Ştiri

PC, ABS și PC/ABS sunt utilizate pe scară largă în componente auto, electronice de larg consum, electrocasnice, carcase și alte produse turnate, unde aspectul este aproape la fel de important ca performanța mecanică.

Totuși, un material care are performanțe bune la testele de tracțiune, impact sau stabilitate dimensională poate dezvolta zgârieturi vizibile, albire, modificări de luciu sau uzură a suprafeței în timpul asamblării și utilizării zilnice.

De aceea, îmbunătățirea rezistenței la zgârieturi este rareori la fel de simplă ca creșterea durității suprafeței sau adăugarea unui lubrifiant.

Rezultatul final depinde de interacțiunea dintre morfologia polimerului, rezistența, frecarea de suprafață, pigmentul, textura, istoricul procesării și condițiile de contact. Prin urmare, pentru PC, ABS și PC/ABS, cea mai eficientă strategie de formulare este cea care îmbunătățește comportamentul suprafeței fără a crea noi probleme la turnare, aspect, vopsire, lipire sau performanță mecanică.

Aditivii pe bază de silicon cu greutate moleculară mare, compatibili cu polimerii, oferă o posibilă cale de urmat. Atunci când chimia aditivului și suportul sunt adaptate la rășină, aceștia pot modifica comportamentul la frecare, facilitând în același timp procesarea și demularea.

De ce se zgârie suprafețele din PC, ABS și PC/ABS?

Deteriorarea prin zgârieturi apare atunci când un obiect mai dur aplică o forță concentrată pe suprafața polimerului. În funcție de formulă și de condițiile de contact, rezultatul poate apărea sub formă de albire, caneluri superficiale, modificarea luciului, deformare plastică sau, în condiții mai severe, fisuri localizate.

Aspectul unei zgârieturi nu depinde doar de cât de adâncă este. Culoarea și finisajul suprafeței pot face ca defectele relativ mici să fie foarte vizibile.

Piesele din plastic negru și alte piese din plastic de culoare închisă sunt deosebit de sensibile, deoarece deformarea suprafeței modifică modul în care lumina este reflectată și împrăștiată. O zgârietură superficială, greu de observat pe o placă de culoare naturală, poate apărea ca o linie albă foarte vizibilă pe o carcasă neagră sau pe o componentă decorativă.

Textura suprafeței introduce o altă variabilă. Piesele foarte lucioase dezvăluie ușor zgârieturi fine, în timp ce suprafețele cu granulație pot reacționa diferit în funcție de adâncimea granulației, geometrie și direcția de contact.

Prelucrarea poate influența, de asemenea, rezultatul. Tensiunea reziduală, orientarea curgerii, liniile de sudură, demularea dificilă și umplerea incompletă a matriței pot afecta comportamentul local al suprafeței. Prin urmare, unele defecte care par a fi o rezistență slabă la zgârieturi pot proveni parțial din prelucrare, mai degrabă decât doar din duritatea insuficientă a suprafeței.

Rezistența la zgârieturi, rezistența la uzură și frecarea sunt proprietăți diferite

Rezistența la zgârieturi, rezistența la uzură și coeficientul de frecare sunt corelate, dar nu ar trebui tratate ca interschimbabile.

Rezistența la zgârieturi descrie în mod normal răspunsul suprafeței la un contact concentrat, cum ar fi un stylus care se mișcă pe o placă turnată. În funcție de metodă, performanța poate fi exprimată prin lățimea zgârieturilor, adâncimea, ratingul vizual, schimbarea culorii sau sarcina critică.

Rezistența la uzură descrie ce se întâmplă după mișcări repetate între două suprafețe. Un material se poate comporta bine în timpul unui singur eveniment de zgârietură, dar se poate comporta diferit după sute sau mii de cicluri de alunecare.

Coeficientul de frecare măsoară rezistența la alunecare dintre două materiale aflate în contact. Reducerea frecării poate reduce forța tangențială în timpul anumitor evenimente de zgârieturi sau uzură, ceea ce poate ajuta la reducerea deteriorării vizibile.

Totuși, o frecare mai mică nu garantează automat o rezistență mai bună la zgârieturi.

