A polikarbonát (PC) az egyik legsokoldalúbb műszaki hőre lágyuló műanyag, amelyet autóipari lencsékben, szórakoztató elektronikában, szemüvegekben és védőfelszerelésekben használnak. Nagy ütésállósága, optikai átlátszósága és méretstabilitása ideálissá teszi igényes alkalmazásokhoz. A PC jól ismert hátránya azonban az alacsony felületi keménysége, ami gyenge karc- és kopásállósághoz vezet – különösen gyakori érintkezés vagy súroló körülmények között.
Tehát hogyan javíthatják a gyártók a PC felületének tartósságát anélkül, hogy veszélyeztetnék annak átlátszóságát vagy mechanikai tulajdonságait? Fedezzünk fel számos hatékony megoldást és iparágilag validált technikát e kihívások leküzdésére.
Megoldás: A feldolgozási fejlesztések és a felületi tulajdonságok módosításainak kombinálása fejlett védelmi technológiákkal.
1. Szilikon alapú adalékanyagok: Belső kenőképesség
A nagy teljesítményű szilikon adalékanyagok, például a polidimetilsziloxán (PDMS) vagy a sziloxán alapú mesterkeverékek, mint például a Dow MB50-001, a Wacker GENIOPLAST és a SILIKE Silicone Masterbatch LYSI-413, polikarbonát (PC) készítményekbe való beépítése jelentősen javíthatja az anyag teljesítményét. Ezen adalékanyagok 1-3%-os koncentrációban történő használatával hatékonyan csökkenthető a súrlódási együttható, ami javítja mind a karcállóságot, mind a kopásállóságot.
Főbb előnyök: Ezek a szilikon adalékanyagok, mint PC feldolgozási adalékanyagok és módosítók, nemcsak megőrzik a PC optikai tisztaságát, hanem fokozzák a felület kenőképességét is. Ez a felületi károsodás jelentős csökkenését eredményezi a csiszolóanyaggal való érintkezés során, ami végső soron a termék élettartamának javulásához vezet.
Gyakorlati tipp: Az optimális teljesítmény biztosítása érdekében elengedhetetlen a megfelelő diszperzió elérése kétcsigás extrudálással, ami segít megelőzni a fázisszétválást és maximalizálja az adalékanyagok előnyeit.
A Chengdu SILIKE Technology Co., Ltd. Kína vezető beszállítójaszilikon adalékanyagok módosított műanyagokhozA vállalat innovatív megoldásokat kínál, amelyek célja a különféle műanyagok teljesítményének és funkcionalitásának javítása. Az egyik kiemelkedő termékük aSILIKE szilikon mesterkeverék LYSI-413,Egy rendkívül hatékony pelletizált készítmény, amely 25% ultranagy molekulatömegű sziloxán polimert tartalmaz polikarbonátban (PC) diszpergálva. Ez a szilikon alapú adalékanyag különösen hatékony a PC-kompatibilis gyantarendszerekhez. Javítja a feldolgozási tulajdonságokat és a felületi minőséget azáltal, hogy fokozza a gyanta folyóképességét, megkönnyíti a forma feltöltését és kioldását, csökkenti az extruder nyomatékát, mérsékli a súrlódási együtthatót, és kiváló karcolás- és kopásállóságot biztosít. Ezenkívül ez a sziloxán alapú mesterkeverék karcálló adalékanyagként is működik, így kiváló megoldást jelent a PC-termékek karcállóságának növelésére, és végső soron javítja azok általános teljesítményét és tartósságát.
2. UV-fényre kötő keménybevonatok nanotechnológiával
Vigyen fel fejlett sziloxán alapú vagy hibrid szerves-szervetlen kemény bevonatokat (pl. Momentive SilFORT AS4700 vagy a PPG DuraShield). Ezek a bevonatok akár 7H-9H ceruza keménységet is elérhetnek, ami jelentősen javítja a karcállóságot.
UV-fényre keményedő bevonatok nanorészecskékkel (pl. szilícium-dioxid vagy cirkónium-dioxid) történő beépítése a kopásállóság további növelése érdekében.
Előny: Védőréteget képez a karcolások, vegyszerek és UV-sugárzás ellen, ideális optikai és autóipari alkalmazásokhoz.
Felhordás: Az egyenletes vastagság (5-10 µm) eléréséhez merítéssel, szórófestéssel vagy öntéssel kell bevonni.
3. Nanokompozit megerősítés
Adjunk nanofillereket, például nanoszilíciumot, alumínium-oxidot vagy grafén-oxidot (0,5-2 tömegszázalék) a PC mátrixhoz. Ezek növelik a felületi keménységet és javítják a kopásállóságot anélkül, hogy jelentősen befolyásolnák az átlátszóságot, ha a részecskeméret <40 nm.
Példa: Tanulmányok kimutatták, hogy a PC-ben lévő 1% nanoszilícium-dioxid 20-30%-kal javíthatja a Taber kopásállóságát.
Tipp: Használjon kompatibilizálószereket (pl. szilán kapcsolószereket) az egyenletes diszperzió biztosításához és az agglomeráció elkerüléséhez.
