آیا PC/ABS مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش برای استفاده در فضای باز مناسب است؟

اگر تا به حال یک صندلی پلاستیکی پاسیو را برای چند تابستان بیرون رها کرده اید و تنها برای تماشای ترک خوردن، محو شدن یا شکننده شدن آن پس از یک یا دو فصل، دقیقاً با مشکلی مواجه شده اید که هر روز در اینجا در محل عرضه رزین ما درباره آن سؤال می شود. بیایید کار را قطع کنیم: اسم من سام است و بیش از 7 سال است که رزین PC/ABS مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش را به تولیدکنندگان می فروشم، و یک سوال بیش از هر سوال دیگری مطرح می شود: "آیا PC/ABS مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش واقعا برای استفاده در فضای باز به اندازه کافی خوب است؟"

ابتدا، بیایید آنچه را که PC/ABS برای هرکسی که تازه وارد است توضیح دهیم. این ترکیبی از پلی کربنات (کامپیوتر، مواد سخت و مقاوم در برابر شکستن) و اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS، پایه سخت و قالب گیری که بسیار مقرون به صرفه است) است. آنها را با هم مخلوط کنید و رزینی بدست آورید که قدرت ضربه، مقاومت در برابر حرارت و فرآیند پذیری را بهتر از هر یک به تنهایی متعادل می کند. گرفتن؟ PC/ABS معمولی، این فقط چیزهای معمولی و بدون قفسه شما است که ما نیز به عنوان رزین PC/ABS درجه عمومی حمل می‌کنیم، در زیر نور مستقیم خورشید به سرعت به زباله تبدیل می‌شوند. بوتادین موجود در ABS در اثر اشعه ماوراء بنفش تجزیه می شود - به آن فکر کنید که چگونه داشبورد ماشین قدیمی شما پس از 5 سال در خارج از خانه گچی می شود و محو می شود - که منجر به ترک، از دست دادن رنگ و خرابی ساختاری کامل می شود اگر در قسمتی با استرس زیاد باشد.

اینجاست که PC/ABS مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش وارد می شود، درست است؟ اما صبر کنید "مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش" یک برچسب یک اندازه مناسب برای همه نیست. من می‌بینم که شرکت‌های زیادی این اصطلاح را روی هر رزینی که کمی در برابر محو شدن مقاوم‌تر است، می‌زنند، بنابراین بیایید اینجا علمی شویم. کار واقعی در PC/ABS مقاوم در برابر UV دو مورد است: تثبیت کننده های UV و گاهی اوقات رنگدانه ها. تثبیت کننده ها به دو نوع اصلی تقسیم می شوند: جاذب های UV (UVA) که اشعه های مضر UV-B و UV-A را قبل از شکستن زنجیره های پلیمری جذب می کنند، و تثبیت کننده های نور آمینی مانع (HALS) که رادیکال های آزاد را که هنگام آسیب اشعه UV به پلاستیک تشکیل می شوند، خنثی می کنند. برخی از مخلوط ها همچنین کربن سیاه یا سایر رنگدانه های پایدار در برابر نور را اضافه می کنند که به عنوان یک مانع فیزیکی عمل می کنند و مانع از نفوذ UV به اعماق مواد می شوند.

اکنون، اجازه دهید عملکرد واقعی در فضای باز را صحبت کنیم، زیرا نتایج آزمایشگاهی تنها در صورتی اهمیت دارد که با آنچه در دنیای واقعی اتفاق می‌افتد مطابقت داشته باشد. ما تمام رزین PC/ABS مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش خود را در محفظه هوازدگی خودمان آزمایش می کنیم - ما 5 سال نور خورشید فلوریدا را شبیه سازی می کنیم (که به هر حال، رطوبت بالا و UV شدید است) را شبیه سازی می کنیم تا ببینیم چگونه می ماند. آنچه می بینیم این است که PC/ABS تثبیت شده با اشعه ماوراء بنفش که به درستی فرموله شده باشد، بیش از 80 درصد از قدرت ضربه خود را پس از 3000 ساعت هوازدگی سریع حفظ می کند. آن را با رزین PC/ABS درجه عمومی مقایسه کنید، که معمولاً بیش از 50٪ از استحکام ضربه‌ای خود را در یک بازه زمانی از دست می‌دهد، و شما شروع به دیدن شکاف می‌کنید.

