Polykarbonat (PC) är en av de mest mångsidiga termoplasterna som används i bilglas, konsumentelektronik, glasögon och skyddsutrustning. Dess höga slagtålighet, optiska klarhet och dimensionsstabilitet gör den idealisk för krävande tillämpningar. En välkänd nackdel med PC är dock dess låga ythårdhet, vilket leder till dålig rep- och slitstyrka – särskilt vid frekvent kontakt eller slipande förhållanden.
Så, hur kan tillverkare förbättra ytans hållbarhet hos PC utan att kompromissa med dess transparens eller mekaniska egenskaper? Låt oss utforska en rad effektiva lösningar och branschvaliderade tekniker för att övervinna dessa utmaningar.
Lösning: Kombinera bearbetningsförbättringar och modifieringar av ytegenskaper med avancerad skyddsteknik.
1. Silikonbaserade tillsatser: Intern smörjförmåga
Att införliva högpresterande silikontillsatser, såsom polydimetylsiloxan (PDMS) eller siloxanbaserade masterbatcher som Dow MB50-001, Wacker GENIOPLAST och SILIKE Silicone Masterbatch LYSI-413, i polykarbonatformuleringar (PC) kan avsevärt förbättra materialets prestanda. Genom att använda dessa tillsatser med en belastningsnivå på 1–3 % kan man effektivt minska friktionskoefficienten, vilket förbättrar både reptålighet och slitstyrka.
Viktiga fördelar: Dessa silikontillsatser, som PC-bearbetningstillsatser och modifierare, bevarar inte bara PC:ns optiska klarhet utan ökar även ytans smörjförmåga. Detta resulterar i en anmärkningsvärd minskning av ytskador vid kontakt med slipmedel, vilket i slutändan leder till förbättrad produktlivslängd.
Praktiskt tips: För att säkerställa optimal prestanda är det viktigt att uppnå korrekt dispersion genom dubbelskruvextrudering, vilket hjälper till att förhindra fasseparation och maximerar fördelarna med tillsatserna.
Chengdu SILIKE Technology Co., Ltd är en ledande kinesisk leverantör avsilikontillsatser för modifierade plasterFöretaget erbjuder innovativa lösningar utformade för att förbättra prestanda och funktionalitet hos olika plastmaterial. En av deras framstående produkter ärSILIKE silikonmasterbatch LYSI-413,en mycket effektiv pelletiserad formulering som innehåller 25 % siloxanpolymer med ultrahög molekylvikt dispergerad i polykarbonat (PC). Detta silikonbaserade tillsatsmedel är särskilt effektivt för PC-kompatibla hartssystem. Det förbättrar bearbetningsegenskaperna och ytkvaliteten genom att förbättra hartsets flytbarhet, underlätta formfyllning och frisättning, minska extruderns vridmoment, sänka friktionskoefficienten och ge överlägsen motståndskraft mot repor och nötning. Dessutom fungerar denna siloxanbaserade masterbatch som ett reptåligt tillsatsmedel, vilket gör den till en utmärkt lösning för att öka reptåligheten hos PC-produkter och i slutändan förbättra deras övergripande prestanda och hållbarhet.
2. UV-härdande hårda beläggningar med nanoteknik
Applicera avancerade siloxanbaserade eller hybrida organisk-oorganiska hårda beläggningar (t.ex. Momentive SilFORT AS4700 eller PPG:s DuraShield). Dessa beläggningar uppnår en blyertshårdhet på upp till 7H-9H, vilket avsevärt förbättrar reptåligheten.
Inkorporera UV-härdbara beläggningar med nanopartiklar (t.ex. kiseldioxid eller zirkoniumoxid) för att ytterligare öka nötningsbeständigheten.
Fördel: Ger en skyddande barriär mot repor, kemikalier och UV-nedbrytning, idealisk för optiska och fordonsrelaterade tillämpningar.
Applicering: Använd doppbeläggning, sprutbeläggning eller flytbeläggning för jämn tjocklek (5–10 µm).
3. Nanokompositförstärkning
Tillsätt nanofyllmedel som nanosilika, aluminiumoxid eller grafenoxid (0,5–2 viktprocent) till PC-matrisen. Dessa ökar ythårdheten och förbättrar slitstyrkan utan att påverka transparensen nämnvärt om partikelstorleken är <40 nm.
