De belangrijkste factoren die van invloed zijn op de prestaties van plastic onderdelen tijdens het gebruik zijn temperatuur, chemicaliën, straling en tijd, die we de vier belangrijkste oorzaken noemen van de prestaties van plastic onderdelen.

Doodsoorzaak 1: temperatuur

Alle thermoplastische materialen, met inbegrip van PC, ABS, PBT en nylon, zullen verzachten en smelten bij een bepaalde temperatuur.zelfs bij lagere temperaturen, kan langdurige blootstelling van thermoplastische materialen aan verwarmde omgevingen een aanzienlijke negatieve invloed hebben op hun prestaties.

De belangrijkste reden is dat warmte de breuk van plastic moleculaire ketens kan veroorzaken, wat resulteert in een afname van het moleculaire gewicht van plastic en een afname van de prestaties.De afname van de prestaties wordt voornamelijk weerspiegeld in de elasticiteit en de taaiheid, en andere prestaties zullen eveneens worden beïnvloed.

▲ Moleculaire ketenbreuk

De temperatuur waarop kunststofmateriaal begint af te breken, is uitsluitend afhankelijk van de chemische groep van het polymeer en de betrokken chemische mechanismen (oxidatie, depolymerisatie, enz.).Deze afbraak kan worden verminderd door het toevoegen van warmte-stabilisatorenDe afbraak vindt echter nog steeds plaats; het gebeurt alleen met een lagere snelheid bij hogere temperaturen.

Als de omgevingstemperatuur te hoog is, kan dit ervoor zorgen dat plastic onderdelen vervormen, smelten en zelfs brand veroorzaken.

Killer 2: Chemische stoffen

Zoals veel andere materialen, is thermoplast ook zeer gevoelig voor chemische aanvallen.oplosmiddelen (zoals verf en verfverdundelaars), aceton en toluol), benzine en brandstof, of wasmiddelen en reinigingsmiddelen.

Er zijn echter ook chemicaliën in allerlei dingen die we in ons dagelijks leven tegenkomen, van zonnecrème tot vochtinbrengende crème, tot lippenstift en zelfs water.

We beschouwen water vaak als een inerte stof, maar voor bepaalde stoffen zoals ruwe ijzer kan contact met water onmiddellijk een chemische reactie veroorzaken.

Gelukkig reageren de meeste thermoplastische materialen niet chemisch met water.

Maar er zijn ook thermoplastische materialen, zoals nylon, die water kunnen absorberen.waardoor het materiaal zich uitbreidt en ook als weekmaker werkt, waardoor het materiaal harder, flexibeler en meer buigzaam wordt, terwijl de mechanische sterkte ervan wordt verminderd.

▲ Retentie van de buigmodulus van nylon van verschillende kwaliteiten na waterabsorptie

Sommige kunststoffen, zoals PBT, zijn gevoelig voor hydrolyse bij hoge temperaturen.die kunnen breken wanneer ze in water worden geplaatst bij temperaturen die hoger zijn dan de glazen overgangstemperatuurDe door hydrolyse gevormde zure omgeving versnelt de hydrolyse-reactie, wat resulteert in een sterke daling van de prestaties.

Ik heb ooit een PBT-plastic gebruikt en na 1000 cycli van dubbel 85-testen was het plastic gedeelte bijna in meel veranderd. Met slechts een lichte kracht kon het stuk openbreken.

Natuurlijk kunnen methoden zoals het toevoegen van hydrolyse-stabilisatoren aan PBT dit probleem voorkomen.

Of thermoplastische materialen chemische aanvallen zullen ondergaan of in hoeverre, hangt af van drie belangrijke factoren.

De eerste en belangrijkste factor is of het plastic reageert met deze chemische stof.Het kan ook bij lage temperaturen onaangetast blijven., maar kan worden beïnvloed door blootstelling aan hoge temperaturen.

De tweede factor is de relatieve concentratie van chemische stoffen; of blootstelling op lange termijn constant of intermitterend is; en de duur van blootstelling.

De derde factor is het chemische mechanisme. Werkt deze chemische stof als weekmaker?plastic afbraakOf gewoon oppervlakkige verkleuring?

CPVC-buis gescheurd door contact met onverenigbaar afdichtingsmiddel

Doder 3: Straling

Een andere uiteindelijke gebruiksvoorwaarde die thermoplastische materialen beïnvloedt, is straling.een stof die deeltjes en energie vrijmaakt tijdens kernvervalMaar straling is een bredere term die het proces beschrijft van elektromagnetische golven die zich in de ruimte verspreiden.

