آیا PC/ABS ضد UV در برابر آزمایش‌های پیری ناشی از اشعه ماوراء بنفش مقاوم است؟

سلام بچه ها، اگر شما هم مانند من در صنعت پلیمر هستید - شاید در نمای بیرونی خودرو، محفظه های الکترونیکی یا تابلوهای تبلیغاتی در فضای باز کار می کنید - قطعاً این سوال را پرسیده اید: آیا PC/ABS ضد اشعه ماوراء بنفش واقعاً در آزمایش پیری UV به اندازه کافی سخت است؟ متوجه شدم، زیرا سال‌ها را در فضای تامین رزین گذرانده‌ام، و تماس‌هایی را از سوی تولیدکنندگانی که با قطعات سست و سست که تنها پس از چند ماه بیرون از خانه ترک می‌خورند، زرد می‌شوند یا شکننده می‌شوند، سروکار داشته‌ام. امروز، بیایید این را به طور مستقیم، بدون کرک واژگان، بشکنیم و افسانه‌های مربوط به مقاومت واقعی در برابر UV PC/ABS را پاکسازی کنیم.

ابتدا، اجازه دهید با اصول اولیه شروع کنیم: PC/ABS در حال حاضر یک ترکیب پلیمری است. این ترکیبی از قدرت ضربه پلی کربنات با قابلیت پردازش آکریلونیتریل بوتادین استایرن است، بنابراین در همه جا از سپر خودرو گرفته تا بدنه لپ تاپ استفاده می شود. اما PC/ABS معمولی (گرید عمومی)؟ در نور خورشید وحشتناک است. پرتوهای فرابنفش فاز بوتادین در ABS را در اثر بریدگی های زنجیره ای که با زمان فکر می کنیم، می شکنند که پلاستیک زرد می شود، آن را شکننده می کند و حتی باعث گچ شدن سطح می شود. به همین دلیل PC/ABS ضد UV (مقاوم در برابر UV) وجود دارد، درست است؟ اما نکته اینجاست: همه ترکیبات ضد UV یکسان ایجاد نمی شوند. این نکته مهمی است که من هر روز با مشتریانم در خانه تمرین می کنم.

حال، واقعاً در آزمایش پیری استاندارد UV چه اتفاقی می‌افتد؟ بسیاری از ما از ASTM G154 یا ISO 4892-3 استفاده می‌کنیم که ساعت‌ها و ساعت‌ها قرار گرفتن در معرض UVA/UVB را شبیه‌سازی می‌کنند، که گاهی اوقات با متراکم شدن شرایط واقعی در فضای باز را تقلید می‌کند. برای PC/ABS ضد اشعه ماوراء بنفش، چیزهای خوب فقط در چند ساعت آزمایش مقاومت نمی کنند، بلکه باید خواص مکانیکی، رنگ و یکپارچگی سطح خود را برای صدها و حتی هزاران ساعت حفظ کنند. بیایید در مورد علم پشت آن صحبت کنیم. بهترین PC/ABS ضد اشعه ماوراء بنفش فقط یک جاذب UV (UVA) را در بالا نمی‌زند، بلکه فازهای PC و ABS را تثبیت می‌کند. بسیاری از ترکیبات ارزان قیمت فقط یک جاذب UV اولیه بدون تثبیت کننده های HALS مناسب برای محافظت از فاز لاستیک پلی بوتادین در ABS اضافه می کنند. از آنجایی که فاز بوتادین در معرض اشعه ماوراء بنفش سریع‌تر تجزیه می‌شود، این نقطه ضعفی است که به مرور زمان باعث ایجاد گچی، شکنندگی و زرد شدن می‌شود. این اشتباهی است که بسیاری از سازندگان رزین مرتکب می شوند، و به همین دلیل است که بسیاری از تولیدکنندگان در نهایت با قطعات ناموفق مواجه می شوند.

