Prečo niektoré plasty vydržia dlho, zatiaľ čo iné rýchlo starnú a praskajú, napriek tomu, že sú všetky plastové materiály?(2)
V tomto článku budeme pokračovať v diskusii o tom, prečo sú niektoré plasty odolné, zatiaľ čo iné starnú a rýchlo praskajú.
III. Prečo sa materiály označené ako PP a ABS môžu výrazne líšiť v kvalite?
V mnohých špecifikáciách produktov sa uvádza iba "PP materiál", "ABS materiál" alebo "PC materiál". Toto však iba označuje všeobecnú kategóriu materiálu a nehovorí nič o kvalite materiálu.
Pokiaľ ide o PP, medzi možnosti patrí homopolymér PP, kopolymér PP, transparentný PP, nárazuvzdorný PP, PP odolný voči poveternostným vplyvom, PP s retardérom horenia, PP vystužený sklenenými vláknami a PP vhodný do kontaktu s potravinami.
Pokiaľ ide o ABS, existuje ABS na všeobecné použitie, ABS odolný voči nárazu, tepelne odolný ABS, ABS s pomalým ohňovzdorným účinkom, ABS na pokovovanie a ABS odolný voči poveternostným vplyvom.
Pokiaľ ide o PC, triedy zahŕňajú všeobecnú transparentnú triedu, triedu s retardérmi horenia, triedu odolnú voči UV žiareniu, optickú triedu, vystuženú triedu a chemicky odolnú modifikovanú triedu.
Rozdiely v druhoch materiálov, zložení a prísadách vedú k podstatným odchýlkam v konečnom výkone.
Medzi ďalšie faktory ovplyvňujúce kvalitu patria:
Či sa prijíma panenský materiál
Či je drvený materiál zmiešaný
Podiel použitého drveného materiálu
Či sa pridávajú antioxidanty, stabilizátory svetla, spomaľovače horenia a spevňovače
Či sa používa výstuž zo sklenených vlákien, minerálna výplň alebo modifikácia zliatin
Či sú teplota vstrekovania a podmienky sušenia vhodné
Či je dizajn formy a chladenie stabilné
Či je štruktúra produktu primeraná
Preto aj keď sú dva produkty označené ako "ABS puzdroddhhh, ich skutočná životnosť sa môže úplne líšiť.
Spotrebitelia vidia iba rovnaký skrátený názov materiálu, zatiaľ čo výrobcovia v skutočnosti kontrolujú druh, zloženie, technológiu spracovania a systém kvality.
IV. Tvrdšie plasty neznamenajú vyššiu odolnosť
Mnoho ľudí posudzuje kvalitu plastu podľa pocitu na dotyk. Plasty považujú za vysokokvalitné, ak sú tvrdé na dotyk, a za lacné, ak sú mäkké na dotyk. Toto posúdenie nie je nevyhnutne spoľahlivé. Tvrdosť materiálu a jeho odolnosť sú dva rôzne pojmy.
Niektoré materiály sa vyznačujú vysokou tvrdosťou, ale slabou rázovou húževnatosťou a sú náchylné na praskanie pri náraze. Iné relatívne mäkké materiály poskytujú lepšiu odolnosť voči opotrebovaniu, ohybu a nárazu.
Napríklad kryty na telefón: PC býva tvrdší a priehľadnejší; TPU je mäkší a odolnejší voči opakovanému ohýbaniu, ale náchylnejší na žltnutie; silikón ponúka mäkký dotyk, ale ľahko priťahuje prach, čo je sprevádzané nedostatkami v pevnosti v roztrhnutí a odolnosti voči škvrnám.
Každý materiál má svoje silné a slabé stránky. Správny výber materiálu nie je o maximalizácii jednej vlastnosti, ale o identifikácii najväčších potenciálnych rizík, ktorým bude produkt čeliť.
Ak je pravdepodobné, že výrobok spadne, mala by sa uprednostniť nárazová húževnatosť.
Ak sa výrobok bude dlhodobo používať vonku, najdôležitejšia je odolnosť voči poveternostným vplyvom.
Ak je výrobok umiestnený v blízkosti zdrojov tepla, je potrebné zvážiť dlhodobú tepelnú odolnosť.
Ak výrobok príde do kontaktu s olejom, alkoholom alebo čistiacimi prostriedkami, chemická odolnosť je kritická.
Ak je výrobok opakovane ohýbaný, mala by sa vyhodnotiť odolnosť voči únave a odolnosť voči ohybu.
Definícia "durability" sa líši v závislosti od rôznych aplikačných scenárov.
V. Niekoľko typických prípadov zo skutočného života
1. Prečo puzdrá na telefóny žltnú?
Mnoho priehľadných alebo svetlých mäkkých krytov na telefóny časom žltne. Tento jav zvyčajne súvisí s faktormi, ako je samotný materiál, ultrafialové žiarenie, oxidácia, pot a mastnota, teplo a migrácia prísad. Nie každé žltnutie naznačuje bezpečnostné problémy s materiálom, signalizuje však, že sa zhoršila vzhľadová stabilita materiálu. Na dosiahnutie dlhodobej odolnosti voči žltnutiu je potrebné zvážiť materiálový systém, antioxidačné vlastnosti, odolnosť voči UV žiareniu, povrchovú úpravu alebo jednoducho zvoliť tmavé alebo nepriehľadné prevedenia.