Elektromagnetische golven zijn een vorm van energie die bestaat uit elektrische en magnetische velden.,Dit golflengtebereik wordt gewoonlijk het elektromagnetische spectrum genoemd, te beginnen met gammastralen (minder dan 22 uur), inclusief röntgenstralen, ultraviolette stralen, zichtbaar licht,infraroodstralen, microgolven en radiogolven.

De energie die door deze golven wordt gedragen, neemt af naarmate de golflengte toeneemt.elektromagnetische golven worden gezamenlijk "licht"golven genoemd, hoewel de term "licht" gewoonlijk wordt gebruikt om zichtbaar licht te beschrijven, dat bestaat uit elektromagnetische golven met golflengtes tussen ongeveer 390 en 750 nanometer.

Bij het kiezen van thermoplastische materialen, zijn we soms bezorgd of zij en hun additieven elektromagnetische golven van een bepaalde frequentie zullen blokkeren of zonder verlies zullen doorgeven.in optische toepassingen, willen we meestal dat al het licht in het zichtbare spectrum wordt doorgegeven zonder rekening te houden met andere golflengten.we willen misschien een bepaalde hoeveelheid zichtbaar licht of golflengten blokkeren binnen het ultraviolette bereikAls alternatief kunnen we in elektronische afschermingstoepassingen de transmissie van elektromagnetische golven binnen een bepaalde frequentieband van het radiofrequentiespectrum (RF) voorkomen.

Maar we moeten ook rekening houden met de impact van elektromagnetische golven op het plastic polymeer zelf.Vooral aan de onderkant van het spectrum (via gammastralen van ultraviolette straling)Als het polymeer doorzichtig is voor deze golven, gaat er energie doorheen, maar als het polymeer deze transmissie blokkeert, wordt energie opgenomen of omgezet in warmte.die tot breuk van de moleculaire keten van het polymeer leidt.

Veranderingen van de polymeerfolie van PS-plastic voor en na UV-bestraling

Een van de redenen waarom zonlicht dergelijke schade aan materialen veroorzaakt (en niet alleen thermoplastische materialen) is dat het elektromagnetische golven bevat, niet alleen in het zichtbare spectrum,maar ook in het infrarood en ultraviolet spectrum. Langdurig en continu rechtstreeks zonlicht betekent dat materialen een grote hoeveelheid energie absorberen, wat meestal schadelijke effecten heeft.

Huishoudelijke apparaten worden geel bij langdurige blootstelling aan fluorescerende lampen

Het dashboard van de auto scheurde onder langdurige blootstelling aan zonlicht.

Killer 4: Tijd

Zoals het gezegde luidt: de tijd is een varkensdoodmes, het mes is dodelijk!

Voor plastic onderdelen geldt hetzelfde!

Met de tijd, vooral in combinatie met een of meer factoren, leidt dit bijna altijd tot een verlies van de eigenschappen van het kunststof.De meeste testgegevens die worden gebruikt om milieueffecten te evalueren, worden gemaakt met behulp van tijd als variabele..

Bijvoorbeeld worden hoge-temperatuurverouderingstests gebruikt om de gevolgen van langdurige blootstelling aan hoge temperaturen te evalueren.en regelmatige metingen van bepaalde mechanische eigenschappen (zoals treksterkte) kunnen veranderingen in prestaties in de loop van de tijd weergeven.

Op een vergelijkbare manier wordt weerweerstandstest meestal gebruikt om de langetermijneffecten van blootstelling aan buitenomgevingen te evalueren.chemische stof, en stralingseffecten (voornamelijk ultraviolet) gemeten over meerdere dagen, weken, maanden of jaren.

Deze tests kunnen verschillende factoren omvatten, afhankelijk van het toepassingsgebied van de kunststofonderdelen:Weather tests in bepaalde gebieden moeten gericht zijn op hoge hitte en hoge ultraviolette straling in droge omgevingen, terwijl weersverwachtingstests op bepaalde locaties gericht zijn op hoge luchtvochtigheid en hoge ultraviolette straling in subtropische omgevingen, soms met de toevoeging van zoutspray-effecten.Hoewel deze tests gewoonlijk worden uitgevoerd met een bepaalde versnellingsfactor, zijn zij bedoeld om de langetermijnprestaties van kunststofonderdelen na maanden en jaren van blootstelling te voorspellen.

Om het effect van blootstelling aan een van de bovenstaande omstandigheden te beoordelen, moeten de prestatiegegevens van kunststofonderdelen vóór en na blootstelling worden gemeten en vergeleken.Omdat alle veranderingen in prestatiegegevens duidelijk zullen zijn., is het gemakkelijk om het effect op de prestaties te voorspellen.