Это пять лучших устойчивых к УФ-излучению пластиков, представленных сегодня на рынке

Как и человеческая кожа, пластик подвержен ультрафиолетовому излучению. При проектировании компонентов вы должны предвидеть последствия УФ-коррозии и подготовить материалы к воздействию палящего солнца. К счастью, существует множество способов повысить устойчивость материала к ультрафиолетовому излучению.

Устойчивость к УФ-излучению относится к способности материала избегать деградации, вызванной поглощением УФ-излучения. Солнечные ультрафиолетовые лучи разрушают химические связи в полимерах, в результате чего пластмассы со временем изнашиваются и распадаются. Это называется фотодеградацией.

Фотодеградация может вызвать обесцвечивание (особенно пожелтение или побеление, известное как «меление»), способствуя снижению ударопрочности и прочности на растяжение, а также делая пластмассы хрупкими и склонными к растрескиванию или поломке. УФ-повреждение также негативно влияет на удлинение, то есть на способность материала сопротивляться изменениям до необратимой деформации.

Ваш материал должен иметь большую или меньшую устойчивость к ультрафиолетовому излучению в зависимости от области применения вашего продукта и других требований проекта. Как и ожидалось, компоненты для наружного и промышленного применения обычно требуют более высокой устойчивости к ультрафиолетовому излучению, чтобы поддерживать оптимальное качество и производительность.

Пять пластиков с высокой устойчивостью к ультрафиолетовому излучению

Прежде чем мы углубимся в пластмассы, которые лучше всего противостоят солнечным лучам, важно понять, что практически нет материалов, полностью устойчивых к ультрафиолетовому излучению. Различные материалы могут обладать разной степенью устойчивости к ультрафиолетовому излучению, но для большинства пластиков требуются стабилизаторы или добавки для повышения устойчивости к ультрафиолетовому излучению. Как упоминалось выше, компоненты для наружного применения, такие как пленки для теплиц, оконные рамы, автомобильные детали и сиденья на стадионах, наиболее подвержены воздействию УФ-излучения и долговременному фотодеградации.

Без лишних слов, вот наш список из пяти самых устойчивых к УФ-излучению пластиков:

Акрил

Акрил является одним из немногих производственных материалов, которые по своей природе устойчивы к ультрафиолетовому излучению. Это прозрачный пластик, который подвергается деградации всего на 3% в течение 10 лет при использовании вне помещений. Акрил также обладает хорошей устойчивостью к царапинам, что делает его отличным выбором для длительного использования.

Акрил — популярный выбор для наружных вывесок и дисплеев, светильников, декоративных панелей и цветных линз. К сожалению, акрил не очень прочен — на самом деле акрил настолько жесткий и хрупкий, что его редко используют для изготовления каких-либо несущих частей или деталей, требующих длительного срока службы. Но для некоторых компонентов стойкость акрила к ультрафиолетовому излучению делает его выгодным вложением.

Полиэтилен высокой плотности (HDPE)

HDPE — это термопластик, который часто используется в оборудовании для игровых площадок из-за его прочных, но мягких свойств. Он легко плавится, принимает форму и, в отличие от других термопластов, не образует острых и опасных краев при разрушении.

ПЭВП чрезвычайно устойчив к кислотам, спиртам и основаниям и может даже отталкивать граффити. Это, наряду с жесткой защитой от фотодеградации, делает ПЭВП отличным кандидатом для инфраструктуры на открытом воздухе, контейнеров, пластиковых игрушек, уличной мебели и труб. Хотя ПЭВП прочный и трудно изнашиваемый, он лишь немного прочнее акрила и поэтому не подходит для применения в условиях высокого давления.

Поликарбонат

Поликарбонат невероятно ударопрочен и намного прочнее, чем HDPE. Кроме того, он предлагает сравнимую с акрилом прозрачность. Поликарбонат также устойчив к большим колебаниям температуры. Эти факторы делают поликарбонат идеальным материалом для использования в тяжелых изделиях, таких как шлемы, защитные очки и щитки, защитные окна и контейнеры.

Хотя поликарбонат прочен и долговечен, он также дороже многих материалов в этом списке. Это не означает, что он никогда не стоит своей цены — для некоторых компонентов прочность, долговечность и относительная устойчивость поликарбоната к ультрафиолетовому излучению стоят более высокой цены.

Полиамидо-имид (ПАИ)

PAI — это термопласт с высокими эксплуатационными характеристиками, обладающий исключительной устойчивостью к УФ-излучению в сочетании с хорошей пластичностью. PAI сочетает в себе свойства полиамида (нейлона) и полиимида, в результате чего получается прочный, химически стойкий пластик с высокой температурой плавления.