Exempel: Studier visar att 1 % nanosilika i PC kan förbättra Tabers nötningsbeständighet med 20–30 %.
Tips: Använd kompatibiliseringsmedel (t.ex. silankopplingsmedel) för att säkerställa jämn dispersion och undvika agglomerering.
4. PC-blandningar för balanserad prestanda
Blanda PC med PMMA (10–20 %) för att öka ythårdheten eller med PBT för förbättrad seghet och slitstyrka. Dessa blandningar balanserar reptålighet med PC:s inneboende slagtålighet.
Exempel: En PC/PMMA-blandning med 15 % PMMA kan öka ythårdheten samtidigt som den bibehåller klarheten för displaytillämpningar.
Varning: Optimera blandningsförhållandena för att undvika att kompromissa med PC:ns termiska stabilitet eller seghet.
5. Avancerade ytmodifieringstekniker
Plasmabehandling: Applicera plasmaförstärkt kemisk ångdeponering (PECVD) för att avsätta tunna, hårda beläggningar som kiseloxynitrid (SiOxNy) på PC-ytor. Detta förbättrar reptåligheten och slitageegenskaperna.
Lasertexturering: Skapa mikro- eller nanoskaliga texturer på PC-ytan för att minska kontaktytan och diffusa repor, vilket förbättrar den estetiska hållbarheten.
Fördel: Texturering kan minska synliga repor med upp till 40 % i applikationer med hög kontakt.
6. Tillsatskombinationer för synergi
Kombinera silikontillsatser med andra funktionella tillsatser som PTFE-mikropulver (polytetrafluoretylen) (0,5–1 %) för synergistiska effekter. PTFE förbättrar smörjförmågan, medan silikon förbättrar slitstyrkan.
Exempel: En blandning av 2 % silikonmasterbatch och 0,5 % PTFE kan minska slitagehastigheten med 25 % i glidande applikationer.
7. Optimerade bearbetningsförhållanden:
Använd högskjuvande blandning för att jämnt fördela tillsatser och fyllnadsmedel. Bibehåll PC-bearbetningstemperaturer (260–310 °C) för att undvika nedbrytning.
Använd precisionsgjutningstekniker (t.ex. formsprutning med polerade formar) för att minimera ytdefekter som kan orsaka repor.
Glödgade gjutna delar vid 120–130 °C för att avlasta inre spänningar och förbättra slitageprestanda på lång sikt.
Innovationsöversikt: Självläkande och DLC-beläggningar på uppgång
Framväxande tekniker som självläkande beläggningar (baserade på polyuretan- eller siloxankemi) och diamantliknande kolbeläggningar (DLC) erbjuder framtidssäkra lösningar för ultratåliga PC-applikationer med hög beröringsgrad. Även om de fortfarande är kostnadseffektiva för massmarknadsprodukter, visar dessa tekniker lovande resultat inom lyxelektronik, fordonsindustrin och flygindustrin.
Rekommenderad metod för optimal prestanda inom termoplastteknik
För tillverkare som söker en praktisk, skalbar lösning för att förbättra datorytans hållbarhet rekommenderar vi:
1)2 % UHMW silikontillsats för inre smörjning
2) Siloxanbaserad UV-beläggning + 1 % nanokiseldioxid för ythårdhet
3) Mikrotexturering via lasergjutning för att dölja repor
Denna tredelade metod ger en balans mellan kostnadseffektivitet, bearbetningskompatibilitet och prestanda, vilket gör den idealisk för produkter som utsätts för dagligt slitage och kräver långvarig estetik.
Branschbeprövad
Enligt en rapport från MarketsandMarkets från 2024 förväntas den globala marknaden för hårda beläggningar överstiga 1,3 miljarder dollar år 2027, drivet av den växande efterfrågan på reptåliga plaster i bildisplayer, mobila enheter och optiska linser. Materialtillverkare och blandare som integrerar multifunktionella tillsatser och nanofyllmedel är väl positionerade för att leda nästa generations hållbara PC-baserade produkter.
Redo att ge dina tekniska plaster som PC bättre rep- och slitstyrka?
Utforska SILIKEplasttillsatslösningar som förbättrar bearbetnings- och ytegenskaper för att möta era hållbarhetskrav.
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 effektiva lösningar för plastbearbetning.
Publiceringstid: 2 juli 2025
