โพลีคาร์บอเนต (PC) เป็นหนึ่งในเทอร์โมพลาสติกทางวิศวกรรมที่ใช้งานได้หลากหลายที่สุด ใช้ในเลนส์รถยนต์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค แว่นตา และอุปกรณ์ป้องกัน ความแข็งแรงทนทานต่อแรงกระแทกสูง ความใสของแสง และความคงตัวของขนาด ทำให้เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความทนทานสูง อย่างไรก็ตาม ข้อเสียที่รู้จักกันดีของ PC คือความแข็งของพื้นผิวต่ำ ซึ่งส่งผลให้ทนต่อรอยขีดข่วนและการสึกหรอได้ไม่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้สภาวะที่มีการสัมผัสหรือการเสียดสีบ่อยครั้ง
ดังนั้น ผู้ผลิตจะเพิ่มความทนทานของพื้นผิว PC โดยไม่ลดทอนความโปร่งใสหรือคุณสมบัติทางกลได้อย่างไร? เรามาสำรวจวิธีการแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพและเทคนิคที่ได้รับการรับรองจากอุตสาหกรรมเพื่อเอาชนะความท้าทายเหล่านี้กัน
แนวทางแก้ไข: ผสานการปรับปรุงกระบวนการผลิตและการปรับเปลี่ยนคุณสมบัติพื้นผิวเข้ากับเทคโนโลยีการปกป้องขั้นสูง
1. สารเติมแต่งที่มีซิลิโคนเป็นส่วนประกอบ: การหล่อลื่นภายใน
การผสมสารเติมแต่งซิลิโคนประสิทธิภาพสูง เช่น โพลีไดเมทิลไซลอกเซน (PDMS) หรือมาสเตอร์แบทช์ที่ใช้ไซลอกเซนเป็นส่วนประกอบ เช่น Dow MB50-001, Wacker GENIOPLAST และ SILIKE Silicone Masterbatch LYSI-413 ลงในสูตรโพลีคาร์บอเนต (PC) สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของวัสดุได้อย่างมาก โดยการใช้สารเติมแต่งเหล่านี้ในปริมาณ 1-3% คุณสามารถลดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งช่วยปรับปรุงทั้งความต้านทานต่อรอยขีดข่วนและความทนทานต่อการสึกหรอ
ประโยชน์หลัก: สารเติมแต่งซิลิโคนเหล่านี้ ซึ่งใช้เป็นสารเติมแต่งและปรับปรุงคุณสมบัติของ PC ไม่เพียงแต่ช่วยรักษาสภาพความใสของ PC เท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มความลื่นของพื้นผิวอีกด้วย ส่งผลให้ความเสียหายของพื้นผิวลดลงอย่างมากเมื่อสัมผัสกับสารขัดถู และท้ายที่สุดจะนำไปสู่อายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นของผลิตภัณฑ์
เคล็ดลับเชิงปฏิบัติ: เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องกระจายสารเติมแต่งให้ทั่วถึงด้วยกระบวนการอัดรีดแบบสกรูคู่ ซึ่งจะช่วยป้องกันการแยกตัวของเฟสและเพิ่มประโยชน์ของสารเติมแต่งให้สูงสุด
บริษัท เฉิงตู ซิลิเก้ เทคโนโลยี จำกัด เป็นผู้จัดจำหน่ายชั้นนำของจีนสารเติมแต่งซิลิโคนสำหรับพลาสติกดัดแปลงบริษัทนี้เสนอนวัตกรรมโซลูชั่นที่ออกแบบมาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและฟังก์ชันการใช้งานของวัสดุพลาสติกหลากหลายชนิด หนึ่งในผลิตภัณฑ์ที่โดดเด่นของพวกเขาคือ...ซิลิเก้ ซิลิโคน มาสเตอร์แบทช์ LYSI-413สูตรเม็ดละเอียดประสิทธิภาพสูงที่ประกอบด้วยพอลิเมอร์ซิลิออกเซนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงมาก 25% กระจายตัวอยู่ในพอลิคาร์บอเนต (PC) สารเติมแต่งซิลิโคนนี้มีประสิทธิภาพเป็นพิเศษสำหรับระบบเรซินที่เข้ากันได้กับ PC ช่วยปรับปรุงคุณสมบัติการแปรรูปและคุณภาพพื้นผิวโดยการเพิ่มความสามารถในการไหลของเรซิน ช่วยให้การเติมและการถอดแม่พิมพ์ง่ายขึ้น ลดแรงบิดของเครื่องอัดรีด ลดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน และให้ความต้านทานต่อรอยขีดข่วนและการสึกหรอที่เหนือกว่า นอกจากนี้ มาสเตอร์แบทช์ซิลิออกเซนนี้ยังทำหน้าที่เป็นสารป้องกันรอยขีดข่วน ทำให้เป็นโซลูชันที่ยอดเยี่ยมสำหรับการเพิ่มความต้านทานต่อรอยขีดข่วนของผลิตภัณฑ์ PC และท้ายที่สุดคือการปรับปรุงประสิทธิภาพและความทนทานโดยรวมของผลิตภัณฑ์