اما نکته اینجاست: همه موارد استفاده در فضای باز یکسان نیستند. میز کنار پاسیو که در بیشتر ساعات روز سایه‌دار است، در مقایسه با سرسره زمین بازی که 10 ساعت در روز در معرض آفتاب مستقیم قرار می‌گیرد، یا براکت تابلوی ایستگاه اتوبوس که در زمستان در معرض اشعه ماوراء بنفش و نمک جاده قرار دارد، بسیار راحت‌تر است. اینجاست که تطبیق رزین با برنامه تبدیل به ساخت یا شکستن می شود. برای استفاده متوسط ​​در فضای باز مانند ابزار باغبانی، سطل های ذخیره سازی در فضای باز، یا وسایل تزئینی در فضای باز، PC/ABS مقاوم در برابر UV استاندارد عالی است. برای شرایط سخت‌تر، مانند اجزای دریایی، تجهیزات زمین بازی، یا تزئینات بیرونی خودرو که در معرض نور خورشید و نوسانات دمایی ثابت هستند، ممکن است بخواهید به رزین PC/ABS ضد UV نگاه کنید که با HALS اضافی و بارهای بیشتر تثبیت‌کننده‌های نور فرموله شده است.

من سؤالات زیادی در مورد اینکه آیا رزین PC/ABS تقویت شده با فیبر شیشه در خارج از منزل نیز کار می کند، می پرسم. بسیاری از تولیدکنندگان برای افزایش استحکام به سراغ الیاف شیشه می روند، اما الیاف شیشه در واقع می تواند آسیب اشعه ماوراء بنفش را بدتر کند اگر ترکیب تثبیت نشود. بسیاری از تولیدکنندگان برای افزایش استحکام به سراغ الیاف شیشه می روند، اما اگر این ترکیب به درستی تثبیت نشود، PC/ABS پر از شیشه در واقع در برابر آسیب اشعه ماوراء بنفش آسیب پذیرتر است. رابط پلیمر-الیاف یک مکان ترجیحی برای اکسیداسیون عکس و شروع ترک است و هنگامی که رزین سطح فرسایش می‌یابد، الیاف شیشه در معرض می‌توانند رطوبت را جذب کنند و تخریب سطحی را تسریع کنند، که در طول زمان می‌تواند باعث جدا شدن شیشه از ماتریس پلیمری شود. ما PC/ABS UV تقویت‌شده با الیاف شیشه را آزمایش کرده‌ایم، و وقتی به درستی الیاف شیشه را با رزین غنی از تثبیت‌کننده محصور می‌کنیم، تقریباً به خوبی رزین PC/ABS مقاوم در برابر UV پر نشده نگه می‌دارد. به همین دلیل است که ما تنها در صورتی توصیه می‌کنیم که الیاف شیشه تقویت‌شده برای استفاده در فضای باز باشد، در صورتی که این ترکیب به‌طور خاص برای آن فرموله شده باشد، بدون برش دادن گوشه‌های تثبیت‌کننده در اینجا.

