Защо някои пластмаси издържат дълго време, а други бързо стареят и се напукват, въпреки че всички са пластмасови материали?(2)
В тази статия продължаваме да обсъждаме защо някои пластмаси са издръжливи, докато други стареят и се напукват бързо.
III. Защо материалите с етикети ПП и ABS могат да се различават значително по качество?
Много продуктови спецификации посочват само дддхххPP материалдддххх, дддхххABS материалдддххх или дддхххPC материалдддххх. Това обаче само указва общата категория материал и не казва нищо за качеството на материала.
Що се отнася до ПП, опциите включват хомополимер ПП, съполимер ПП, прозрачен ПП, удароустойчив ПП, устойчив на атмосферни влияния ПП, огнеупорен ПП, подсилен със стъклени влакна ПП и ПП, подходящ за контакт с храни.
За ABS има ABS с общо предназначение, ABS с висока удароустойчивост, термоустойчив ABS, огнеупорен ABS, ABS с галванично покритие и устойчив на атмосферни влияния ABS.
Що се отнася до поликарбоната, класовете обхващат общопрозрачен клас, клас, забавящ горенето, клас, устойчив на Ултравиолетово лъчение лъчи, оптичен клас, подсилен клас и химически устойчив модифициран клас.
Разликите в класовете на материалите, формулите и добавките водят до съществени вариации в крайните характеристики.
Други фактори, влияещи върху качеството, включват:
Дали се използва девствен материал
Дали рециклираният материал е смесен
Пропорцията на използвания регенериран материал
Дали се добавят антиоксиданти, светлостабилизатори, забавители на горенето и втвърдители
Независимо дали се прилага армировка от стъклени влакна, минерален пълнеж или модификация от сплави
Дали температурата на шприцване и условията на сушене са подходящи
Дали дизайнът на матрицата и охлаждането са стабилни
Дали структурата на продукта е разумна
Следователно, дори ако два продукта са маркирани като дддхххABS корпус", тяхната действителна издръжливост може да бъде напълно различна.
Потребителите виждат само едно и също съкратено наименование на материала, докато производителите всъщност контролират класа, формулата, технологията на обработка и системата за качество.
IV. По-твърдите пластмаси не означават по-висока издръжливост
Много хора преценяват качеството на пластмасата по усещането, което се усеща на допир. Те смятат пластмасите за висококачествени, ако са твърди на допир, и за евтини, ако са меки. Тази преценка не е непременно надеждна. Твърдостта на един материал и неговата издръжливост са две различни понятия.
Някои материали се характеризират с висока твърдост, но с ниска ударна жилавост и са склонни към напукване при удар. Други сравнително меки материали осигуряват по-добра износоустойчивост, устойчивост на огъване и удароустойчивост.
За пример за калъфи за телефони: компютър е по-твърд и по-прозрачен; ТПУ е по-мек и по-устойчив на многократно огъване, но е податлив на пожълтяване; силиконът предлага меко докосване, но лесно привлича прах, съпроводено с недостатъци по отношение на якостта на разкъсване и устойчивостта на петна.
Всеки материал има своите силни и слаби страни. Правилният избор на материал не е свързан с максимизиране на едно-единствено свойство, а с идентифициране на най-големите потенциални рискове, пред които е изправен продуктът.
Ако е вероятно продуктът да бъде изпуснат, приоритет трябва да се даде на удароустойчивостта.
Ако продуктът ще се използва на открито дългосрочно, устойчивостта на атмосферни влияния е от най-голямо значение.
Ако продуктът е разположен в близост до източници на топлина, е необходимо да се вземе предвид дългосрочната му устойчивост на топлина.
Ако продуктът влезе в контакт с масло, алкохол или почистващи препарати, химическата устойчивост е от решаващо значение.
Ако продуктът е подложен на многократно огъване, трябва да се оценят устойчивостта на умора и устойчивостта на огъване.
Дефиницията на дддхххиздръжливостдддххх варира в различните сценарии на приложение.
V. Няколко типични случая от реалния живот
1. Защо калъфите за телефони пожълтяват?
Много прозрачни или светли калъфи за телефони пожълтяват с времето. Това явление обикновено е свързано с фактори, включително самия материал, ултравиолетова радиация, окисляване, пот и мазнини, топлина и миграция на добавки. Не всяко пожълтяване показва проблеми с безопасността на материала, но то сигнализира, че стабилността на външния вид на материала се е влошила. За да се постигне дългосрочна устойчивост на пожълтяване, трябва да се обърне внимание на материалната система, антиокислителните свойства, Ултравиолетово лъчение устойчивостта, обработката на повърхността или просто изборът на тъмни или непрозрачни дизайни.
2. Защо пластмасовите столове стават крехки след продължително излагане на слънце?
