Поликарбонатът (PC) е един от най-универсалните инженерни термопластични материали, използвани в автомобилни лещи, потребителска електроника, очила и предпазни средства. Високата му ударна якост, оптична яснота и размерна стабилност го правят идеален за взискателни приложения. Известен недостатък на PC обаче е ниската му повърхностна твърдост, което води до лоша устойчивост на надраскване и износване, особено при чест контакт или абразивни условия.
И така, как производителите могат да подобрят издръжливостта на повърхността на компютъра, без да компрометират неговата прозрачност или механични свойства? Нека разгледаме редица ефективни решения и валидирани в индустрията техники за преодоляване на тези предизвикателства.
Решение: Комбинирайте подобрения в обработката и модификации на свойствата на повърхността с усъвършенствани технологии за защита.
1. Добавки на силиконова основа: Вътрешна смазка
Включването на високоефективни силиконови добавки, като полидиметилсилоксан (PDMS) или мастербачи на базата на силоксан, като Dow MB50-001, Wacker GENIOPLAST и SILIKE Silicone Masterbatch LYSI-413, в съставите на поликарбонат (PC) може значително да подобри характеристиките на материала. Чрез използването на тези добавки при ниво на натоварване от 1-3% можете ефективно да намалите коефициента на триене, което подобрява както устойчивостта на надраскване, така и износоустойчивостта.
Основни предимства: Тези силиконови добавки, като добавки и модификатори за обработка на поликарбонат, не само запазват оптичната чистота на поликарбоната, но и повишават смазочните свойства на повърхността. Това води до забележително намаляване на увреждането на повърхността по време на абразивен контакт, което в крайна сметка води до подобрена дълготрайност на продукта.
Практически съвет: За да се осигури оптимална производителност, е важно да се постигне правилно диспергиране чрез двушнекова екструзия, което помага за предотвратяване на фазово разделяне и увеличава максимално ползите от добавките.
Chengdu SILIKE Technology Co., Ltd е водещ китайски доставчик насиликонови добавки за модифицирани пластмасиКомпанията предлага иновативни решения, предназначени да подобрят производителността и функционалността на различни пластмасови материали. Един от техните забележителни продукти еSILIKE силиконов мастербач LYSI-413,Високоефективна пелетизирана формула, която съдържа 25% силоксанов полимер с ултрависоко молекулно тегло, диспергиран в поликарбонат (PC). Тази добавка на силиконова основа е особено ефективна за PC-съвместими смолни системи. Тя подобрява свойствата на обработка и качеството на повърхността, като подобрява течливостта на смолата, улеснява пълненето и освобождаването на матрицата, намалява въртящия момент на екструдера, понижава коефициента на триене и осигурява превъзходна устойчивост на износване и надраскване. Освен това, този мастербач на силоксанова основа функционира като добавка против надраскване, което го прави отлично решение за повишаване на устойчивостта на надраскване на PC продуктите и в крайна сметка подобряване на цялостната им производителност и издръжливост.
2. UV-втвърдяващи се твърди покрития с нанотехнологии
Нанесете усъвършенствани твърди покрития на основата на силоксан или хибридни органично-неорганични покрития (напр. Momentive SilFORT AS4700 или PPG's DuraShield). Тези покрития постигат твърдост на молив до 7H-9H, което значително подобрява устойчивостта на надраскване.
Включете UV-втвърдяващи се покрития с наночастици (напр. силициев диоксид или цирконий), за да повишите допълнително устойчивостта на абразия.
Предимство: Осигурява защитна бариера срещу надраскване, химикали и UV разграждане, идеална за оптични и автомобилни приложения.
Приложение: За постигане на равномерна дебелина (5-10 µm) използвайте потапяне, пръскане или обливане.
3. Нанокомпозитно подсилване
Добавете нанопълнители като наносилициев диоксид, алуминиев оксид или графенов оксид (0,5-2% тегловни) към PC матрицата. Те увеличават повърхностната твърдост и подобряват износоустойчивостта, без да влияят значително на прозрачността, ако размерът на частиците е <40 nm.
Пример: Проучванията показват, че 1% наносилициев диоксид в поликарбоната може да подобри устойчивостта на абразия по метода на Табер с 20-30%.