یکی دیگر از تصورات غلط رایج: هنگامی که رزین "مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش" است، هرگز نباید نگران آن باشید، درست است؟ نه حتی بهترین PC/ABS مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش در طول چندین دهه، نه برای همیشه، تخریب می‌شود. ما مشتریانی داشتیم که قطعات 15 ساله‌ای را از یک تامین‌کننده که ادعا می‌کرد رزین آن‌ها "مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش دائمی" است و آن قطعات ترک خوردگی شدید داشتند، به ما مراجعه کردند. تثبیت کننده ها به مرور زمان خراب می شوند، آنها این کار را بسیار کندتر از رزین معمولی انجام می دهند. خبر خوب این است که طول عمر بیشتر محصولات در فضای باز 5 تا 10 سال است، که میانگین برای مبلمان پاسیو، محفظه های لوازم الکترونیکی مصرفی یا علائم فضای باز است - PC/ABS مقاوم در برابر UV ما بیش از اندازه کافی است. رنگ، استحکام و شکل خود را از طریق باران، برف، روزهای تابستانی با دمای 100 درجه فارنهایت، و حتی گاهی اوقات تگرگ هایی که پلاستیک معمولی را خرد می کنند، حفظ می کند.

بیایید در مورد مثال های دنیای واقعی برای حمایت از این موضوع صحبت کنیم. سال گذشته، ما با شرکتی کار کردیم که محفظه های کنتور هوشمند در فضای باز را تولید می کرد. آنها قبلاً از رزین متفاوتی استفاده می کردند و در عرض 2 سال، 12 درصد از واحدهای آنها در بالای جایی که خورشید بیشترین ضربه را می زند، شکست خوردند، که به این معنی بود که آب وارد شده و لوازم الکترونیکی را خراب می کند. آنها به رزین PC/ABS مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش ما روی آوردند، و پس از 18 ماه آزمایش میدانی، آنها صفر خرابی داشتند. یکی دیگر از مشتریان، تجهیزات زمین بازی را برای پارک‌های عمومی می‌سازد، جایی که قطعات باید در برابر آفتاب مداوم، بازی‌های خشن و مواد شیمیایی تمیزکننده خشن مقاومت کنند. آنها ابتدا برای صرفه جویی در هزینه، رزین PC/ABS درجه عمومی را امتحان کردند، اما آنقدر محو شد که پارک شروع به شکایت کرد. آنها با ترکیب مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش ما جایگزین شدند و اکنون تجهیزات آنها 3 سال بعد بدون هیچ مشکلی رنگ و استحکام خود را حفظ کرده است.

صبر کنید، در مورد رزین PC/ABS مقاوم در برابر شعله چطور؟ آیا آن ها برای استفاده در فضای باز هم کار می کنند؟ بسیاری از تولیدکنندگان به قطعاتی نیاز دارند که هم در برابر آتش مقاوم باشند و هم محفظه های الکتریکی مشابه در فضای باز برای ابزارهای برقی در فضای باز یا وسایل روشنایی. پاسخ کوتاه بله است، اگر ترکیب بازدارنده شعله با تثبیت کننده های UV فرموله شود. برخی از فرمول های قدیمی بازدارنده شعله از افزودنی هایی استفاده می کردند که در برابر اشعه ماوراء بنفش پایدار نیستند که منجر به تخریب سریعتر می شود. اما رزین PC/ABS مقاوم در برابر شعله ما دارای تثبیت کننده های UV است، بنابراین هم مقاومت در برابر شعله و هم عملکرد در فضای باز را حفظ می کند. این یک برد بزرگ برای تولیدکنندگانی است که نمی خواهند از دو رزین مختلف برای قسمت های مختلف محصول خود استفاده کنند.