Много пластмасови столове за градински мебели, пластмасови кофи и кутии за съхранение стават крехки след дългосрочно излагане на слънчева светлина. Това обикновено се свързва с Ултравиолетово лъчение стареене, термоокислително стареене, качество на материала и добавки против стареене.
Добрите характеристики за вътрешна употреба не гарантират пригодност за външна употреба. При избора на продукти за външна употреба, цената не трябва да бъде единственото съображение; необходимо е също така да се провери дали материалът е устойчив на атмосферни влияния.
3. Защо обвивките на кабелите се втвърдяват и напукват?
Често срещаните материали за обвивки на проводници и кабели включват ПВЦ, гума, ТПЕ, ТПУ, силиконов каучук и т.н. Различните материали се различават значително по гъвкавост, устойчивост на топлина, устойчивост на ниски температури, устойчивост на масло, огнеустойчивост и устойчивост на атмосферни влияния. Втвърдяването и напукването на някои кабели след дълъг експлоатационен живот може да бъде причинено от миграция на пластификатор, термично стареене, Ултравиолетово лъчение стареене, многократно огъване и нискотемпературно крехкост. Такива проблеми не могат да се преценяват само по дебелината на обвивката; трябва да се вземат предвид и материалната система и работната среда.
4. Защо прозрачните пластмасови части се напукват неочаквано?
Често срещаните материали за прозрачни пластмасови части включват компютър, ПММА, П.С., ПЕТ и други. Прозрачността не е равнозначна на идентични характеристики. Някои прозрачни части се отличават с добра устойчивост на удар, други имат благоприятна повърхностна твърдост, трети предлагат отлична устойчивост на атмосферни влияния, докато други притежават посредствена химическа устойчивост. Ако прозрачните пластмасови части са подложени на продължително натоварване и едновременно с това са изложени на алкохол, почистващи препарати или определени разтворители, могат да се появят малки пукнатини. Това обяснява защо компоненти, които изглеждат почти еднакви и са прозрачни, могат да се представят драстично различно при практическа употреба.
VI. Как да определим дали даден пластмасов компонент е подходящ за конкретен сценарий на приложение
Започнете, като зададете няколко ключови въпроса.
Първо, ще се използва ли на закрито или на открито? За приложения на открито трябва да се даде приоритет на устойчивостта на ултравиолетово лъчение, температурни колебания, дъжд, влажна топлина и атмосферни влияния.
Второ, ще бъде ли изложен на високи температури? Това обхваща не само краткосрочно високо нагряване, но и продължителна работна температура за дълги периоди.
Трето, ще издържи ли на дългосрочно натоварване? Ако е подложено на постоянно натоварване, напрежение от заключващо се устройство, завинтване или многократно огъване, трябва да се вземат предвид пълзенето, умората на материала и напукването от напрежение.
Четвърто, ще влезе ли в контакт с химикали? Масла, алкохол, почистващи препарати, разтворители, киселини, основи и пот могат да повлияят на някои пластмаси.
Пето, има ли някакви изисквания за външен вид? Прозрачните, бели и светли материали са по-склонни към видими проблеми като пожълтяване, драскотини, следи от натиск и обезцветяване.
Шесто, какъв е необходимият експлоатационен живот? Опаковките за еднократна употреба, краткотрайните потребителски стоки, автомобилните компоненти, оборудването за дейности на открито и медицинските изделия изискват напълно различни видове материали.
Ясните отговори на тези въпроси полагат основата за правилния избор на пластмасов материал.
VII. В заключение
Пластмасите не са синоним на евтиност и ниско качество. Самата система от пластмасови материали е много сложна. Пластмасите могат да бъдат евтини или високопроизводителни. Те могат да бъдат използвани за еднократна употреба, както и за инженерни компоненти. Те могат да стареят бързо или да останат стабилни за дългосрочна употреба при правилен дизайн.
Дали една пластмаса е издръжлива зависи не само от факта, че е пластмаса, но и от следните аспекти:
Дали видът материал е правилно избран;
Дали класът и формулата са добре съчетани;
Дали технологията на обработка е стабилна;
Дали структурата на продукта е разумна;
Дали работната среда надвишава експлоатационните граници на материала.
Следователно, когато видим, че пластмасова част се напуква, пожълтява, става крехка или лепкава, не прибързано заключавайте, че „пластмасата е с лошо качество“. По-прецизен набор от въпроси трябва да бъде:
Какъв вид пластмаса се използва?
Подходящ ли беше първоначално за този сценарий на приложение?
Дали повредата му е причинена от проблеми с материалите, дефекти в обработката, структурни недостатъци или условия на околната среда?
Разбирането на тези въпроси бележи истинското начало на овладяване на материалните знания.