Duritatea suprafeței, tenacitatea matricei, pigmentul, materialele de umplutură, textura, sarcina, contramaterialul și geometria contactului rămân importante. Prin urmare, COF ar trebui tratat ca parte a mecanismului, mai degrabă decât ca un substitut pentru testarea la zgârieturi.

De ce modificarea suprafeței PC/ABS necesită o selecție atentă a aditivilor

PC/ABS este utilizat pe scară largă deoarece combină caracteristicile a două sisteme polimerice diferite. Acest lucru oferă un echilibru atractiv între rezistență, aspect, performanță termică și procesabilitate, dar înseamnă și că compatibilitatea aditivilor merită o atenție deosebită.

Un modificator de suprafață introdus în PC/ABS poate influența mult mai mult decât alunecarea.

Poate afecta dispersia, morfologia, curgerea topiturii, demularea, luciul, comportamentul la impact și procesele ulterioare, cum ar fi vopsirea sau lipirea cu adeziv.

Acesta este unul dintre motivele pentru care un lubrifiant generic sau un masterbatch dezvoltat pentru o altă familie de polimeri nu ar trebui transferat automat în PC/ABS.

Compatibilitatea purtătorilor de substanțe este importantă deoarece aditivul trebuie să se disperseze eficient în matrice, menținând în același timp un efect de suprafață stabil și uniform.

Pentru ABS și PC/ABS în special, obiectivul nu este de obicei pur și simplu de a obține cea mai mică frecare posibilă. Este vorba de îmbunătățirea durabilității suprafeței vizibile, păstrând în același timp echilibrul general al proprietăților care au făcut materialul atractiv în primul rând.

Abordări comune pentru îmbunătățirea rezistenței la zgârieturi și uzură

Se pot utiliza mai multe strategii de formulare.

Creșterea durității suprafeței poate îmbunătăți rezistența la anumite evenimente de zgârieturi, dar o formulare excesiv de rigidă poate influența tenacitatea sau comportamentul la impact.

Modificarea raporturilor de amestecare a polimerilor poate afecta, de asemenea, albirea și deformarea, deși acest lucru poate modifica curgerea, rezistența la căldură și proprietățile mecanice.

Materialele de umplutură și armăturile pot crește rigiditatea, dar pot crea variații locale ale durității suprafeței sau ale tensiunii dacă dimensiunea, orientarea sau dispersia lor nu sunt bine controlate.

Acoperirile dure oferă o altă soluție și pot oferi o protecție excelentă în aplicații decorative solicitante. Cu toate acestea, acoperirea adaugă etape de procesare, costuri, cerințe de control al calității și considerații privind aderența.

Lubrifianții și cerurile convenționale pot reduce frecarea și îmbunătăți procesarea, dar trebuie luată în considerare influența lor asupra migrării, luciului, energiei de suprafață, vopsirii și lipirii.

Pentru aplicațiile în care contează atât procesarea, cât și comportamentul suprafeței finale, un modificator pe bază de silicon cu greutate moleculară mare oferă un mecanism diferit.

În loc să se bazeze în principal pe o duritate mai mare, poate modifica comportamentul la frecare în cadrul unui sistem polimeric compatibil.

Cum pot ajuta modificatorii de silicon cu greutate moleculară mare

Un modificator de suprafață pe bază de silicon nu trebuie considerat doar un agent de alunecare extern.

Atunci când este încorporată în polimerul corect printr-un masterbatch adecvat, faza de silicon poate influența atât procesarea, cât și comportamentul suprafeței finale.

În timpul turnării, modificarea pe bază de silicon poate ajuta la reducerea frecării dintre polimer și suprafețele de prelucrare a metalului. În funcție de formulă, acest lucru poate contribui la o procesare, umplere a matriței și demulare mai line.

La suprafața turnată, faza de silicon poate reduce frecarea și, prin urmare, poate diminua forțele tangențiale implicate în unele evenimente de zgârietură și frecare.

Acest lucru este relevant în special acolo unde urmele vizibile sunt cauzate parțial de deformarea indusă de frecare.

Siliconul cu greutate moleculară mare oferă, de asemenea, o cale de formulare diferită de adăugarea directă a uleiului siliconic cu vâscozitate scăzută. Un masterbatch permite încorporarea componentei siliconice într-o formă peletizată, mai ușor de dozat, și poate reduce riscul de migrare necontrolată asociat cu fluidele cu greutate moleculară mică.

