Polykarbonat (PC) er en av de mest allsidige termoplastene som brukes i bilglass, forbrukerelektronikk, briller og beskyttelsesutstyr. Den høye slagfastheten, optiske klarheten og dimensjonsstabiliteten gjør den ideell for krevende bruksområder. En velkjent ulempe med PC er imidlertid den lave overflatehardheten, noe som fører til dårlig ripe- og slitestyrke – spesielt under hyppig kontakt eller slipende forhold.
Så, hvordan kan produsenter forbedre overflatens holdbarhet på PC uten å gå på bekostning av gjennomsiktigheten eller de mekaniske egenskapene? La oss utforske en rekke effektive løsninger og industrivaliderte teknikker for å overvinne disse utfordringene.
Løsning: Kombiner prosessforbedringer og modifikasjoner av overflateegenskaper med avanserte beskyttelsesteknologier.
1. Silikonbaserte tilsetningsstoffer: Intern smøreevne
Å innlemme høytytende silikontilsetningsstoffer, som polydimetylsiloksan (PDMS) eller siloksanbaserte masterbatcher som Dow MB50-001, Wacker GENIOPLAST og SILIKE Silicone Masterbatch LYSI-413, i polykarbonat (PC)-formuleringer kan forbedre materialets ytelse betydelig. Ved å bruke disse tilsetningsstoffene med et belastningsnivå på 1–3 % kan du effektivt redusere friksjonskoeffisienten, noe som forbedrer både ripemotstand og slitestyrke.
Viktige fordeler: Disse silikontilsetningsstoffene, som PC-behandlingstilsetninger og modifiseringsmidler, bevarer ikke bare den optiske klarheten til PC, men øker også overflatesmøringen. Dette resulterer i en bemerkelsesverdig reduksjon av overflateskader under slipekontakt, noe som til slutt fører til forbedret produktlevetid.
Praktisk tips: For å sikre optimal ytelse er det viktig å oppnå riktig dispersjon gjennom dobbeltskrueekstrudering, noe som bidrar til å forhindre faseseparasjon og maksimerer fordelene med tilsetningsstoffene.
Chengdu SILIKE Technology Co., Ltd er en ledende kinesisk leverandør avsilikontilsetningsstoffer for modifisert plastSelskapet tilbyr innovative løsninger som er utviklet for å forbedre ytelsen og funksjonaliteten til ulike plastmaterialer. Et av deres fremragende produkter erSILIKE silikon masterbatch LYSI-413,en svært effektiv pelletisert formulering som inneholder 25 % siloksanpolymer med ultrahøy molekylvekt dispergert i polykarbonat (PC). Dette silikonbaserte tilsetningsstoffet er spesielt effektivt for PC-kompatible harpikssystemer. Det forbedrer prosesseringsegenskapene og overflatekvaliteten ved å forbedre harpiksens flyteevne, forenkle formfylling og -frigjøring, redusere ekstrudermomentet, senke friksjonskoeffisienten og gi overlegen motstand mot riper og slitasje. I tillegg fungerer denne siloksanbaserte masterbatchen som et ripebestandig tilsetningsstoff, noe som gjør den til en utmerket løsning for å øke ripebestandigheten til PC-produkter og til slutt forbedre deres generelle ytelse og holdbarhet.
2. UV-herdende harde belegg med nanoteknologi
Påfør avanserte siloksanbaserte eller hybride organisk-uorganiske harde belegg (f.eks. Momentive SilFORT AS4700 eller PPGs DuraShield). Disse beleggene oppnår blyanthardhet på opptil 7H–9H, noe som forbedrer ripemotstanden betydelig.
Bruk UV-herdende belegg med nanopartikler (f.eks. silika eller zirkoniumoksid) for å øke slitestyrken ytterligere.
Fordel: Gir en beskyttende barriere mot riper, kjemikalier og UV-nedbrytning, ideell for optiske og bilindustrien.
Påføring: Bruk dyppbelegg, sprøytebelegg eller flytbelegg for jevn tykkelse (5–10 µm).
3. Nanokomposittforsterkning
Tilsett nanofyllstoffer som nanosilika, alumina eller grafenoksid (0,5–2 vekt%) til PC-matrisen. Disse øker overflatehardheten og forbedrer slitestyrken uten å påvirke gjennomsiktigheten nevneverdig hvis partikkelstørrelsen er <40 nm.