اکنون، بیایید به نحوه صحیح استفاده از PC/ABS مقاوم در برابر UV برای استفاده در فضای باز بپردازیم. ابتدا مشخصات هوازدگی را بررسی کنید. اگر یک تامین کننده نمی تواند دقیقاً به شما بگوید که رزین آنها برای چند ساعت هوازدگی سریع رتبه بندی شده است، این یک پرچم قرمز است. ما رزین PC/ABS مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش خود را به عنوان بیش از 3000 ساعت قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش فهرست می کنیم، قبل از اینکه تست های شخص ثالث مستقل از ویژگی های عملکرد حیاتی را از دست بدهد. دوم، تنش های خاص برنامه را در نظر بگیرید. اگر قطعه شما تحت کشش یا ضربه دائمی است، به سراغ درجه ضربه بالاتر PC/ABS پایدار شده با اشعه ماوراء بنفش بروید، نه عمومی. سوم، از بارگذاری بیش از حد با رنگدانه ها خودداری کنید. بسیاری از شرکت ها رنگدانه سیاه اضافی را برای برش اشعه ماوراء بنفش اضافه می کنند، اما رنگدانه بیش از حد در واقع می تواند رزین را شکننده تر کند، بنابراین باید سطح رنگ و تثبیت کننده را متعادل کنید.

همچنین همیشه از من سوال می شود که آیا استفاده از PC/ABS مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش به جای معمولی اشکالی دارد یا خیر. بله، در ابتدا کمی گرانتر است - معمولاً 10-15٪ بیشتر از رزین PC/ABS درجه عمومی. اما وقتی آن را با هزینه‌های فراخوان، ادعای گارانتی یا تعویض قطعاتی که زود از کار می‌افتند مقایسه می‌کنید، بی‌معنی است. ما مشتریانی داشته ایم که به ما گفته اند که تعویض رزین UV ما بیش از 100 هزار دلار در یک سال از بازده کاهش یافته صرفه جویی کرده است. به‌علاوه، درست مانند رایانه‌های شخصی/ABS معمولی پردازش می‌کند - بدون نیاز به قالب یا تجهیزات جدید، بنابراین نیازی به سرمایه‌گذاری در ماشین‌آلات جدید برای ایجاد سوئیچ ندارید.

بیایید این را با یک پاسخ سریع به سوال اصلی پایان دهیم: آیا PC/ABS مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش برای استفاده در فضای باز مناسب است؟ کاملاً اگر به درستی با تثبیت کننده های UV مناسب فرموله شده باشد و با شرایط برنامه خاص شما مطابقت داشته باشد. نسبت به PC/ABS معمولی دوام و ماندگاری بیشتری دارد، استحکام، پردازش پذیری و مقاومت در برابر آب و هوا را متعادل می کند و برای طیف وسیعی از محصولات فضای باز از مبلمان پاسیو گرفته تا قطعات الکتریکی کار می کند.

اگر در حال حاضر با خرابی قطعات پلاستیکی در فضای باز سر و کار دارید، یا اگر در حال طراحی یک محصول جدید هستید و می خواهید مطمئن شوید که در برابر عناصر مقاوم است، ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم. ما می‌توانیم شما را در کلاس‌های مختلف خود از جمله رزین PC/ABS مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش، رزین PC/ABS ضد UV، رزین PC/ABS تقویت‌شده با فیبر شیشه، رزین PC/ABS درجه عمومی و رزین PC/ABS مقاوم در برابر شعله راهنمایی کنیم تا ترکیب دقیقی را پیدا کنید که متناسب با نیاز و بودجه شما باشد. با ما تماس بگیرید، آنچه را که روی آن کار می کنید به اشتراک بگذارید، و ما به شما کمک می کنیم مطمئن شوید که قطعات بیرونی شما تا زمانی که قرار است دوام بیاورند.

مراجع:

1. هوازدگی و تخریب پلاستیک: راهنمای عملی، انجمن مهندسین پلاستیک، 2021
2. "عملکرد ترکیبات PC/ABS در کاربردهای فضای باز"، مجله علمی کاربردی پلیمر، جلد. 118، شماره 3، 2010
3. تثبیت اشعه ماوراء بنفش ترموپلاستیک ها، انجمن مبدل های پلاستیک اروپا، 2022
4. دوام میدانی اجزای پلیمری خارجی، انجمن بین‌المللی تست و مواد آمریکا (ASTM)، 2019