Polycarbonaat (PC) is een van de meest veelzijdige technische thermoplasten die gebruikt wordt in autolenzen, consumentenelektronica, brillen en beschermende kleding. De hoge slagvastheid, optische helderheid en vormvastheid maken het ideaal voor veeleisende toepassingen. Een bekend nadeel van PC is echter de lage oppervlaktehardheid, wat leidt tot een slechte kras- en slijtvastheid, vooral bij frequent contact of schurende omstandigheden.
Hoe kunnen fabrikanten de oppervlaktehardheid van pc's verbeteren zonder de transparantie of mechanische eigenschappen aan te tasten? Laten we een aantal effectieve oplossingen en in de industrie bewezen technieken bekijken om deze uitdagingen te overwinnen.
Oplossing: combineer verbeteringen in de verwerking en aanpassingen aan de oppervlakte-eigenschappen met geavanceerde beschermingstechnologieën.
1. Op siliconen gebaseerde additieven: Interne smering
Door hoogwaardige siliconenadditieven, zoals polydimethylsiloxaan (PDMS) of op siloxaan gebaseerde masterbatches zoals Dow MB50-001, Wacker GENIOPLAST en SILIKE Silicone Masterbatch LYSI-413, toe te voegen aan polycarbonaat (PC)-formuleringen, kunnen de prestaties van het materiaal aanzienlijk worden verbeterd. Door deze additieven in een concentratie van 1-3% te gebruiken, kan de wrijvingscoëfficiënt effectief worden verlaagd, wat zowel de krasbestendigheid als de slijtvastheid verbetert.
Belangrijkste voordelen: Deze siliconenadditieven, als verwerkingsadditieven en modificatoren voor polycarbonaat (PC), behouden niet alleen de optische helderheid van PC, maar verbeteren ook de smering van het oppervlak. Dit resulteert in een aanzienlijke vermindering van oppervlakteschade tijdens contact met schurende materialen, wat uiteindelijk leidt tot een langere levensduur van het product.
Praktische tip: Om optimale prestaties te garanderen, is een goede dispersie door middel van dubbelschroefextrusie essentieel. Dit helpt fasescheiding te voorkomen en maximaliseert de voordelen van de additieven.
Chengdu SILIKE Technology Co., Ltd is een toonaangevende Chinese leverancier vansiliconenadditieven voor gemodificeerde kunststoffenHet bedrijf biedt innovatieve oplossingen die zijn ontworpen om de prestaties en functionaliteit van verschillende kunststofmaterialen te verbeteren. Een van hun meest opvallende producten is deSILIKE Silicone Masterbatch LYSI-413,Een zeer effectieve korrelvormige formulering die 25% ultrahoogmoleculair siloxaanpolymeer bevat, gedispergeerd in polycarbonaat (PC). Dit op siliconen gebaseerde additief is bijzonder effectief voor PC-compatibele harssystemen. Het verbetert de verwerkingseigenschappen en de oppervlaktekwaliteit door de vloeibaarheid van de hars te verhogen, het vullen en lossen van de mal te vergemakkelijken, het extruderkoppel te verlagen, de wrijvingscoëfficiënt te verlagen en een superieure kras- en slijtvastheid te bieden. Bovendien fungeert deze op siloxaan gebaseerde masterbatch als een antikrasadditief, waardoor het een uitstekende oplossing is om de krasbestendigheid van PC-producten te verhogen en uiteindelijk hun algehele prestaties en duurzaamheid te verbeteren.
2. UV-uithardende harde coatings met nanotechnologie
Breng geavanceerde, op siloxaan gebaseerde of hybride organisch-anorganische harde coatings aan (bijvoorbeeld Momentive SilFORT AS4700 of PPG's DuraShield). Deze coatings bereiken een potloodhardheid tot 7H-9H, waardoor de krasbestendigheid aanzienlijk verbetert.
Voeg UV-uithardende coatings met nanodeeltjes (bijvoorbeeld siliciumdioxide of zirkoniumdioxide) toe om de slijtvastheid verder te verhogen.
Voordeel: Biedt een beschermende laag tegen krassen, chemicaliën en UV-straling, ideaal voor optische en automobieltoepassingen.
Toepassing: Gebruik dipcoating, spuitcoating of flowcoating voor een uniforme dikte (5-10 µm).
3. Nanocomposietversterking
Voeg nanofillers zoals nanosilica, aluminiumoxide of grafeenoxide (0,5-2 gewichtsprocent) toe aan de PC-matrix. Deze verhogen de oppervlaktehardheid en verbeteren de slijtvastheid zonder de transparantie significant te beïnvloeden, mits de deeltjesgrootte kleiner is dan 40 nm.
Voorbeeld: Studies tonen aan dat 1% nanosilica in PC de Taber-slijtvastheid met 20-30% kan verbeteren.