به عنوان تامین کننده رزین PC/ABS ضد اشعه ماوراء بنفش، من این را از نزدیک دیده ام. یک مشتری سال گذشته با قطعاتی که در تست ASTM G154 تنها پس از 500 ساعت شکست خوردند، به من مراجعه کرد - آنها یک ترکیب ارزان قیمت ضد اشعه ماوراء بنفش خریداری کردند که فقط UVA برای ABS داشت. ما آنها را به فرمول خود تغییر دادیم، که از یک سیستم تثبیت کننده نور UVA/نور (HALS) متعادل استفاده می کند که از هر دو فاز پلیمری محافظت می کند، و همان قطعات 3000 ساعت با زردی قابل توجه صفر و ماندگاری در برابر ضربه بیش از 90٪ سپری کردند. این یک تفاوت بزرگ است. اما صبر کنید، این چگونه با سایر انواع PC/ABS مقایسه می شود؟ به عنوان مثال، رزین PC/ABS تقویت شده با الیاف شیشه (شما می توانید آن را در اینجا بررسی کنید: /pc-abs-resin/glass-fiber-reinforced-pc-abs-resin.html) برای سفتی عالی است، اما افزودن شیشه می تواند پیری UV را بدتر کند اگر تثبیت کننده ها با فرمول ضد الیاف سازگار نباشند، بنابراین شما فقط به یک ضد الیاف نیاز دارید. عمومی همین امر در مورد رزین PC/ABS بازدارنده شعله نیز صدق می‌کند: افزودنی‌های ضد شعله گاهی اوقات می‌توانند با تثبیت‌کننده‌های UV تعامل داشته باشند، بنابراین باید تثبیت‌کننده‌هایی را انتخاب کنید که با بسته‌بندی FR تداخل نداشته باشند، در غیر این صورت مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش ضربه می‌خورد.

در این مورد، بسیاری از مردم ضد UV را با خواص دیگر اشتباه می گیرند. اگر برای مثال برای محفظه های الکتریکی در فضای باز به یک قطعه مقاوم در برابر شعله نیاز دارید، نمی خواهید عملکرد ضد شعله را با مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش مخلوط کنید. ما رزین PC/ABS مقاوم در برابر شعله بدون هالوژن نیز داریم (پیوند: /pc-abs-resin/halogen-free-flame-retardant-pc-abs-resin.html)، و برای استفاده در فضای باز، ما همیشه یک بسته تثبیت کننده UV اختصاصی به آن اضافه می کنیم، زیرا افزودنی های بدون هالوژن می توانند نسبت به تخریب UV حساس تر باشند. و اگر مطمئن نیستید که چه درجه ای مناسب است، رزین PC/ABS درجه عمومی ما (پیوند: /pc-abs-resin/general-grade-pc-abs-resin.html) برای استفاده در داخل خانه است - هرگز آن را در خارج از منزل امتحان نکنید، خراب می شود. رزین PC/ABS مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش ما (پیوند: /pc-abs-resin/uv-resistant-pc-abs-resin.html) به طور خاص برای گذراندن آن تست‌های استاندارد پیری UV فرموله شده است، اما نکته اینجاست: حتی بهترین ترکیب ضد UV اگر درست پردازش نکنید، شکست خواهد خورد. صبر کنید، از این نگذریم که پردازش جزئی بر مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش نیز تأثیر می گذارد. اگر رزین را در طول قالب‌گیری بیش از حد گرم کنید، می‌توانید تثبیت‌کننده‌های UV را از بین ببرید، بنابراین تمام این فرمول به هدر می‌رود. من همیشه به مشتریان می‌گویم برای فعال نگه داشتن تثبیت‌کننده‌ها، رزین ما را در دمای بشکه توصیه شده، نه بالاتر، اجرا کنند.

حالا بیایید به داده های سخت بپردازیم. از آزمایشات داخلی ما، ترکیبات PC/ABS ضد اشعه ماوراء بنفش ما: 92 درصد از قدرت ضربه خود را پس از 3000 ساعت قرار گرفتن در معرض ASTM G154، کمتر از 2 تغییر رنگ دلتا E (که به سختی با چشم غیرمسلح قابل مشاهده است) حفظ می‌کنند و هیچ گچی سطحی وجود ندارد. آن را با یک PC/ABS معمولی مقایسه کنید، که تنها 40% استحکام ضربه را پس از 1000 ساعت حفظ می‌کند، و Delta E بیش از 10 فوق‌العاده زرد، شکننده، گرد و غبار روی سطح. این معامله واقعی برای مقاومت است. اما صبر کنید، برخی از مردم می پرسند: چرا برخی از قطعات ضد اشعه ماوراء بنفش PC/ABS حتی در صورت موفقیت در تست های آزمایشگاهی، در آزمایشات فضای باز در دنیای واقعی شکست می خورند؟ از آنجایی که آزمایش‌های آزمایشگاهی تسریع می‌شوند، شدت UV را افزایش می‌دهند تا سال‌ها خورشید را در چند هفته شبیه‌سازی کنند. زندگی واقعی دارای نور خورشید متغیر، باران، نوسانات دما و شاید آلودگی است. اما اگر یک قطعه 3000 ساعت آزمایش آزمایشگاهی شتاب را پشت سر بگذارد، معمولاً برای 5 تا 7 سال در فضای باز و در آب و هوای معتدل خوب است، که بسیار بیشتر از آن است که ترکیبات ارزان قیمت را مدیریت کنند.