Rezultatul final depinde totuși de compatibilitatea polimerilor, dozaj și formula completă.

Îmbunătățirea rezistenței la zgârieturi fără a sacrifica procesabilitatea

Expresia „rezistent la zgârieturi” nu ar trebui evaluată independent de performanța de turnare.

O formulă care produce o valoare de zgârietură mai mică, dar modifică semnificativ curgerea la topitură, umplerea matriței, luciul sau rezistența la impact, poate să nu reprezinte o îmbunătățire practică.

Din acest motiv, testele ar trebui să înregistreze simultan comportamentul de procesare și proprietățile finale ale suprafeței.

Modificările presiunii de injecție, umplerea matriței, eliberarea, demularea și stabilitatea ciclului trebuie monitorizate în timpul producției. După turnare, aspectul suprafeței trebuie evaluat în ceea ce privește albirea la zgârieturi, luciul, retenția texturii și, acolo unde este cazul, schimbarea culorii sau ΔL.

Reținerea proprietăților mecanice trebuie, de asemenea, verificată dacă aplicația are cerințe structurale.

Operațiunile din aval sunt la fel de importante. Dacă o componentă necesită vopsire, imprimare, acoperire, lipire cu adeziv sau supraturnare, aceste procese ar trebui evaluate utilizând nivelul final selectat de aditivi, mai degrabă decât să se presupună că o performanță bună la zgârieturi înseamnă automat o bună compatibilitate cu tratamentul de suprafață.

Soluții Masterbatch din silicon pentru PC, ABS și PC/ABS

SILIKE dezvoltă masterbatch-uri de silicon cu greutate moleculară mare pentru procesarea și modificarea suprafeței materialelor plastice inginerești.

Pentru ABS, PC/ABS și anumite sisteme PC, produse precum masterbatch-ul de silicon LYSI-405, LYSI-4051, LYSI-413,Aditivi și modificatori de copolisiloxan SILIMER 5140șiceară siliconica modificată funcțional SILIMER 5150poate fi evaluată în funcție de formularea rășinii și de cerințele de aplicare.

Acesteaditivi pe bază de siliconClasele sunt destinate să susțină dezvoltarea de suprafețe cu frecare redusă și un comportament îmbunătățit la zgârieturi sau uzură, luând în considerare și performanța de procesare și demulare.

Gradul exact ar trebui selectat în funcție de sistemul polimeric, mai degrabă decât pur și simplu transferul aceluiași produs între diferite familii de rășini.

ABS, PC și PC/ABS diferă în ceea ce privește polaritatea, morfologia și temperatura de procesare. Prin urmare, în timpul screening-ului ar trebui luate în considerare gradul de rășină, compoziția amestecului, pachetul de umplutură, sistemul de pigmenți și cerințele de tratament al suprafeței în aval.

Cum să rulezi o versiune de probă semnificativă a PC/ABS anti-zgârieturi

O încercare utilă începe cu identificarea problemei reale a suprafeței.

Dacă principala reclamație este albirea prin zgârieturi, evaluarea ar trebui să reproducă culoarea de producție și granulația suprafeței. Dacă problema constă în frecare sau uzură repetată, un test de zgârieturi cu o singură trecere poate să nu ofere suficiente informații.

Sistemul de rășină de producție ar trebui utilizat ori de câte ori este posibil. Aceasta include polimerul de calitate superioară, pigmentul, materialele de umplutură, stabilizatorii și alți aditivi.

Testarea doar a unei plăci de laborator în culoare naturală poate da rezultate înșelătoare atunci când piesa comercială este neagră, lucioasă sau puternic texturată.

De asemenea, este preferabil să se evalueze mai multe niveluri de aditiv, decât o singură doză. Acest lucru permite să se vadă dacă aditivii suplimentari continuă să ofere beneficii semnificative sau încep să afecteze alte proprietăți.

Odată ce a fost identificat un interval adecvat, formularea trebuie confirmată în condiții de turnare reprezentative și apoi evaluată pentru cerințele finale din aval.

