Polikarbonat (PC) je eden najbolj vsestranskih inženirskih termoplastov, ki se uporablja v avtomobilskih lečah, potrošniški elektroniki, očalih in zaščitni opremi. Zaradi visoke udarne trdnosti, optične jasnosti in dimenzijske stabilnosti je idealen za zahtevne aplikacije. Vendar pa je znana pomanjkljivost PC-ja njegova nizka površinska trdota, kar vodi do slabe odpornosti proti praskam in obrabi – zlasti pri pogostem stiku ali abrazivnih pogojih.
Kako lahko torej proizvajalci izboljšajo površinsko vzdržljivost PC-ja, ne da bi pri tem ogrozili njegovo prosojnost ali mehanske lastnosti? Oglejmo si vrsto učinkovitih rešitev in industrijsko preverjenih tehnik za premagovanje teh izzivov.
Rešitev: Združite izboljšave obdelave in modifikacije površinskih lastnosti z naprednimi tehnologijami zaščite.
1. Dodatki na osnovi silikona: Notranja mazljivost
Vključitev visokozmogljivih silikonskih dodatkov, kot sta polidimetilsiloksan (PDMS) ali masterbatche na osnovi siloksana, kot so Dow MB50-001, Wacker GENIOPLAST in SILIKE Silicone Masterbatch LYSI-413, v formulacije polikarbonata (PC) lahko znatno izboljša učinkovitost materiala. Z uporabo teh dodatkov pri stopnji obremenitve 1–3 % lahko učinkovito zmanjšate koeficient trenja, kar izboljša tako odpornost proti praskam kot tudi vzdržljivost proti obrabi.
Ključne prednosti: Ti silikonski dodatki, kot dodatki in modifikatorji za obdelavo PC-ja, ne le ohranjajo optično jasnost PC-ja, temveč tudi izboljšajo mazljivost površine. To ima za posledico izjemno zmanjšanje poškodb površine med stikom z abrazivom, kar na koncu vodi do daljše življenjske dobe izdelka.
Praktični nasvet: Za zagotovitev optimalne učinkovitosti je bistveno doseči ustrezno disperzijo z dvojnim vijačnim ekstrudiranjem, kar pomaga preprečiti ločevanje faz in povečati koristi dodatkov.
Chengdu SILIKE Technology Co., Ltd je vodilni kitajski dobaviteljsilikonski dodatki za modificirane plastikePodjetje ponuja inovativne rešitve, zasnovane za izboljšanje zmogljivosti in funkcionalnosti različnih plastičnih materialov. Eden njihovih izstopajočih izdelkov jeSilikonska glavna zmes SILIKE LYSI-413,Visoko učinkovita peletirana formulacija, ki vsebuje 25 % siloksanskega polimera z ultra visoko molekulsko maso, dispergiranega v polikarbonatu (PC). Ta dodatek na osnovi silikona je še posebej učinkovit za PC-združljive smolne sisteme. Izboljša lastnosti obdelave in kakovost površine z izboljšanjem pretočnosti smole, olajšanjem polnjenja in sproščanja kalupov, zmanjšanjem navora ekstruderja, znižanjem koeficienta trenja ter zagotavljanjem vrhunske odpornosti proti madežem in obrabi. Poleg tega ta masterbatch na osnovi siloksana deluje kot dodatek proti praskam, zaradi česar je odlična rešitev za povečanje odpornosti PC izdelkov proti praskam in končno izboljšanje njihove splošne zmogljivosti in trajnosti.
2. Trdi premazi, ki se utrjujejo z UV-žarki in nanotehnologijo
Nanesite napredne organsko-anorganske trde premaze na osnovi siloksana ali hibridne organsko-anorganske trde premaze (npr. Momentive SilFORT AS4700 ali PPG-jev DuraShield). Ti premazi dosegajo trdoto kot svinčnik do 7H-9H, kar znatno izboljša odpornost proti praskam.
Za dodatno povečanje odpornosti proti obrabi vključite UV-strjevalne premaze z nanodelci (npr. silicijev dioksid ali cirkonijev dioksid).
Prednost: Zagotavlja zaščitno pregrado pred praskami, kemikalijami in UV-degradacijo, idealno za optične in avtomobilske aplikacije.
Nanos: Za enakomerno debelino (5–10 µm) uporabite nanos s potapljanjem, brizganjem ali obtočnim premazom.
3. Nanokompozitna ojačitev
V PC matrico dodajte nanopolnila, kot so nanosilicijev dioksid, aluminijev oksid ali grafenov oksid (0,5–2 % po teži). Ta povečajo površinsko trdoto in izboljšajo odpornost proti obrabi, ne da bi bistveno vplivala na prosojnost, če je velikost delcev <40 nm.
Primer: Študije kažejo, da lahko 1 % nanosilike v PC izboljša odpornost proti obrabi po Taberu za 20–30 %.
