Полікарбонат (ПК) – один із найуніверсальніших інженерних термопластиків, що використовуються в автомобільних лінзах, побутовій електроніці, окулярах та захисному спорядженні. Його висока ударна міцність, оптична прозорість та стабільність розмірів роблять його ідеальним для вимогливих застосувань. Однак відомим недоліком ПК є низька твердість поверхні, що призводить до низької стійкості до подряпин та зносу, особливо за частого контакту або в абразивних умовах.
Отже, як виробники можуть підвищити міцність поверхні ПК, не погіршуючи його прозорість чи механічні властивості? Давайте розглянемо низку ефективних рішень та перевірених у галузі методів подолання цих проблем.
Рішення: Поєднання покращень обробки та модифікації властивостей поверхні з передовими технологіями захисту.
1. Добавки на основі силікону: внутрішня змащувальна здатність
Додавання високоефективних силіконових добавок, таких як полідиметилсилоксан (PDMS) або мастербатчі на основі силоксану, такі як Dow MB50-001, Wacker GENIOPLAST та SILIKE Silicone Masterbatch LYSI-413, до рецептур полікарбонату (ПК) може значно покращити його експлуатаційні характеристики. Використовуючи ці добавки на рівні 1-3%, можна ефективно зменшити коефіцієнт тертя, що покращує як стійкість до подряпин, так і зносостійкість.
Основні переваги: Ці силіконові добавки, як добавки та модифікатори для обробки полікарбонату, не тільки зберігають оптичну прозорість полікарбонату, але й покращують змащувальну здатність поверхні. Це призводить до значного зменшення пошкодження поверхні під час абразивного контакту, що зрештою призводить до збільшення терміну служби продукту.
Практична порада: Для забезпечення оптимальної продуктивності важливо досягти належного диспергування за допомогою двошнекової екструзії, що допомагає запобігти розділенню фаз і максимізує переваги добавок.
Chengdu SILIKE Technology Co., Ltd є провідним китайським постачальникомсиліконові добавки для модифікованих пластмасКомпанія пропонує інноваційні рішення, розроблені для покращення експлуатаційних характеристик та функціональності різних пластикових матеріалів. Одним з їхніх найвидатніших продуктів єСиліконовий матковий концентрат SILIKE LYSI-413,Високоефективна гранульована формула, що містить 25% силоксанового полімеру надвисокої молекулярної маси, диспергованого в полікарбонаті (ПК). Ця добавка на основі силікону особливо ефективна для ПК-сумісних смоляних систем. Вона покращує технологічні властивості та якість поверхні, покращуючи текучість смоли, полегшуючи заповнення та вивільнення форми, зменшуючи крутний момент екструдера, знижуючи коефіцієнт тертя та забезпечуючи чудову стійкість до пошкоджень та стирання. Крім того, цей матковий батч на основі силоксану функціонує як добавка, що запобігає подряпинам, що робить його чудовим рішенням для підвищення стійкості до подряпин виробів з ПК та, зрештою, покращення їхньої загальної продуктивності та довговічності.
2. Тверді покриття, що тверднуть під дією ультрафіолетового випромінювання, з використанням нанотехнологій
Нанесіть сучасні тверді покриття на основі силоксану або гібридні органічно-неорганічні (наприклад, Momentive SilFORT AS4700 або PPG's DuraShield). Ці покриття досягають твердості олівцем до 7H-9H, значно покращуючи стійкість до подряпин.
Додайте покриття, що тверднуть під дією ультрафіолетового випромінювання, з наночастинками (наприклад, діоксидом кремнію або цирконієм), щоб ще більше підвищити стійкість до стирання.
Перевага: Забезпечує захисний бар'єр від подряпин, хімічних речовин та ультрафіолетового випромінювання, ідеально підходить для оптичних та автомобільних застосувань.
Застосування: Для рівномірної товщини (5-10 мкм) використовуйте покриття зануренням, розпиленням або обливанням.
3. Нанокомпозитне армування
Додайте до матриці ПК нанонаповнювачі, такі як нанокремнезем, оксид алюмінію або оксид графену (0,5-2% за вагою). Вони збільшують твердість поверхні та покращують зносостійкість, не впливаючи суттєво на прозорість, якщо розмір частинок <40 нм.
Приклад: Дослідження показують, що 1% нанокремнезему в ПК може покращити стійкість до стирання за методом Табера на 20-30%.
