Zu den wichtigsten Faktoren, die die Leistungsfähigkeit von Kunststoffteilen während des Gebrauchs beeinflussen, gehören Temperatur, Chemikalien, Strahlung und Zeit, die wir als die vier Haupttötungen der Leistungsfähigkeit von Kunststoffteilen bezeichnen.

Erster Grund: Temperatur.

Alle thermoplastischen Materialien, einschließlich PC, ABS, PBT und Nylon, werden bei einer bestimmten Temperatur weich und schmelzen.auch bei niedrigeren Temperaturen, kann die langfristige Exposition von thermoplastischen Materialien in beheizten Umgebungen erhebliche negative Auswirkungen auf ihre Leistung haben.

Der Hauptgrund ist, dass Hitze die Plastikmolekülketten zerbrechen kann, was zu einer Verringerung des Plastikmolekülgewichts und einer Verringerung der Leistung führt.Die Verringerung der Leistungsfähigkeit spiegelt sich vor allem in der Elastizität und Zähigkeit wider, und andere Leistungen werden ebenfalls beeinträchtigt.

▲ Molekularkettenbruch

Die Temperatur, bei der Kunststoffmaterialien zu abbauen beginnen, hängt ausschließlich von der chemischen Gruppe des Polymers und den beteiligten chemischen Mechanismen (Oxidation, Depolymerisation usw.) ab.Dieser Abbau kann durch Hinzufügen von Wärmestabilisatoren verringert werden.Der Abbau tritt jedoch immer noch auf; er tritt nur bei niedrigerer Geschwindigkeit bei höheren Temperaturen auf.

Wenn die Umgebungstemperatur zu hoch ist, können sich Kunststoffteile verformen, schmelzen und sogar brennen.

Killer 2: Chemikalien

Wie viele andere Materialien ist auch Thermoplast sehr anfällig für chemische Angriffe. Wenn wir an Chemikalien denken, denken wir zuerst an geruchsvolle und ätzende Substanzen wie Säuren,Lösungsmittel (z. B. Farben und Lackverdünnungsmittel)Dies ist auch der Fall, wenn die Produkte aus der Verpackung mit der Benzin- und Treibstoffindustrie (Aceton und Toluol) oder mit Waschmitteln und Reinigungsmitteln hergestellt werden.

Allerdings gibt es auch Chemikalien in allen möglichen Dingen, denen wir im täglichen Leben begegnen, von Sonnencreme über Feuchtigkeitscreme bis hin zu Lippenstift und sogar Wasser.

Wir halten Wasser oft für eine inerte Substanz, aber für bestimmte Substanzen wie Roh-Eisen kann der Kontakt mit Wasser sofort eine chemische Reaktion auslösen.

Glücklicherweise reagieren die meisten thermoplastischen Materialien nicht chemisch mit Wasser.

Aber es gibt auch einige thermoplastische Materialien, wie Nylon, die Wasser absorbieren können.das Material zu erweitern und auch als Weichmacher zu wirken, wodurch das Material härter, flexibler und duktiler wird und gleichzeitig seine mechanische Festigkeit verringert wird.

▲ Beibehalt des Biegemoduls von Nylon verschiedener Qualitäten nach Wasserabsorption

Einige Kunststoffe, wie PBT, sind anfällig für eine Hydrolyse bei hohen Temperaturen.mit einer Breite von mehr als 20 mm,Die durch die Hydrolyse gebildete saure Umgebung beschleunigt die Hydrolyse, was zu einem starken Leistungsrückgang führt.

Ich habe einmal einen PBT-Kunststoff benutzt, und nach 1000 Zyklen doppelter 85-Tests war das Innere des Kunststoffteils fast zu Mehl geworden.

Natürlich kann dieses Problem durch Methoden wie das Hinzufügen von Hydrolyse-Stabilisatoren zu PBT vermieden werden.

Ob und in welchem Umfang Thermoplastmaterialien chemischen Angriffen ausgesetzt werden, hängt von drei wesentlichen Faktoren ab.

Der erste und wichtigste Faktor ist, ob der Kunststoff mit dieser chemischen Substanz reagiert.Es kann auch bei niedrigen Temperaturen unberührt bleiben, kann jedoch durch hohe Temperaturen beeinträchtigt werden.

Der zweite Faktor ist die relative Konzentration chemischer Stoffe, ob die Langzeitbelastung konstant oder intermittierend ist und die Dauer der Belastung.

Der dritte Faktor ist der chemische Mechanismus. Wirkt diese chemische Substanz als Weichmacher? Wenn ja, ist sie reversibel oder dauerhaft?PlastikzerstörungOder nur eine Oberflächenverfärbung?

CPVC-Rohr durchbrochen durch Kontakt mit unvereinbarem Dichtungsmittel

Killer 3: Strahlung

Die meisten Leute glauben, dass der Begriff Strahlung mit Radioaktivität zusammenhängt,die eine Substanz ist, die während des Kernzerfalls Partikel und Energie freisetztAber Strahlung ist ein breiterer Begriff, der den Prozess der elektromagnetischen Wellen beschreibt, die sich im Weltraum ausbreiten.