2. สารเคลือบแข็งที่บ่มด้วยรังสียูวีพร้อมเทคโนโลยีนาโน
ใช้สารเคลือบแข็งชนิดซิลิออกเซนขั้นสูงหรือสารเคลือบแข็งแบบไฮบริดอินทรีย์-อนินทรีย์ (เช่น Momentive SilFORT AS4700 หรือ DuraShield ของ PPG) สารเคลือบเหล่านี้มีความแข็งระดับ 7H-9H ช่วยเพิ่มความทนทานต่อรอยขีดข่วนได้อย่างมาก
ผสมผสานสารเคลือบที่บ่มด้วยรังสียูวีเข้ากับอนุภาคนาโน (เช่น ซิลิกาหรือเซอร์โคเนีย) เพื่อเพิ่มความทนทานต่อการขัดถูให้ดียิ่งขึ้น
ประโยชน์: สร้างเกราะป้องกันรอยขีดข่วน สารเคมี และการเสื่อมสภาพจากรังสียูวี เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานด้านเลนส์และยานยนต์
การใช้งาน: ใช้การเคลือบแบบจุ่ม การเคลือบแบบพ่น หรือการเคลือบแบบไหล เพื่อให้ได้ความหนาสม่ำเสมอ (5-10 ไมโครเมตร)
3. การเสริมแรงด้วยนาโนคอมโพสิต
เติมสารเติมแต่งระดับนาโน เช่น นาโนซิลิกา อลูมินา หรือกราฟีนออกไซด์ (0.5-2% โดยน้ำหนัก) ลงในเมทริกซ์ PC สารเหล่านี้จะช่วยเพิ่มความแข็งของพื้นผิวและปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอโดยไม่ส่งผลกระทบต่อความโปร่งใสอย่างมีนัยสำคัญ หากขนาดอนุภาค <40 นาโนเมตร
ตัวอย่าง: ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า นาโนซิลิกา 1% ในพีซี สามารถเพิ่มความต้านทานการสึกหรอแบบ Taber ได้ 20-30%
คำแนะนำ: ใช้สารช่วยให้เข้ากันได้ดี (เช่น สารเชื่อมประสานซิเลน) เพื่อให้กระจายตัวได้สม่ำเสมอและป้องกันการจับตัวเป็นก้อน
4. การผสมผสานพีซีเพื่อประสิทธิภาพที่สมดุล
ผสม PC กับ PMMA (10-20%) เพื่อเพิ่มความแข็งของพื้นผิว หรือผสมกับ PBT เพื่อเพิ่มความเหนียวและความทนทานต่อการสึกหรอ การผสมเหล่านี้จะสร้างสมดุลระหว่างความทนทานต่อรอยขีดข่วนกับความแข็งแรงต่อแรงกระแทกโดยธรรมชาติของ PC
ตัวอย่าง: การผสม PC/PMMA ที่มี PMMA 15% สามารถเพิ่มความแข็งของพื้นผิวในขณะที่ยังคงความใสไว้ได้ สำหรับการใช้งานในจอแสดงผล
ข้อควรระวัง: ปรับอัตราส่วนการผสมให้เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงการลดทอนเสถียรภาพทางความร้อนหรือความทนทานของพีซี
5. เทคนิคการปรับเปลี่ยนพื้นผิวขั้นสูง
การบำบัดด้วยพลาสมา: ใช้กระบวนการการตกตะกอนไอสารเคมีแบบเสริมด้วยพลาสมา (PECVD) เพื่อตกตะกอนชั้นบางและแข็ง เช่น ซิลิคอนออกซิไนไตรด์ (SiOxNy) บนพื้นผิว PC ซึ่งจะช่วยเพิ่มความทนทานต่อรอยขีดข่วนและคุณสมบัติการสึกหรอ
การสร้างพื้นผิวด้วยเลเซอร์: สร้างพื้นผิวที่มีขนาดไมโครหรือนาโนบนพื้นผิว PC เพื่อลดพื้นที่สัมผัสและกระจายรอยขีดข่วน ช่วยเพิ่มความทนทานและความสวยงาม
ข้อดี: การสร้างพื้นผิวที่มีลวดลายสามารถลดรอยขีดข่วนที่มองเห็นได้สูงสุดถึง 40% ในการใช้งานที่มีการสัมผัสสูง
6. การผสมผสานสารเสริมฤทธิ์เพื่อผลลัพธ์ที่ลงตัว