PAI обладает отличной прочностью и жесткостью, износостойкостью и низким коэффициентом трения. По этим причинам PAI часто используется для магнитных проводов, хирургических инструментов и других деталей, которые требуют жестких допусков и стабильности размеров с течением времени. PAI, безусловно, дороги и часто требуют дорогостоящих процессов постотверждения, чтобы полностью реализовать свой потенциал против ультрафиолетовых лучей, других химических веществ и повседневного износа.

Поливинилиденфторид (ПВДФ)

PVDF — это пластик, устойчивый к ультрафиолетовому излучению, который обеспечивает невероятную термическую стабильность, защиту от истирания и защиту от химических веществ и ультрафиолетового излучения. Легко сваривается благодаря высокой термостойкости.

ПВДФ выпускается в двух формах:гомополимерный ПВДФ обладает более высокой прочностью, жесткостью и устойчивостью к тепловому изгибу, чем сополимерный ПВДФ, который менее жесткий, но обеспечивает превосходную ударопрочность и устойчивость к растрескиванию под напряжением. Обе формы ПВДФ используются в футеровке химических резервуаров, полупроводниковом оборудовании и в таких компонентах, как фитинги, уплотнения, прокладки, сопла, трубопроводы, детали насосов и клапанов и многое другое.

Повышение устойчивости пластика к ультрафиолетовому излучению

Хотя перечисленные выше пластики обладают различной степенью устойчивости к УФ-излучению, вы можете повысить устойчивость этих материалов и других пластиков к УФ-излучению, добавив устойчивые к УФ-излучению добавки или колпачки для защиты базового полимера. Колпачки или защитные пломбы могут помочь ограничить эффекты фоторазложения и даже улучшить внешний вид вашего материала, увеличивая срок службы и эстетику продукта.

Существует три основных вида добавок, устойчивых к ультрафиолетовому излучению:блокаторы, поглотители и стабилизаторы. Блокаторы покрывают пластик защитным слоем, защищая его от ультрафиолетового излучения. Углеродная сажа — сильный, эффективный и очень распространенный блокатор для наружного применения, блокирующий УФ-лучи со скоростью около 2%. Диоксид титана, пигмент, также является эффективным блокирующим или экранирующим раствором.

Поглотители обычно представляют собой органические соединения, предназначенные для поглощения УФ-излучения и испускания менее вредных длин волн, таких как тепло, вместо него. Двумя распространенными поглотителями являются бензофеноны и бензотриазолы. Бензотриазолы мало влияют на цвет материалов и могут использоваться при низкой мощности дозы — часто бензотриазолы используются в сочетании с акрилом и поликарбонатом для сохранения прозрачности. Бензофеноны часто комбинируют с поливинилхлоридом (ПВХ) и полиолефинами, так как эти два пластика не очень устойчивы к ультрафиолетовому излучению.

В отличие от поглотителей, стабилизаторы предотвращают разрыв полимерных связей с помощью химических методов. Эти химические вещества рассеивают УФ-излучение, обеспечивая более низкие уровни УФ-излучения, которые не разрушают химические связи полимера. Затрудненные аминовые светостабилизаторы (HALS) — это распространенные поглотители, которые превращают возбужденные УФ-реакции в стабильную химическую реакцию

Начать изготовление деталей из пластика, устойчивого к ультрафиолетовому излучению

Хотя ни один пластик не может быть полностью защищен от УФ-лучей и радиации, многие пластики обладают превосходной устойчивостью к УФ-излучению, что увеличивает срок службы, предотвращает удлинение и борется с последствиями фотодеградации, такими как меление, потеря прочности и повышенная хрупкость. Крайне важно проявлять должную осмотрительность при выборе материала, чтобы вы могли быть уверены в способности вашей партии работать так, как задумано, как можно дольше.

В Fast Radius работает команда опытных инженеров, дизайнеров и технологов с многолетним опытом в выборе материалов, производстве и оптимизации жизненного цикла продукции. Сотрудничайте с Fast Radius для надежного консультирования по выбору материалов для любого конкретного проекта. Мы сопоставим ваши требования с наиболее подходящим материалом для ваших целей, потребностей и цены. Кроме того, мы поможем вам оптимизировать эффективность на протяжении всего процесса разработки продукта, рационализировать производство и сократить расходы. Предоставляя полный набор услуг по производству и проектированию, мы готовы воплотить ваше видение в жизнь. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать работу.

Получите более глубокое представление о производстве пластмасс и выборе подходящего материала для своей продукции, посетив ресурсный центр Fast Radius.

Готовы создавать детали с помощью Fast Radius?

Начать цитату