Polikarbonat (PC) adalah salah satu termoplastik rekayasa paling serbaguna yang digunakan dalam lensa otomotif, elektronik konsumen, kacamata, dan perlengkapan pelindung. Kekuatan benturannya yang tinggi, kejernihan optik, dan stabilitas dimensinya menjadikannya ideal untuk aplikasi yang menuntut. Namun, kelemahan PC yang terkenal adalah kekerasan permukaannya yang rendah, yang menyebabkan ketahanan terhadap goresan dan keausan yang buruk—terutama dalam kondisi kontak yang sering atau abrasif.
Jadi, bagaimana produsen dapat meningkatkan daya tahan permukaan PC tanpa mengorbankan transparansi atau sifat mekaniknya? Mari kita jelajahi berbagai solusi efektif dan teknik yang telah divalidasi industri untuk mengatasi tantangan ini.
Solusi: Menggabungkan peningkatan pemrosesan dan modifikasi sifat permukaan dengan teknologi perlindungan canggih.
1. Aditif Berbasis Silikon: Pelumasan internal
Menggabungkan aditif silikon berkinerja tinggi, seperti polidimetilsiloksan (PDMS) atau masterbatch berbasis siloksan seperti Dow MB50-001, Wacker GENIOPLAST, dan SILIKE Silicone Masterbatch LYSI-413, ke dalam formulasi polikarbonat (PC) dapat secara signifikan meningkatkan kinerja material. Dengan menggunakan aditif ini pada tingkat pemuatan 1-3%, Anda dapat secara efektif mengurangi koefisien gesekan, yang meningkatkan ketahanan terhadap goresan dan daya tahan aus.
Manfaat Utama: Aditif silikon ini, sebagai aditif dan pengubah pemrosesan PC, tidak hanya menjaga kejernihan optik PC tetapi juga meningkatkan pelumasan permukaan. Hal ini menghasilkan pengurangan kerusakan permukaan yang signifikan selama kontak abrasif, yang pada akhirnya mengarah pada peningkatan umur produk.
Tips Praktis: Untuk memastikan kinerja optimal, sangat penting untuk mencapai dispersi yang tepat melalui ekstrusi sekrup ganda, yang membantu mencegah pemisahan fase dan memaksimalkan manfaat aditif.
Chengdu SILIKE Technology Co., Ltd adalah pemasok terkemuka di Tiongkok untukaditif silikon untuk plastik yang dimodifikasiPerusahaan ini menawarkan solusi inovatif yang dirancang untuk meningkatkan kinerja dan fungsionalitas berbagai material plastik. Salah satu produk unggulan mereka adalah...SILIKE Silicone Masterbatch LYSI-413,Formulasi berbentuk pelet yang sangat efektif ini mengandung 25% polimer siloksan dengan berat molekul sangat tinggi yang terdispersi dalam polikarbonat (PC). Aditif berbasis silikon ini sangat efektif untuk sistem resin yang kompatibel dengan PC. Ia meningkatkan sifat pemrosesan dan kualitas permukaan dengan meningkatkan kemampuan alir resin, mempermudah pengisian dan pelepasan cetakan, mengurangi torsi ekstruder, menurunkan koefisien gesekan, dan memberikan ketahanan terhadap goresan dan abrasi yang superior. Selain itu, masterbatch berbasis siloksan ini berfungsi sebagai aditif anti gores, menjadikannya solusi yang sangat baik untuk meningkatkan ketahanan gores produk PC dan pada akhirnya meningkatkan kinerja dan daya tahannya secara keseluruhan.
2. Lapisan Keras yang Dapat Disembuhkan dengan Sinar UV Menggunakan Nanoteknologi
Gunakan lapisan keras berbasis siloksan atau hibrida organik-anorganik tingkat lanjut (misalnya, Momentive SilFORT AS4700 atau DuraShield dari PPG). Lapisan ini mencapai kekerasan pensil hingga 7H-9H, yang secara signifikan meningkatkan ketahanan terhadap goresan.
Gabungkan lapisan yang dapat mengeras dengan sinar UV dengan nanopartikel (misalnya, silika atau zirkonia) untuk lebih meningkatkan ketahanan terhadap abrasi.
Manfaat: Memberikan lapisan pelindung terhadap goresan, bahan kimia, dan degradasi UV, ideal untuk aplikasi optik dan otomotif.
Aplikasi: Gunakan pelapisan celup, pelapisan semprot, atau pelapisan aliran untuk ketebalan seragam (5-10 µm).
3. Penguatan Nanokomposit
Tambahkan nanofiller seperti nanosilika, alumina, atau graphene oksida (0,5-2% berat) ke dalam matriks PC. Ini meningkatkan kekerasan permukaan dan meningkatkan ketahanan aus tanpa memengaruhi transparansi secara signifikan jika ukuran partikel <40 nm.
Contoh: Studi menunjukkan bahwa 1% nanosilika dalam PC dapat meningkatkan ketahanan abrasi Taber sebesar 20-30%.