2. Prečo plastové stoličky krehnú po dlhodobom vystavení slnku?
Mnohé plastové vonkajšie stoličky, plastové vedrá a prepravné boxy krehnú po dlhodobom vystavení slnečnému žiareniu. Toto je vo všeobecnosti spojené s UV starnutím, termooxidačným starnutím, kvalitou materiálu a prísadami proti starnutiu.
Dobrý výkon pre vnútorné použitie nezaručuje vhodnosť pre vonkajšie použitie. Pri výbere vonkajších produktov by nemala byť jediným kritériom len cena; je tiež potrebné skontrolovať, či je materiál odolný voči poveternostným vplyvom.
3. Prečo plášte káblov tvrdnú a praskajú?
Medzi bežné materiály na plášte drôtov a káblov patrí PVC, guma, TPE, TPU, silikónová guma atď. Rôzne materiály sa značne líšia v flexibilite, tepelnej odolnosti, odolnosti voči nízkym teplotám, odolnosti voči olejom, samozhášavosti a odolnosti voči poveternostným vplyvom. Stvrdnutie a praskanie niektorých káblov po dlhej životnosti môže byť spôsobené migráciou zmäkčovadiel, tepelným starnutím, starnutím vplyvom UV žiarenia, opakovaným ohýbaním a krehnutím pri nízkych teplotách. Takéto problémy nemožno posudzovať iba podľa hrúbky plášťa; je potrebné zohľadniť aj materiálový systém a prevádzkové prostredie.
4. Prečo priehľadné plastové časti neočakávane praskajú?
Medzi bežné materiály na výrobu priehľadných plastových dielov patria PC, PMMA, PS, PET a ďalšie. Priehľadnosť sa nerovná rovnakému výkonu. Niektoré priehľadné diely sa vyznačujú dobrou odolnosťou voči nárazom, niektoré majú priaznivú povrchovú tvrdosť, niektoré ponúkajú vynikajúcu odolnosť voči poveternostným vplyvom, zatiaľ čo iné majú priemernú chemickú odolnosť. Ak sú priehľadné plastové diely vystavené trvalému namáhaniu a súčasne sú vystavené alkoholu, čistiacim prostriedkom alebo určitým rozpúšťadlám, môžu sa objaviť drobné praskliny. To vysvetľuje, prečo sa komponenty, ktoré vyzerajú takmer identicky a sú priehľadné, môžu v praxi správať drasticky odlišne.
VI. Ako určiť, či je plastový komponent vhodný pre konkrétny scenár použitia
Začnite tým, že si položíte niekoľko kľúčových otázok.
Po prvé, bude sa používať v interiéri alebo exteriéri? Pri vonkajších aplikáciách sa musí uprednostniť odolnosť voči ultrafialovému žiareniu, teplotným výkyvom, dažďu, vlhkému teplu a poveternostným vplyvom.
Po druhé, bude vystavený vysokým teplotám? To sa týka nielen krátkodobo vysokého zahrievania, ale aj nepretržitej prevádzkovej teploty počas dlhého obdobia.
Po tretie, odolá dlhodobému namáhaniu? Ak je vystavený trvalému zaťaženiu, namáhaniu západkou, skrutkovému upevneniu alebo opakovanému ohýbaniu, je potrebné zohľadniť tečenie, únavu materiálu a praskanie v dôsledku napätia.
Po štvrté, príde do kontaktu s chemikáliami? Oleje, alkohol, čistiace prostriedky, rozpúšťadlá, kyseliny, zásady a pot môžu mať vplyv na niektoré plasty.
Po piate, existujú nejaké požiadavky na vzhľad? Priehľadné, biele a svetlé materiály sú náchylnejšie na viditeľné problémy, ako je žltnutie, škrabance, škrabance od poškodenia a zmena farby.
Po šieste, aká je požadovaná životnosť? Jednorazové obaly, spotrebný tovar s krátkou životnosťou, automobilové súčiastky, outdoorové vybavenie a zdravotnícke pomôcky vyžadujú úplne odlišné druhy materiálov.
Jasné odpovede na tieto otázky kladú základ pre správny výber plastového materiálu.
VII. Záverom
Plasty nie sú synonymom lacnosti a nízkej kvality. Samotný systém plastových materiálov je veľmi zložitý. Plasty môžu byť lacné alebo vysoko výkonné. Môžu sa z nich vyrábať jednorazové predmety, ako aj technické komponenty. Môžu rýchlo starnúť alebo pri správnom dizajne zostať stabilné počas dlhodobej prevádzky.
Odolnosť plastu nezávisí len od toho, že je plastový, ale aj od nasledujúcich aspektov:
Či je typ materiálu správne zvolený;
Či sú stupeň a zloženie dobre zladené;
Či je technológia spracovania stabilná;
Či je štruktúra produktu primeraná;
Či prevádzkové prostredie prekračuje prevádzkové limity materiálu.
Preto, keď vidíme, že plastová časť praská, žltne, krehne alebo sa stáva lepkavou, nerobme unáhlený záver, že „plast je nekvalitný“. Presnejšia sada otázok by mala byť:
Aký druh plastu sa používa?
Bol pôvodne vhodný pre tento scenár aplikácie?
Je jeho zlyhanie spôsobené problémami s materiálom, chybami spracovania, štrukturálnymi chybami alebo podmienkami prostredia?
Pochopenie týchto otázok predstavuje skutočný začiatok zvládnutia materiálnych vedomostí.
