文章来源于：能源化工新材料公众号
一、材料概述
PMMA的中文化学名称是聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl Methacrylate），聚合物分子分为 (C5H8O2)n。
是甲基丙烯酸甲酯单体，也就是MMA，通过自由基聚合或离子聚合生成的聚合物，具有热塑性。
PMMA有非常好的光学透明性、耐候性及加工性能，常被称之为“有机玻璃”或“亚克力”（Acrylic）。
1910年德国化学家奥托·罗姆（Otto Rohm）在实验室首次试制成功。
1927年德国罗姆哈斯公司（Rohm and Haas）通过聚合反应生产出该材料，并于1931年建设生产装置，开始了PMMA的工业化生产
自实现工业化生产以来，PMMA已成为全球重要的透明聚合物材料，在光学仪器、医疗设备、建筑工程及航空航天等领域都占据着关键的地位。
二、物理化学特性
2.1 光学性能
PMMA的透光率高达90%~92%，而普通的硅酸盐玻璃只有85%，雾度＜2%。
折射率为1.49和光学玻璃差不多。
紫外光（200~400 nm）透过率为73%，远远高于普通的玻璃（仅0.6%），在医疗杀菌和植物补光等紫外需求场景广泛的应用。
2.2 力学与热学性能
2.3 环境耐受性
材料的耐候性很好，长时间的紫外照射，不容易黄变和脆化，户外使用的寿命在10年以上。
化学耐受性这方面，它的耐水性相当好，不过有机溶剂的耐受性不太好，如丙酮、氯仿等，使用时需要特别注意，不要直接直接接触材料。
三、应用领域与典型案例
3.1 光学与电子领域
精密光学元件：可以用作相机镜头、AR/VR光学镜片的材料，因为高透光率（92%）和轻量化（密度1.2 g/cm³）的优势，可以将光学仪器的重量减轻30%以上。
显示技术：是LED背光模组导光板和LCD扩散板的主要材料，PMMA的光学均匀性误差＜5%，可以很高效传导光能。
3.2 医疗与生物医学
人工器官： 1949年开始，因为PMMA的生物相容性（细胞毒性等级0级）和长期稳定性好，开始用于白内障手术的人工晶状体，目前累计植入超过3亿例。
医疗设备：大量应用在婴儿保育箱透明舱体、手术显微镜的防护罩，紫外消毒500次之后，材料性能保持率95%以上。
3.3 建筑与工业应用
建筑采光：慕尼黑奥林匹克体育馆，透光屋顶采用的就是单块面积达50㎡的PMMA材料、温室覆盖透光板的材料，采光效率比玻璃还高15%以上。
工业防护：用在高速公路的隔音屏障上，可以降低噪量35 dB；二战时期英国喷火战斗机的座舱罩也是用的PMMA材料，抗冲击速度＞200 m/s，防止座舱被击穿。
3.4 航空航天与交通
部件的轻量化：像飞机舷窗、汽车尾灯罩等这类产品，PMM时完全可以替代玻璃的，透光性更好，重量更轻，能耗更低。
特种防护：防弹玻璃的夹层，也有PMMA的身影，可以抗击9mm手枪的射击；需要防冲击的仪表盘盖板等，可以耐受-40℃~80℃的温度。
四、技术发展与未来趋势
4.1 性能优化技术
表面改性技术：在PMMA材料的表层涂一层二氧化硅纳米材料，可以将材料硬度提升到6H，更硬自然更耐划伤。
共混改性：PMMA还可以与PC共混，提升材料的耐热性，长期使用温度可以提升至120℃。PMMA与石墨烯的复合材料，可以增强材料的抗静电性。
4.2 绿色制造技术
生物基原料：德国赢创（Evonik）以甘蔗发酵制乙醇，生物基乙醇与甲醇通过羰基化反应催化生成MMA，碳足迹降低了40%，已实现万吨级生产；
循环回收：废弃的PMMA可以经过热裂解转化成MMA单体，回收率可以大于90%以上，所有废弃的PMMA都可以进行再次回收利用。
4.3 前沿应用探索
智能光学材料：PMMA薄膜领域的智能技术，可以使用集成电改变材料的颜色和透光率，透光率的可调节10%~80%，适用于智能幕墙与汽车天窗等细分领域。
自修复材料：含动态共价键的PMMA复合材料，60℃下可自修复表面划痕，修复效率＞95%，预计今年可以商业化应用于汽车灯罩等领域。
五、说在最后
PMMA既有优良的光学透明性，还有很强的工程实用性，通过材料改性技术（如表面硬化、共混增强）和新技术应用（生物基合成、循环回收），可以解决材料硬度低（莫氏硬度＜3）和耐热性不足（Tg=104℃）等性能瓶颈问题。
未来，智能化技术（电致变色）、绿色化技术（生物基原料）发展的越来越成熟，那PMMA在高端光学仪器、低碳建筑、精准医疗这些领域的应用会越来越多，作为基础材料，也会支持着这些战略性新兴产业的蓬勃发展。
一审一校：黄杨
二审二校：何玲
三审三校：雷振友