Tip: Gunakan bahan kompatibilizer (misalnya, agen pengikat silan) untuk memastikan dispersi yang seragam dan menghindari penggumpalan.
4. Campuran PC untuk Performa yang Seimbang
Campurkan PC dengan PMMA (10-20%) untuk meningkatkan kekerasan permukaan atau dengan PBT untuk meningkatkan ketangguhan dan ketahanan aus. Campuran ini menyeimbangkan ketahanan terhadap goresan dengan kekuatan benturan bawaan PC.
Contoh: Campuran PC/PMMA dengan 15% PMMA dapat meningkatkan kekerasan permukaan sekaligus mempertahankan kejernihan untuk aplikasi tampilan.
Perhatian: Optimalkan rasio campuran untuk menghindari terganggunya stabilitas termal atau ketahanan PC.
5. Teknik Modifikasi Permukaan Tingkat Lanjut
Perlakuan Plasma: Terapkan pengendapan uap kimia yang ditingkatkan plasma (PECVD) untuk mengendapkan lapisan tipis dan keras seperti silikon oksinitrida (SiOxNy) pada permukaan PC. Ini meningkatkan ketahanan terhadap goresan dan sifat keausan.
Pembuatan Tekstur dengan Laser: Menciptakan tekstur skala mikro atau nano pada permukaan PC untuk mengurangi area kontak dan menyamarkan goresan, sehingga meningkatkan daya tahan estetika.
Manfaat: Teksturisasi dapat mengurangi goresan yang terlihat hingga 40% pada aplikasi yang sering bersentuhan.
6. Kombinasi Aditif untuk Sinergi
Gabungkan aditif silikon dengan aditif fungsional lainnya seperti mikrobubuk PTFE (politetrafluoroetilena) (0,5-1%) untuk efek sinergis. PTFE meningkatkan pelumasan, sedangkan silikon meningkatkan ketahanan aus.
Contoh: Campuran 2% masterbatch silikon dan 0,5% PTFE dapat mengurangi tingkat keausan hingga 25% pada aplikasi gesekan.
7. Kondisi Pemrosesan yang Dioptimalkan:
Gunakan pencampuran geser tinggi untuk mendispersikan aditif dan pengisi secara seragam. Pertahankan suhu pemrosesan PC (260-310°C) untuk menghindari degradasi.
Gunakan teknik pencetakan presisi (misalnya, pencetakan injeksi dengan cetakan yang dipoles) untuk meminimalkan cacat permukaan yang dapat menyebabkan goresan.
Lakukan proses anil pada bagian yang dicetak pada suhu 120-130°C untuk mengurangi tegangan internal, sehingga meningkatkan kinerja ketahanan aus dalam jangka panjang.
Pantauan Inovasi: Pelapis Self-Healing dan DLC Semakin Populer
Teknologi baru seperti lapisan yang dapat memperbaiki diri sendiri (berdasarkan kimia poliuretan atau siloksan) dan lapisan karbon mirip berlian (DLC) menawarkan solusi yang tahan lama untuk aplikasi PC yang sangat awet dan sering disentuh. Meskipun masih terlalu mahal untuk produk pasar massal, teknologi ini menunjukkan potensi dalam elektronik mewah, otomotif, dan kedirgantaraan.
Pendekatan yang Direkomendasikan untuk Kinerja Optimal pada Termoplastik Teknik
Bagi para produsen yang mencari solusi praktis dan terukur untuk meningkatkan daya tahan permukaan PC, kami merekomendasikan:
1)Aditif Silikon UHMW 2% untuk pelumasan internal
2) Lapisan UV berbasis siloksan + 1% Nano Silika untuk kekerasan permukaan
3) Pembuatan tekstur mikro melalui pencetakan laser untuk menyembunyikan goresan
Pendekatan tiga cabang ini memberikan keseimbangan antara efisiensi biaya, kompatibilitas pemrosesan, dan kinerja, sehingga ideal untuk produk yang terpapar keausan sehari-hari dan membutuhkan estetika yang tahan lama.
Terbukti di Industri
Menurut laporan MarketsandMarkets tahun 2024, pasar pelapis keras global diproyeksikan akan melampaui $1,3 miliar pada tahun 2027, didorong oleh meningkatnya permintaan akan plastik tahan gores pada layar otomotif, perangkat seluler, dan lensa optik. Para perumus dan pengolah material yang mengintegrasikan aditif multifungsi dan pengisi nano berada pada posisi yang tepat untuk memimpin generasi produk berbasis PC tahan lama berikutnya.
Siap meningkatkan ketahanan gores dan aus pada plastik rekayasa Anda seperti PC?
Jelajahi SILIKEaditif plastiksolusi yang meningkatkan pemrosesan dan sifat permukaan untuk memenuhi tuntutan daya tahan Anda.
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 solusi pemrosesan plastik yang efisien.
Waktu posting: 02 Juli 2025