Порада: Використовуйте компатибілізатори (наприклад, силанові сполучні агенти), щоб забезпечити рівномірне диспергування та уникнути агломерації.
4. Суміші ПК для збалансованої продуктивності
Змішуйте ПК з ПММА (10-20%) для підвищення твердості поверхні або з ПБТ для покращення міцності та зносостійкості. Ці суміші поєднують стійкість до подряпин з ударною в'язкістю, властивою ПК.
Приклад: Суміш ПК/ПММА з 15% ПММА може збільшити твердість поверхні, зберігаючи при цьому прозорість для використання у дисплеях.
Увага: Оптимізуйте співвідношення змішування, щоб уникнути зниження термічної стабільності або міцності ПК.
5. Розширені методи модифікації поверхні
Плазмова обробка: Застосовуйте плазмово-посилене хімічне осадження з парової фази (PECVD) для нанесення тонких, твердих покриттів, таких як оксинітрид кремнію (SiOxNy), на поверхні ПК. Це покращує стійкість до подряпин та зносостійкість.
Лазерне текстурування: створення мікро- або нанорозмірних текстур на поверхні ПК для зменшення площі контакту та розсіювання подряпин, покращуючи естетичну довговічність.
Перевага: Текстурування може зменшити видимі подряпини до 40% у випадках високого контакту.
6. Адитивні комбінації для синергії
Поєднуйте силіконові добавки з іншими функціональними добавками, такими як мікропорошки PTFE (політетрафторетилену) (0,5-1%), для досягнення синергетичного ефекту. PTFE покращує змащувальну здатність, а силікон покращує зносостійкість.
Приклад: Суміш 2% силіконової маткової суміші та 0,5% PTFE може знизити знос на 25% у системах ковзання.
7. Оптимізовані умови обробки:
Використовуйте компаундування з високим зсувним зусиллям для рівномірного розподілу добавок та наповнювачів. Підтримуйте температуру обробки ПК (260-310°C), щоб уникнути деградації.
Використовуйте методи точного лиття (наприклад, лиття під тиском з полірованими формами), щоб мінімізувати дефекти поверхні, які можуть спричинити подряпини.
Відпаліть литі деталі при температурі 120-130°C для зняття внутрішніх напружень та покращення довготривалих зносостійкостей.
Огляд інновацій: Самовідновлювальні та DLC-покриття набирають популярності
Новітні технології, такі як самовідновлювальні покриття (на основі поліуретанової або силоксанової хімії) та алмазоподібні вуглецеві (DLC) покриття, пропонують перспективні рішення для надміцних ПК з високою чутливістю до дотику. Хоча ці технології все ще є непомірно дорогими для масового ринку, вони є перспективними в електроніці класу люкс, автомобілебудуванні та аерокосмічній промисловості.
Рекомендований підхід для оптимальної продуктивності в інженерних термопластах
Виробникам, які шукають практичне, масштабоване рішення для покращення довговічності поверхні ПК, ми рекомендуємо:
1)2% силіконова добавка UHMW для внутрішньої змащувальної якості
2) УФ-покриття на основі силоксану + 1% нанокремнезему для твердості поверхні
3) Мікротекстурування за допомогою лазерного лиття для приховування подряпин
Такий тристоронній підхід забезпечує баланс економічної ефективності, сумісності з обробкою та продуктивності, що робить його ідеальним для виробів, що піддаються щоденному носінню та потребують тривалої естетики.
Перевірено в галузі
Згідно зі звітом MarketsandMarkets за 2024 рік, прогнозується, що світовий ринок твердих покриттів до 2027 року перевищить 1,3 мільярда доларів, що зумовлено зростанням попиту на стійкі до подряпин пластмаси для автомобільних дисплеїв, мобільних пристроїв та оптичних лінз. Розробники матеріалів та компаундів, які інтегрують багатофункціональні добавки та нанонаповнювачі, мають хороші можливості стати лідерами у створенні наступного покоління довговічних продуктів на базі ПК.
Готові покращити стійкість ваших інженерних пластмас, таких як ПК, до подряпин та зносостійкості?
Дослідіть SILIKEдобавка до пластмасрішення, що покращують обробку та властивості поверхні для задоволення ваших вимог щодо довговічності.
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 ефективні рішення для переробки пластмас.
Час публікації: 02 липня 2025 р.
