Schutzscheiben, Plattenelemente in der Photovoltaik, Schalterteile, Skalen, Leuchtenabdeckungen</td></tr><tr><td>Bauwesen</td><td>Verkehrsschilder, Reklameschilder, Schutzverglasungen von Bankschaltern, Turnhallen und Laboratorien, Schallschutzwände, Leuchten und Leuchtdecken, Lichtkuppeln, Rohre für Milch, Bier und Süßmost, Waschbecken, Badewannen, Badezimmereinheiten, Duschkabinen, WCs</td></tr><tr><td>Optik</td><td>Brillen- und Uhrgläser, Lupen, Linsen, Prismen, Streuscheiben, lichtleitende Fasern/Fäden und Elemente, Platten mit LED-Einfärbungen, abgestimmt auf die einzelnen Wellenbereiche, Optische Speicher</td></tr><tr><td>Zahnmedizin</td><td>Total- und Teilprothesen, Provisorien, Aufbissschienen, Zahnspangen, Kronen und Brücken sowie künstliche Zähne</td></tr>

Grundstoffe des PMMA sind Aceton, Blausäure, Schwefelsäure und Methanol. Diese Materialien sind zwar giftig, das Produkt Polymethylmethacrylat ist aber ungiftig, was es auch für die innere Medizin und andere sensible Bereiche interessant macht.

Ist Polymethylmethacrylat umweltfreundlich?

Der Europäische Green Deal umfasst einen Aktionsplan für die Europäische Union, um bis 2050 klimaneutral zu werden und die europäische Wirtschaft nachhaltig zu gestalten. Durch seine Eigenschaften trägt PMMA zu diesem Ziel bei, zum Beispiel im Bauwesen. Denn Polymethylmethacrylat ist als Baumaterial langlebig und witterungsbeständig und erhöht somit die Lebensdauer von Gebäuden und vermindert Abfall und CO<sub>2</sub>-Emissionen.

<ul><li>PMMA zählt zu den Spezialkunststoffen; wegen seiner zahlreichen Anwendungen in der Technik ist Polymethylmethacrylat auch ein technischer Thermoplast.</li><li>Der Recycling-Code für PMMA ist 07.</li><li>PMMA transmittiert Licht besser als Klarglas, absorbiert jedoch UV-Strahlung. Daraus folgt: Sonnenbrillen aus Polymethylmethacrylat schützen zwar per se vor UV-Licht; Gewächshausscheiben sollte man jedoch lieber nicht aus PMMA fertigen.</li><li>PMMA verbessert die Haltbarkeit und Puderigkeit von Make-up, daher ist Polymethylmethacrylat häufig in Kosmetik zu finden.</li></ul>

[1] Baur E., Osswald T., Rudolph N.: Saechtling Kunststoff Taschenbuch, 31. Auflage, ISBN 978–3–446–43442–4, Carl Hanser Verlag, München (2013)

[2] Kaiser Wolfgang: Kunststoffchemie für Ingenieure – Von der Synthese zur Anwendung. 4. Auflage, ISBN 978–3–446–44638–0, Carl Hanser Verlage, München (2016)

[3] <a href="https://www.pmma-online.eu/de/pmma-und-der-europaeische-green-deal/" target="_blank">https://www.pmma-online.eu/de/pmma-und-der-europaeische-green-deal/</a>

[4] <a href="https://acrylglas-online.com/acrylglas-geschichte/" target="_blank">https://acrylglas-online.com/acrylglas-geschichte/</a>

Die hervorragenden optischen Eigenschaften qualifizieren Polymethylmethacrylat (PMMA) z.B. für den Einsatz in hochwertigen Linsen

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Knallroter Hingucker: Eine PMMA-Formmasse (Marke: Plexiglas, Hersteller: Evonik AG, Essen) sorgt in den geschwungenen LED-Heckleuchten am Opel Crossland X für einen intensiven Rot-Ton bei homogener Lichtverteilung. Durch das PMMA können die LEDs näher an der Abdeckung platziert werden, ohne dass Hotspots entstehen

PMMA-Formmassen zeigen, wie Gestaltungselemente immer mehr Funktionen erfüllen können. Aufgrund der guten Abbildegenauigkeit von PMMA und seiner wärmeformbeständigeren Variante Polymethylmethacrylimid (PMMI) lassen sich Oberflächen mit feinen haptischen Strukturen in direkter Nachbarschaft zu Hochglanzoberflächen umsetzen

Robuste Oberfläche: Mit PMMA lassen sich nicht nur Bauteile für viele verschiedene Anwendungen herstellen, die sich etwa im Automobilbau und in der Leuchtenindustrie bewährt haben. Es eignet sich auch für die hochglänzende Oberflächenveredlung des multifunktionalen Küchengeräts Thermomix

Gewächshaus im ewigen Eis: Temperaturen weit unter –30 °C. Stürme mit bis zu 320 km/h. Extreme Dürre sowie Eis- oder Permafrostböden. Unter diesen extremen Witterungsbedingungen spielt das PMMA seine volle Stärke aus. Deshalb können Forscher der Great Wall Station in der Antarktis Gemüse anbauen

Neubau: Ende 2018 soll eine Produktionsanlage der Evonik AG (im Bild: Firmenzentrale) für hochwertige Flachfolien aus mehrschichtigem Polymethylmethacrylat die ersten kommerziellen Folien-Chargen liefern. Die Folien kommen unter anderem in der Medizintechnik, im Fenster- und Fassadenbau sowie in der grafischen Industrie zum Einsatz