Nasvet: Za zagotovitev enakomerne disperzije in preprečevanje aglomeracije uporabite kompatibilizatorje (npr. silanska veziva).
4. Mešanice PC za uravnoteženo delovanje
Mešanica PC s PMMA (10–20 %) za izboljšanje površinske trdote ali s PBT za izboljšano žilavost in odpornost proti obrabi. Te mešanice uravnotežijo odpornost proti praskam z udarno trdnostjo, ki je prirojena PC.
Primer: Mešanica PC/PMMA s 15 % PMMA lahko poveča trdoto površine, hkrati pa ohrani jasnost za uporabo v zaslonih.
Pozor: Optimizirajte razmerja mešanic, da preprečite ogrožanje toplotne stabilnosti ali žilavosti PC-ja.
5. Napredne tehnike modifikacije površin
Obdelava s plazmo: Za nanašanje tankih, trdih prevlek, kot je silicijev oksinitrid (SiOxNy), na površine PC uporabite plazemsko izboljšano kemično nanašanje s paro (PECVD). To izboljša odpornost proti praskam in obrabne lastnosti.
Lasersko teksturiranje: Ustvarite mikro- ali nanoteksture na površini računalnika, da zmanjšate kontaktno površino in razpršite praske, s čimer izboljšate estetsko vzdržljivost.
Prednost: Teksturiranje lahko zmanjša vidne praske do 40 % pri aplikacijah z veliko kontakta.
6. Aditivne kombinacije za sinergijo
Za sinergijske učinke kombinirajte silikonske dodatke z drugimi funkcionalnimi dodatki, kot so mikroprahovi PTFE (politetrafluoroetilena) (0,5–1 %). PTFE izboljša mazljivost, silikon pa izboljša odpornost proti obrabi.
Primer: Mešanica 2 % silikonske masterbatche in 0,5 % PTFE lahko zmanjša stopnjo obrabe za 25 % pri drsnih aplikacijah.
7. Optimizirani pogoji obdelave:
Za enakomerno disperzijo dodatkov in polnil uporabite mešanico z visokim strižnim tlakom. Vzdržujte temperaturo obdelave PC (260–310 °C), da preprečite degradacijo.
Uporabite tehnike preciznega brizganja (npr. brizganje s poliranimi kalupi), da zmanjšate površinske napake, ki bi lahko sprožile praske.
Žarite oblikovane dele pri 120–130 °C, da zmanjšate notranje napetosti in izboljšate dolgoročno odpornost proti obrabi.
Inovacije v ospredju: Samoobnavljajoči se in DLC premazi v porastu
Nove tehnologije, kot so samoobnavljajoči se premazi (na osnovi poliuretanske ali siloksanske kemije) in diamantu podobni ogljikovi (DLC) premazi, ponujajo rešitve za prihodnost za ultra trpežne aplikacije za osebne računalnike, ki se pogosto uporabljajo na dotik. Čeprav so te tehnologije za množično prodajo še vedno previsoke, so obetavne v luksuzni elektroniki, avtomobilski in vesoljski industriji.
Priporočen pristop za optimalno delovanje pri inženirstvu termoplastov
Za proizvajalce, ki iščejo praktično in prilagodljivo rešitev za izboljšanje vzdržljivosti površine računalnika, priporočamo:
1)2 % UHMW silikonski dodatek za notranjo mazljivost
2) UV-premaz na osnovi siloksana + 1 % nano silicijevega dioksida za površinsko trdoto
3) Mikroteksturiranje z laserskim oblikovanjem za skrivanje prask
Ta trojni pristop zagotavlja ravnovesje med stroškovno učinkovitostjo, združljivostjo s predelavo in zmogljivostjo, zaradi česar je idealen za izdelke, ki so izpostavljeni vsakodnevni obrabi in zahtevajo dolgotrajno estetiko.
Preizkušeno v industriji
Glede na poročilo MarketsandMarkets iz leta 2024 naj bi svetovni trg trdih premazov do leta 2027 presegel 1,3 milijarde dolarjev, kar bo posledica naraščajočega povpraševanja po plastiki, odporni proti praskam, v avtomobilskih zaslonih, mobilnih napravah in optičnih lečah. Formulatorji materialov in mešanice, ki vključujejo večnamenske dodatke in nanopolnila, so v dobrem položaju, da prevzamejo vodilno vlogo pri naslednji generaciji trpežnih izdelkov na osnovi osebnih računalnikov.
Ste pripravljeni izboljšati odpornost vaše inženirske plastike, kot je PC, na praske in obrabo?
Raziščite SILIKEdodatek za plastikorešitve, ki izboljšajo obdelavo in lastnosti površine, da zadostijo vašim zahtevam glede trajnosti.
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 učinkovite rešitve za predelavo plastike.
Čas objave: 2. julij 2025