Tip: Gebruik compatibilisatoren (bijv. silaan-koppelingsmiddelen) om een uniforme verspreiding te garanderen en agglomeratie te voorkomen.
4. PC-mengsels voor gebalanceerde prestaties
Meng PC met PMMA (10-20%) om de oppervlaktehardheid te verhogen of met PBT voor verbeterde taaiheid en slijtvastheid. Deze mengsels bieden een balans tussen krasbestendigheid en de inherente slagvastheid van PC.
Voorbeeld: Een PC/PMMA-mengsel met 15% PMMA kan de oppervlaktehardheid verhogen en tegelijkertijd de helderheid behouden voor beeldschermtoepassingen.
Let op: Optimaliseer de mengverhoudingen om te voorkomen dat de thermische stabiliteit of taaiheid van het PC-materiaal in gevaar komt.
5. Geavanceerde oppervlaktemodificatietechnieken
Plasmabehandeling: Pas plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) toe om dunne, harde coatings zoals siliciumoxynitride (SiOxNy) op PC-oppervlakken aan te brengen. Dit verbetert de krasbestendigheid en slijtvastheid.
Lasertexturering: Creëer texturen op micro- of nanoschaal op het pc-oppervlak om het contactoppervlak te verkleinen en krassen te vervagen, waardoor de esthetische duurzaamheid wordt verbeterd.
Voordeel: Textuur kan zichtbare krassen tot wel 40% verminderen bij toepassingen met veelvuldig contact.
6. Additieve combinaties voor synergie
Combineer siliconenadditieven met andere functionele additieven zoals PTFE (polytetrafluorethyleen) micropoeder (0,5-1%) voor synergetische effecten. PTFE verbetert de smering, terwijl siliconen de slijtvastheid verhogen.
Voorbeeld: Een mengsel van 2% siliconenmasterbatch en 0,5% PTFE kan de slijtage bij glijdende toepassingen met 25% verminderen.
7. Geoptimaliseerde verwerkingsomstandigheden:
Gebruik hogesnelheidsmenging om additieven en vulstoffen gelijkmatig te verdelen. Houd de verwerkingstemperatuur van het PC-materiaal op peil (260-310 °C) om degradatie te voorkomen.
Gebruik precisievormtechnieken (bijvoorbeeld spuitgieten met gepolijste mallen) om oppervlaktedefecten die krassen kunnen veroorzaken te minimaliseren.
Gloei de gegoten onderdelen bij 120-130 °C om interne spanningen te verminderen en de slijtvastheid op lange termijn te verbeteren.
Innovatienieuws: Zelfherstellende en DLC-coatings in opkomst
Opkomende technologieën zoals zelfherstellende coatings (gebaseerd op polyurethaan- of siloxaanchemie) en diamantachtige koolstofcoatings (DLC) bieden toekomstbestendige oplossingen voor ultraduurzame, veelgebruikte pc-toepassingen. Hoewel deze technologieën nog steeds te duur zijn voor massaproducten, bieden ze veelbelasting voor luxe-elektronica, de auto-industrie en de lucht- en ruimtevaart.
Aanbevolen aanpak voor optimale prestaties bij technische thermoplasten
Voor fabrikanten die op zoek zijn naar een praktische, schaalbare oplossing om de duurzaamheid van pc-oppervlakken te verbeteren, raden wij het volgende aan:
1)2% UHMW-siliconenadditief voor interne smering
2) UV-coating op basis van siloxaan + 1% nanosiliciumdioxide voor oppervlaktehardheid
3) Microtexturering door middel van laservormen om krassen te verbergen
Deze drieledige aanpak biedt een evenwicht tussen kostenefficiëntie, verwerkingscompatibiliteit en prestaties, waardoor het ideaal is voor producten die dagelijks aan slijtage onderhevig zijn en een langdurig esthetisch uiterlijk vereisen.
In de praktijk bewezen
Volgens een rapport van MarketsandMarkets uit 2024 zal de wereldwijde markt voor harde coatings naar verwachting in 2027 de grens van 1,3 miljard dollar overschrijden, gedreven door de groeiende vraag naar krasbestendige kunststoffen voor autodisplays, mobiele apparaten en optische lenzen. Materiaalontwikkelaars en compounders die multifunctionele additieven en nanofillers integreren, zijn goed gepositioneerd om de volgende generatie duurzame PC-producten te leiden.
Ben je klaar om je technische kunststoffen zoals PC te verbeteren met een betere kras- en slijtvastheid?
Ontdek SILIKEkunststofadditiefOplossingen die de verwerkings- en oppervlakte-eigenschappen verbeteren om aan uw duurzaamheidseisen te voldoen.
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 efficiënte oplossingen voor de verwerking van kunststoffen.
Geplaatst op: 2 juli 2025