Elektromagnetische Wellen sind eine Form von Energie, die aus elektrischen und magnetischen Feldern besteht.,Dieser Wellenlängenbereich wird allgemein als elektromagnetisches Spektrum bezeichnet, beginnend mit Gammastrahlen (weniger als 22 Uhr), einschließlich Röntgenstrahlen, ultravioletten Strahlen, sichtbarem Licht,Infrarotstrahlen, Mikrowellen und Radiowellen.

Die Energie, die von diesen Wellen getragen wird, nimmt mit zunehmender Wellenlänge ab.Elektromagnetische Wellen werden zusammen als "Lichtwellen" bezeichnet., obwohl der Begriff "Licht" üblicherweise verwendet wird, um sichtbares Licht zu beschreiben, das aus elektromagnetischen Wellen mit Wellenlängen zwischen etwa 390 und 750 Nanometern besteht.

Bei der Auswahl von thermoplastischen Materialien kümmern wir uns manchmal darum, ob sie und ihre Zusatzstoffe elektromagnetische Wellen einer bestimmten Frequenz blockieren oder ohne Verlust übertragen.in optischen AnwendungenWir wollen, dass das gesamte Licht im sichtbaren Spektrum ohne Berücksichtigung anderer Wellenlängen übertragen wird.Wir können eine bestimmte Menge an sichtbarem Licht oder Wellenlängen im ultravioletten Bereich blockieren wollenAlternativ können wir bei elektronischen Abschirmungen die Übertragung elektromagnetischer Wellen innerhalb eines bestimmten Frequenzbandes des Funkfrequenzspektrums verhindern.

Wir müssen jedoch auch die Auswirkungen elektromagnetischer Wellen auf das Kunststoffpolymer selbst berücksichtigen.besonders am unteren Ende des Spektrums (durch Gammastrahlen ultravioletter Strahlung)Wenn das Polymer für diese Wellen durchsichtig ist, geht Energie hindurch, aber wenn das Polymer diese Übertragung blockiert, wird Energie absorbiert oder in Wärme umgewandelt.die zu einem Bruch der Polymermolekülkette führen.

Veränderungen der PS-Plastikpolymerfolie vor und nach der UV-Bestrahlung

Einer der Gründe, warum Sonnenlicht solche Schäden an Materialien (nicht nur thermoplastischen Materialien) verursacht, ist, dass es elektromagnetische Wellen nicht nur im sichtbaren Spektrum enthält,aber auch im Infrarot- und Ultraviolett-Spektrum. Langfristige und kontinuierliche direkte Sonneneinstrahlung bedeutet, dass Materialien eine große Menge an Energie absorbieren, was in der Regel schädliche Auswirkungen hat.

Haushaltsgeräte werden bei langfristiger Exposition gegenüber Leuchtstofflampen gelb

Das Armaturenbrett des Autos ist unter langfristiger Sonneneinstrahlung zerbrochen.

Killer 4: Zeit

Wie das Sprichwort sagt: Die Zeit ist ein Schwein-Töter-Messer, das Messer ist tödlich!

Das gleiche gilt für Kunststoffteile!

Im Laufe der Zeit, insbesondere in Kombination mit einem oder mehreren Faktoren, führt es fast immer zu einem Verlust der Eigenschaften des Kunststoffmaterials.Die meisten Prüfdaten, die zur Bewertung der Umweltauswirkungen verwendet werden, werden unter Verwendung der Zeit als Variable erstellt..

Zum Beispiel werden Tests zur Alterung bei hohen Temperaturen verwendet, um die Folgen einer langfristigen Exposition gegenüber hohen Temperaturen zu bewerten.und regelmäßige Messungen bestimmter mechanischer Eigenschaften (z. B. Zugfestigkeit) können Veränderungen der Leistung im Laufe der Zeit widerspiegeln.

In ähnlicher Weise werden Wetterbeständigkeitsprüfungen typischerweise zur Bewertung der langfristigen Auswirkungen der Exposition gegenüber Außenumgebungen verwendet.Chemie, und Strahleneffekte (hauptsächlich ultraviolette) über mehrere Tage, Wochen, Monate oder Jahre gemessen.

Diese Prüfungen können je nach Anwendungsbereich der Kunststoffteile verschiedene Faktoren umfassen:Wetterversuche in bestimmten Gebieten müssen auf hohe Hitze und hohe ultraviolette Strahlung in trockenen Umgebungen abzielen., während Wetterversuche an bestimmten Orten auf hohe Luftfeuchtigkeit und hohe ultraviolette Strahlung in subtropischen Umgebungen abzielen, manchmal mit Zusatz von Salzspray-Effekten.Obwohl diese Prüfungen in der Regel mit einem bestimmten Beschleunigungsfaktor durchgeführt werden, deren Zweck es ist, die langfristige Leistung von Kunststoffteilen nach monatelanger und jahrelanger Exposition vorherzusagen.

Um die Auswirkungen der Exposition gegenüber einer der oben genannten Bedingungen zu bewerten, müssen die Leistungsdaten von Kunststoffteilen vor und nach der Exposition gemessen und verglichen werden.Denn jede Änderung der Leistungsdaten wird offensichtlich sein., ist es leicht, die Auswirkungen auf die Leistung vorherzusagen.