ผสมสารเติมแต่งซิลิโคนกับสารเติมแต่งอื่นๆ ที่มีคุณสมบัติเฉพาะ เช่น ผงละเอียด PTFE (โพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีน) (0.5-1%) เพื่อให้เกิดผลเสริมฤทธิ์กัน PTFE ช่วยเพิ่มความลื่น ในขณะที่ซิลิโคนช่วยเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอ
ตัวอย่าง: การผสมซิลิโคนมาสเตอร์แบทช์ 2% กับ PTFE 0.5% สามารถลดอัตราการสึกหรอได้ 25% ในการใช้งานที่มีการเลื่อนไปมา
7. สภาวะการประมวลผลที่เหมาะสมที่สุด:
ใช้การผสมแบบแรงเฉือนสูงเพื่อกระจายสารเติมแต่งและสารตัวเติมอย่างสม่ำเสมอ รักษาอุณหภูมิในการแปรรูป PC ให้คงที่ (260-310°C) เพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพ
ใช้เทคนิคการขึ้นรูปที่มีความแม่นยำสูง (เช่น การฉีดขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์ขัดเงา) เพื่อลดข้อบกพร่องบนพื้นผิวที่อาจก่อให้เกิดรอยขีดข่วน
อบชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปแล้วที่อุณหภูมิ 120-130°C เพื่อคลายความเครียดภายใน ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการสึกหรอในระยะยาว
ติดตามนวัตกรรม: สารเคลือบซ่อมแซมตัวเองและสารเคลือบ DLC กำลังมาแรง
เทคโนโลยีที่กำลังเกิดขึ้นใหม่ เช่น สารเคลือบซ่อมแซมตัวเองได้ (โดยใช้เคมีโพลียูรีเทนหรือซิลิออกเซน) และสารเคลือบคาร์บอนคล้ายเพชร (DLC) นำเสนอโซลูชันที่ยั่งยืนสำหรับแอปพลิเคชันพีซีที่มีความทนทานสูงและต้องการการสัมผัสที่แม่นยำ แม้ว่าต้นทุนจะยังสูงเกินไปสำหรับผลิตภัณฑ์ในตลาดทั่วไป แต่เทคโนโลยีเหล่านี้มีแนวโน้มที่ดีในด้านอิเล็กทรอนิกส์ระดับหรู ยานยนต์ และอวกาศ
แนวทางที่แนะนำเพื่อประสิทธิภาพสูงสุดในการใช้งานเทอร์โมพลาสติกทางวิศวกรรม
สำหรับผู้ผลิตที่กำลังมองหาโซลูชันที่ใช้งานได้จริงและปรับขนาดได้เพื่อเพิ่มความทนทานของพื้นผิวพีซี เราขอแนะนำ:
1)สารเติมแต่งซิลิโคน UHMW 2% เพื่อเพิ่มการหล่อลื่นภายใน
2) สารเคลือบ UV ชนิดซิลิออกเซน + นาโนซิลิกา 1% เพื่อเพิ่มความแข็งของพื้นผิว
3) การสร้างพื้นผิวขนาดเล็กด้วยการขึ้นรูปด้วยเลเซอร์เพื่อปกปิดรอยขีดข่วน
แนวทางสามประการนี้มอบความสมดุลระหว่างความคุ้มค่า ความเข้ากันได้ในการประมวลผล และประสิทธิภาพ ทำให้เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ต้องใช้งานในชีวิตประจำวันและต้องการความสวยงามที่คงทนยาวนาน
ได้รับการพิสูจน์แล้วในอุตสาหกรรม
จากรายงานของ MarketsandMarkets ในปี 2024 ตลาดสารเคลือบแข็งทั่วโลกคาดว่าจะมียอดขายเกิน 1.3 พันล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2027 โดยได้รับแรงขับเคลื่อนจากความต้องการพลาสติกทนรอยขีดข่วนที่เพิ่มขึ้นในจอแสดงผลรถยนต์ อุปกรณ์พกพา และเลนส์ออปติคอล ผู้ผลิตและผสมวัสดุที่ผสานสารเติมแต่งอเนกประสงค์และนาโนฟิลเลอร์จะอยู่ในตำแหน่งที่ได้เปรียบในการเป็นผู้นำผลิตภัณฑ์ PC ที่ทนทานรุ่นต่อไป
พร้อมที่จะยกระดับพลาสติกวิศวกรรม เช่น PC ให้ทนทานต่อรอยขีดข่วนและการสึกหรอได้ดียิ่งขึ้นแล้วหรือยัง?
สำรวจ SILIKEสารเติมแต่งพลาสติกโซลูชันที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการประมวลผลและคุณสมบัติของพื้นผิว เพื่อตอบสนองความต้องการด้านความทนทานของคุณ
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 โซลูชันการแปรรูปพลาสติกที่มีประสิทธิภาพ
วันที่เผยแพร่: 2 กรกฎาคม 2568