Съвет: Използвайте компатибилизатори (напр. силанови свързващи агенти), за да осигурите равномерно разпръскване и да избегнете агломерация.
4. PC смеси за балансирана производителност
Смесете PC с PMMA (10-20%) за подобряване на повърхностната твърдост или с PBT за подобрена здравина и износоустойчивост. Тези смеси балансират устойчивостта на надраскване с присъщата ударна якост на PC.
Пример: Смес от PC/PMMA с 15% PMMA може да увеличи твърдостта на повърхността, като същевременно запази прозрачността за приложения за дисплеи.
Внимание: Оптимизирайте съотношенията на смесване, за да избегнете компрометиране на термичната стабилност или здравината на поликарбоната.
5. Усъвършенствани техники за модификация на повърхности
Плазмена обработка: Прилага се плазмено-усилено химическо отлагане от пари (PECVD) за нанасяне на тънки, твърди покрития като силициев оксинитрид (SiOxNy) върху PC повърхности. Това подобрява устойчивостта на надраскване и износоустойчивостта.
Лазерно текстуриране: Създайте микро- или наномащабни текстури върху повърхността на компютъра, за да намалите контактната площ и да разсеете драскотините, подобрявайки естетическата издръжливост.
Предимство: Текстурирането може да намали видимите драскотини с до 40% при приложения с висок контакт.
6. Адитивни комбинации за синергия
Комбинирайте силиконовите добавки с други функционални добавки, като например PTFE (политетрафлуороетилен) микропрахове (0,5-1%) за синергични ефекти. PTFE подобрява смазочните свойства, докато силиконът подобрява износоустойчивостта.
Пример: Смес от 2% силиконов мастербач и 0,5% PTFE може да намали износването с 25% при плъзгащи приложения.
7. Оптимизирани условия на обработка:
Използвайте смесване с високо срязващо усилие за равномерно разпръскване на добавки и пълнители. Поддържайте температури на обработка на поликарбоната (260-310°C), за да избегнете разграждане.
Използвайте техники за прецизно формоване (напр. шприцване с полирани форми), за да сведете до минимум повърхностните дефекти, които биха могли да предизвикат драскотини.
Отгрявайте формованите части при 120-130°C, за да облекчите вътрешните напрежения и да подобрите дългосрочната им износоустойчивост.
Иновации: Самовъзстановяващите се и DLC покрития са на мода
Нововъзникващи технологии като самовъзстановяващи се покрития (базирани на полиуретанова или силоксанова химия) и диамантоподобни въглеродни (DLC) покрития предлагат решения за бъдещето за ултра-издръжливи компютърни приложения с високо ниво на допир. Въпреки че все още са твърде високи за масовите продукти, тези технологии са обещаващи в луксозната електроника, автомобилостроенето и аерокосмическата промишленост.
Препоръчителен подход за оптимална производителност при инженерните термопласти
За производители, търсещи практично и мащабируемо решение за подобряване на издръжливостта на повърхността на компютъра, препоръчваме:
1)2% UHMW силиконова добавка за вътрешна смазка
2) UV покритие на базата на силоксан + 1% нано силиций за повърхностна твърдост
3) Микротекстуриране чрез лазерно формоване за скриване на драскотини
Този тристранен подход осигурява баланс между икономическа ефективност, съвместимост с обработката и производителност, което го прави идеален за продукти, изложени на ежедневно износване и изискващи дълготрайна естетика.
Доказано в индустрията
Според доклад на MarketsandMarkets от 2024 г., се очаква световният пазар на твърди покрития да надхвърли 1,3 милиарда долара до 2027 г., водено от нарастващото търсене на устойчиви на надраскване пластмаси в автомобилните дисплеи, мобилните устройства и оптичните лещи. Производителите на материали и смеси, интегриращи многофункционални добавки и нанопълнители, са в добра позиция да водят следващото поколение издръжливи продукти, базирани на персонални компютри.
Готови ли сте да подобрите устойчивостта на вашите инженерни пластмаси, като например PC, към надраскване и износване?
Разгледайте SILIKEдобавка за пластмасирешения, които подобряват обработката и свойствата на повърхността, за да отговорят на вашите изисквания за издръжливост.
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 ефективни решения за обработка на пластмаси.
Време на публикуване: 02 юли 2025 г.