Eksempel: Studier viser at 1 % nanosilika i PC kan forbedre Tabers slitestyrke med 20–30 %.
Tips: Bruk kompatibilisatorer (f.eks. silankoblingsmidler) for å sikre jevn dispersjon og unngå agglomerering.
4. PC-blandinger for balansert ytelse
Bland PC med PMMA (10–20 %) for å forbedre overflatehardheten eller med PBT for forbedret seighet og slitestyrke. Disse blandingene balanserer ripebestandighet med PCs iboende slagfasthet.
Eksempel: En PC/PMMA-blanding med 15 % PMMA kan øke overflatehardheten samtidig som den bevarer klarheten for displayapplikasjoner.
Forsiktig: Optimaliser blandingsforholdene for å unngå å kompromittere PC-ens termiske stabilitet eller seighet.
5. Avanserte overflatemodifiseringsteknikker
Plasmabehandling: Bruk plasmaforsterket kjemisk dampavsetning (PECVD) for å avsette tynne, harde belegg som silisiumoksynitrid (SiOxNy) på PC-overflater. Dette forbedrer ripemotstanden og slitasjeegenskapene.
Laserteksturering: Lag mikro- eller nanoskala-teksturer på PC-overflaten for å redusere kontaktområdet og diffuse riper, noe som forbedrer den estetiske holdbarheten.
Fordel: Teksturering kan redusere synlige riper med opptil 40 % i applikasjoner med høy kontakt.
6. Tilsetningskombinasjoner for synergi
Kombiner silikontilsetningsstoffer med andre funksjonelle tilsetningsstoffer som PTFE (polytetrafluoretylen) mikropulver (0,5–1 %) for synergistiske effekter. PTFE forbedrer smøreevnen, mens silikon forbedrer slitestyrken.
Eksempel: En blanding av 2 % silikonmasterbatch og 0,5 % PTFE kan redusere slitasje med 25 % i glidende applikasjoner.
7. Optimaliserte prosesseringsforhold:
Bruk høyskjærblanding for å fordele tilsetningsstoffer og fyllstoffer jevnt. Oppretthold PC-prosesseringstemperaturer (260–310 °C) for å unngå nedbrytning.
Bruk presisjonsstøpeteknikker (f.eks. sprøytestøping med polerte former) for å minimere overflatedefekter som kan forårsake riper.
Glød støpte deler ved 120–130 °C for å avlaste indre spenninger, noe som forbedrer langvarig slitasje.
Innovasjonsoversikt: Selvreparerende og DLC-belegg på vei oppover
Nye teknologier som selvreparerende belegg (basert på polyuretan- eller siloksankjemi) og diamantlignende karbonbelegg (DLC) tilbyr fremtidssikre løsninger for ultra-slitesterke PC-applikasjoner med høy berøringsgrad. Selv om de fortsatt er kostnadseffektive for massemarkedsprodukter, viser disse teknologiene lovende resultater innen luksuselektronikk, bilindustrien og luftfart.
Anbefalt tilnærming for optimal ytelse i termoplastkonstruksjon
For produsenter som søker en praktisk, skalerbar løsning for å forbedre PC-overflatens holdbarhet, anbefaler vi:
1)2 % UHMW silikontilsetning for intern smøring
2) Siloksanbasert UV-belegg + 1 % nanosilikat for overflatehardhet
3) Mikroteksturering via laserstøping for å skjule riper
Denne tredelte tilnærmingen gir en balanse mellom kostnadseffektivitet, prosesseringskompatibilitet og ytelse, noe som gjør den ideell for produkter som er utsatt for daglig slitasje og krever langvarig estetikk.
Bransjebevist
Ifølge en rapport fra MarketsandMarkets fra 2024 forventes det globale markedet for harde belegg å overstige 1,3 milliarder dollar innen 2027, drevet av økende etterspørsel etter ripebestandig plast i bilskjermer, mobile enheter og optiske linser. Materialprodusenter og -blandingsprodusenter som integrerer multifunksjonelle tilsetningsstoffer og nanofyllstoffer er godt posisjonert til å lede neste generasjon av slitesterke PC-baserte produkter.
Klar til å forbedre teknisk plast som PC med bedre ripe- og slitestyrke?
Utforsk SILIKEplasttilsetningsstoffløsninger som forbedrer prosessering og overflateegenskaper for å møte dine krav til holdbarhet.
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 effektive løsninger for plastbehandling.
Publisert: 02.07.2025