یکی دیگر از افسانه های رایج: افزودن رنگدانه ها مقاومت UV را از بین می برد. نه، اگر رنگدانه های مناسب را انتخاب کنید، نه. ما با تامین کنندگان رنگدانه کار می کنیم تا رنگدانه ها را با سیستم تثبیت کننده خود تطبیق دهیم - برخی از رنگدانه ها می توانند اشعه ماوراء بنفش را جذب کنند، که محافظت بیشتری را ایجاد می کند، بنابراین یک قطعه رنگی ضد اشعه ماوراء بنفش در واقع می تواند از یک قطعه شفاف طبیعی مقاوم تر باشد. اما اگر از رنگدانه های ارزان قیمت و آزمایش نشده استفاده کنید، ممکن است با تثبیت کننده ها واکنش نشان دهند و اثربخشی آنها را کاهش دهند. این یک دام دیگر است که به مشتریان درباره آن هشدار می دهم.

بنابراین، به سوال اصلی برگردیم: آیا PC/ABS ضد UV در برابر آزمایشات پیری UV مقاوم است؟ پاسخ کوتاه این است: بله، اگر فرمول درستی باشد. هر ترکیب ضد UV موجود در بازار برابر نیست. آنهایی که کار می کنند هر دو فاز پلیمری را تثبیت کرده اند، تثبیت کننده ها را با هر افزودنی مانند الیاف شیشه یا بازدارنده شعله تطبیق داده اند و مطابق با استانداردهای واقعی مانند ASTM G154 یا ISO 4892-3 آزمایش شده اند. اگر تولید کننده ای هستید که رزین قطعات خارجی را تامین می کنید، فقط محصولی با برچسب ضد اشعه ماوراء بنفش نگیرید، اطلاعات آزمایش را بپرسید، بپرسید که سیستم تثبیت کننده چگونه کار می کند و مطمئن شوید که مطابق با برنامه شما است.

اگر به دنبال یک رزین PC/ABS ضد اشعه ماوراء بنفش قابل اعتماد هستید که واقعاً در آزمایش‌های پیری اثبات شده باشد، یا برای انتخاب نوع مناسب به کمک نیاز دارید - خواه این رزین تقویت‌شده با شیشه، مقاوم در برابر شعله یا بدون هالوژن باشد، با ما تماس بگیرید تا با تیم‌های خرید و فنی ما ارتباط برقرار کنید تا در مورد نیازهای خاص خود صحبت کنید. ما اینجا هستیم تا مطمئن شویم که قطعات شما نه تنها روی کاغذ بلکه در دنیای واقعی نیز پایدار می مانند.

مراجع:

1. ASTM International. (2020). تمرین استاندارد برای کارکرد دستگاه لامپ فلورسنت فرابنفش (UV) برای قرار گرفتن در معرض مواد غیرفلزی (ASTM G154-20). West Conshohocken، PA: ASTM.
2. سازمان بین المللی استاندارد. (2017). پلاستیک - روش‌های قرار گرفتن در معرض منابع نور آزمایشگاهی - قسمت 3: لامپ‌های فلورسنت UV (ISO 4892-3:2017). ژنو، سوئیس: ISO.
3. Liao, Y., & Chen, C. (2019). رفتار پیری UV ترکیبات PC/ABS: اثر سیستم تثبیت کننده و مورفولوژی فاز مجله علمی کاربردی پلیمر، 136(22)، 47582.
4. ژانگ، ال.، و همکاران. (2021). فعل و انفعالات بین افزودنی های بازدارنده شعله و تثبیت کننده های UV در PC / ABS: مفاهیم برای برنامه های کاربردی در فضای باز تخریب و پایداری پلیمر، 189، 109687.