Această abordare este mai utilă decât simpla întrebare dacă un aditiv „trece” sau „nu trece” un test de zgârietură, deoarece identifică fereastra de formulare în care performanța suprafeței și procesarea rămân echilibrate.

Ce informații ajută la alegerea aditivul potrivit?

Când discutați o problemă a suprafeței PC, ABS sau PC/ABS cu un furnizor de aditivi, cele mai utile informații includ rășina de bază și gradul, raportul de amestec PC/ABS, dacă este cazul, sistemul de umplutură, pigmentul și culoarea, textura suprafeței, pachetul de lubrifiant actual, condițiile de turnare, metoda de testare la zgârieturi sau uzură, performanța țintei și orice cerințe de vopsire, lipire sau supraturnare.

Furnizarea acestor detalii permite ca recomandarea de aditiv să se bazeze pe aplicația reală, și nu doar pe denumirea polimerului.

Întrebări frecvente

Un COF mai mic înseamnă întotdeauna o rezistență mai bună la zgârieturi în PC/ABS?

Nu. O frecare mai mică poate reduce forța tangențială și, prin urmare, poate contribui la un comportament îmbunătățit la zgârieturi, dar performanța la zgârieturi depinde și de duritate, tenacitate, textură, pigment, geometria de contact și sarcină.

Formula finală ar trebui evaluată în continuare folosind o metodă de evaluare inițială adecvată.

Poate fi folosit același masterbatch de silicon în PC, ABS și PC/ABS?

Nu automat.

Clasele similare pot fi potrivite pentru mai multe sisteme de materiale plastice inginerești, dar compatibilitatea, dispersia și procesarea trebuie confirmate în formula exactă a rășinii.

Poate masterbatch-ul de silicon să îmbunătățească atât procesarea, cât și performanța suprafeței?

În formulările compatibile, modificatorii de silicon cu greutate moleculară mare pot influența frecarea polimer-metal în timpul turnării, precum și frecarea la suprafața finală.

Magnitudinea fiecărui efect depinde de rășină, dozaj și condițiile de procesare.

Aditivii siliconici vor afecta vopsirea sau lipirea?

Acestea pot influența caracteristicile suprafeței și energia suprafeței.

Dacă este necesară vopsirea, imprimarea, lipirea cu adeziv sau supraturnarea, formula finală trebuie testată în condițiile de producție prevăzute.

De ce o piesă turnată neagră prezintă zgârieturi mai ușor?

Suprafețele întunecate fac mai vizibile modificările luminii reflectate. Prin urmare, deformarea zgârieturilor poate apărea ca o linie albă sau de culoare mai deschisă, chiar și atunci când canelura fizică este relativ superficială.

Formula pigmenților, luciul și textura suprafeței afectează rezultatul vizual.

Concluzie

Îmbunătățirea rezistenței la zgârieturi și uzură a PC, ABS și PC/ABS necesită un echilibru între frecarea de suprafață, rezistența polimerilor, aspectul și procesabilitatea.

O frecare mai mică poate ajuta la reducerea unor forme de deteriorare a suprafeței, dar este doar o parte a mecanismului.

Pentru sistemele compatibile de materiale plastice inginerești, aditivii pe bază de silicon cu greutate moleculară mare oferă o cale practică de formulare pentru modificarea comportamentului suprafeței, susținând în același timp procesarea și demularea.

Prin urmare, cea mai eficientă soluție nu este pur și simplu aditivul care oferă cea mai mică valoare de frecare sau cel mai bun rezultat de zgârietură în laborator. Este formula care oferă aspectul necesar al suprafeței, menținând în același timp stabilitatea la turnare, performanța mecanică și compatibilitatea în aval.

Cauți un aditiv rezistent la zgârieturi pentru PC, ABS sau PC/ABS?

Împărtășiți sistemul de rășină, pachetul de umplutură, culoarea, textura suprafeței, condițiile de turnare, problema actuală a suprafeței, metoda de testare și cerințele ulterioare cu SILIKE. Echipa noastră de aplicații vă poate ajuta să recomandați un masterbatch siliconic compatibil cu polimerii și o abordare de evaluare specifică.

Site web: www.siliketech.com
E-mail: amy.wang@silike.cn
Mobil / WhatsApp:+86-15108280799