4. PC keverékek a kiegyensúlyozott teljesítményért
Keverjen PC-t PMMA-val (10-20%) a felületi keménység növelése, vagy PBT-vel a szívósság és kopásállóság javítása érdekében. Ezek a keverékek egyensúlyt teremtenek a karcállóság és a PC inherens ütésállósága között.
Példa: A 15% PMMA-t tartalmazó PC/PMMA keverék növelheti a felület keménységét, miközben megőrzi az átlátszóságot a kijelzőalkalmazások során.
Figyelem: Optimalizálja a keverési arányokat, hogy elkerülje a PC termikus stabilitásának vagy tartósságának veszélyeztetését.
5. Fejlett felületmódosítási technikák
Plazmakezelés: Plazma-erősítésű kémiai gőzfázisú leválasztással (PECVD) vékony, kemény bevonatokat, például szilícium-oxinitridet (SiOxNy) visznek fel a PC felületére. Ez javítja a karcállóságot és a kopási tulajdonságokat.
Lézeres textúrázás: Mikro- vagy nanoméretű textúrákat hozhat létre a PC felületén az érintkezési terület és a diffúz karcolások csökkentése érdekében, javítva az esztétikai tartósságot.
Előny: A textúrázás akár 40%-kal is csökkentheti a látható karcolásokat a nagy érintkezésű alkalmazásokban.
6. Adalékanyag-kombinációk a szinergia érdekében
A szilikon adalékanyagokat más funkcionális adalékanyagokkal, például PTFE (politetrafluoretilén) mikroporokkal (0,5-1%) kombinálva szinergikus hatást érhetünk el. A PTFE fokozza a kenőképességet, míg a szilikon a kopásállóságot.
Példa: A 2%-os szilikon mesterkeverék és a 0,5%-os PTFE keveréke 25%-kal csökkentheti a kopási sebességet csúszó alkalmazásokban.
7. Optimalizált feldolgozási feltételek:
Nagy nyíróerejű keverést alkalmazzon az adalékanyagok és töltőanyagok egyenletes eloszlatásához. A PC feldolgozási hőmérsékletét (260-310°C) tartsa fenn a degradáció elkerülése érdekében.
Precíziós öntési technikákat (pl. fröccsöntés polírozott formákkal) alkalmazzon a karcolásokat kiváltó felületi hibák minimalizálása érdekében.
A fröccsöntött alkatrészeket 120-130°C-on hőkezelni kell a belső feszültségek enyhítése és a hosszú távú kopásállóság javítása érdekében.
Innovációs figyelő: Az öngyógyító és a DLC bevonatok térnyerése
Az olyan feltörekvő technológiák, mint az öngyógyuló bevonatok (poliuretán vagy sziloxán kémia alapján) és a gyémántszerű szén (DLC) bevonatok, jövőbiztos megoldásokat kínálnak a rendkívül tartós, nagy tapintású PC-alkalmazásokhoz. Bár a tömegpiaci termékek esetében még mindig megfizethetetlenek, ezek a technológiák ígéretesek a luxuselektronika, az autóipar és a repülőgépipar területén.
Ajánlott megközelítés az optimális teljesítmény eléréséhez a műszaki hőre lágyuló műanyagokban
Azoknak a gyártóknak, akik praktikus, skálázható megoldást keresnek a PC-felület tartósságának javítására, a következőket ajánljuk:
1)2%-os UHMW szilikon adalékanyag a belső kenőképességért
2) Sziloxán alapú UV bevonat + 1% nano-szilícium-dioxid a felületi keménységért
3) Lézeres öntéssel történő mikrotextúrázás a karcolások elrejtése érdekében
Ez a háromágú megközelítés a költséghatékonyság, a feldolgozási kompatibilitás és a teljesítmény egyensúlyát biztosítja, így ideális a mindennapi használatnak kitett és tartós esztétikát igénylő termékekhez.
Iparágban bizonyított
A MarketsandMarkets 2024-es jelentése szerint a globális keménybevonatok piaca várhatóan meghaladja az 1,3 milliárd dollárt 2027-re, amit a karcálló műanyagok iránti növekvő kereslet fog hajtani az autóipari kijelzőkben, mobileszközökben és optikai lencsékben. Az anyaggyártók és a multifunkcionális adalékanyagokat és nano-töltőanyagokat integráló keverőgyártók jó helyzetben vannak ahhoz, hogy vezető szerepet töltsenek be a tartós PC-alapú termékek következő generációjában.
Készen áll arra, hogy javítsa a műszaki műanyagok, például a PC karc- és kopásállóságát?
Fedezze fel a SILIKE-tműanyag adalékanyagolyan megoldások, amelyek javítják a feldolgozási és felületi tulajdonságokat, hogy megfeleljenek a tartóssági igényeinek.
For further information, please visit our website at www.siliketech.com, or contact us at Tel: +86-28-83625089 or via email at amy.wang@silike.cn. we provide Hatékony műanyagfeldolgozási megoldások.
Közzététel ideje: 2025. július 2.
