I principali fattori che influenzano le prestazioni delle parti in plastica durante l'uso includono temperatura, sostanze chimiche, radiazioni e tempo, che chiamiamo i quattro principali killer delle prestazioni delle parti in plastica.

Uccidente 1: la temperatura

Tutti i materiali termoplastici, compresi PC, ABS, PBT e nylon, si ammorbidiscono e si sciolgono a una certa temperatura.anche a temperature più basse, l'esposizione a lungo termine dei materiali termoplastici ad ambienti riscaldati può avere un impatto negativo significativo sulle loro prestazioni.

La ragione principale è che il calore può causare la rottura delle catene molecolari della plastica, con conseguente diminuzione del peso molecolare della plastica e una diminuzione delle prestazioni.La diminuzione delle prestazioni si riflette principalmente nell'elasticità e nella resistenza, e altre prestazioni saranno influenzate.

▲ Rottura della catena molecolare

La temperatura alla quale i materiali plastici iniziano a degradarsi dipende esclusivamente dal gruppo chimico del polimero e dai meccanismi chimici coinvolti (ossidazione, depolymerizzazione, ecc.).Questa degradazione può essere ridotta aggiungendo stabilizzatori termiciTuttavia, la degradazione si verifica ancora; si verifica solo ad un tasso inferiore a temperature più elevate.

Se la temperatura ambiente è troppo alta, può causare la deformazione, la fusione e persino un incendio delle parti di plastica.

Uccidore 2: sostanze chimiche

Come molti altri materiali, anche la termoplastica è molto suscettibile di attacchi chimici.Solventi (come vernici e diluenti per vernici), acetone e toluene), benzina e carburante, o detergenti e detergenti.

Tuttavia, ci sono anche sostanze chimiche in ogni tipo di cosa che incontriamo nella nostra vita quotidiana, dalla crema solare alla crema idratante, al rossetto e persino all'acqua.

Spesso consideriamo l'acqua una sostanza inerte, ma per alcune sostanze come il ferro grezzo, il contatto con l'acqua può causare immediatamente una reazione chimica.

Fortunatamente, la maggior parte dei materiali termoplastici non reagisce chimicamente con l'acqua.

Ma ci sono anche alcuni materiali termoplastici, come il nylon, che possono assorbire l'acqua.causando l'espansione del materiale e agendo anche come plastificante, rendendo il materiale più duro, più flessibile e più duttile, riducendone al contempo la resistenza meccanica.

▲ Tasso di ritenzione del modulo di piegatura del nylon di diversi gradi dopo assorbimento dell'acqua

Alcune materie plastiche, come il PBT, sono soggette all'idrolisi ad alte temperature, in quanto il PBT contiene legami esteri,che può rompersi se collocato in acqua a temperature superiori alla sua temperatura di transizione vetrosaL'ambiente acido formato dall'idrolisi accelera la reazione di idrolisi, con conseguente forte declino delle prestazioni.

Una volta ho usato una plastica PBT, e dopo 1000 cicli di doppia prova 85 la parte interna della plastica era quasi diventata farina. Con una leggera forza, la parte poteva essere aperta.

Naturalmente, metodi come l'aggiunta di stabilizzatori di idrolisi al PBT possono evitare questo problema.

Se i materiali termoplastici saranno sottoposti a attacchi chimici o in che misura saranno colpiti dipende da tre fattori principali.

Il primo e più importante fattore è se la plastica reagisce con questa sostanza chimica.Può anche rimanere inalterato a basse temperature, ma può essere influenzato dall'esposizione a alte temperature.

Il secondo fattore è la concentrazione relativa delle sostanze chimiche; se l'esposizione a lungo termine è costante o intermittente; e la durata dell'esposizione.

Il terzo fattore è il meccanismo chimico. Questa sostanza chimica agisce come plastificante? Se sì, è reversibile o permanente?degradazione plastica, o solo una decolorazione superficiale?

Tubo CPVC rotto a causa del contatto con sigillante incompatibile

Uccidente 3: Le radiazioni

Un'altra condizione di utilizzo finale che influenza i materiali termoplastici è la radiazione.che è una sostanza che rilascia particelle ed energia durante il decadimento nucleareMa la radiazione è un termine più ampio che descrive il processo di propagazione delle onde elettromagnetiche nello spazio.

Le onde elettromagnetiche sono una forma di energia composta da campi elettrici e magnetici.,Questo intervallo di lunghezza d'onda è comunemente indicato come spettro elettromagnetico, a partire dai raggi gamma (meno di 22), inclusi i raggi X, i raggi ultravioletti, la luce visibile,raggi infrarossi, microonde e onde radio.

L'energia trasportata da queste onde diminuisce con l'aumentare della lunghezza d'onda. I raggi gamma trasportano la maggior parte dell'energia, seguiti dai raggi X e poi dai raggi ultravioletti.le onde elettromagnetiche sono collettivamente indicate come onde "luce", anche se il termine "luce" è comunemente usato per descrivere la luce visibile, che è composta da onde elettromagnetiche con lunghezze d'onda approssimativamente comprese tra 390 e 750 nanometri.

Quando si scelgono materiali termoplastici, a volte ci preoccupiamo se essi e i loro additivi bloccano le onde elettromagnetiche di una determinata frequenza o le trasmettono senza perdite.in applicazioni ottiche, in genere vogliamo che tutta la luce nello spettro visibile sia trasmessa senza considerare altre lunghezze d'onda.potremmo voler bloccare una certa quantità di luce visibile o lunghezze d'onda nella gamma ultraviolettaIn alternativa, nelle applicazioni di schermatura elettronica, potremmo desiderare di impedire la trasmissione di onde elettromagnetiche all'interno di una certa banda di frequenza dello spettro delle radiofrequenze (RF).

Tuttavia, dobbiamo anche considerare l'impatto delle onde elettromagnetiche sul polimero di plastica stesso.specialmente alla fine bassa dello spettro (attraverso i raggi gamma di radiazione ultravioletta)Se il polimero è trasparente a queste onde, l'energia passerà attraverso. Tuttavia, se il polimero blocca questa trasmissione, l'energia verrà assorbita o convertita in calore.che porta alla rottura della catena molecolare del polimero.

Modifiche della pellicola polimerica di plastica PS prima e dopo l'irradiazione UV

Una delle ragioni per cui la luce solare provoca tali danni ai materiali (non solo ai materiali termoplastici) è che contiene onde elettromagnetiche non solo nello spettro visibile,ma anche nello spettro infrarosso e ultraviolettoLa luce solare diretta a lungo termine e continua significa che i materiali assorbono una grande quantità di energia, che di solito ha effetti nocivi.

Gli elettrodomestici diventano gialli sotto l'esposizione prolungata alle lampade fluorescenti

Il cruscotto dell' auto si e' rotto sotto l' esposizione a lunga data alla luce solare.

Uccidore 4: Il tempo

Come dice il detto: il tempo è un coltello per uccidere un maiale, il coltello è mortale!

Lo stesso vale per le parti in plastica!

Nel corso del tempo, soprattutto se combinato con uno o più fattori, porta quasi sempre a una perdita delle proprietà del materiale plastico.la maggior parte dei dati di prova utilizzati per valutare gli impatti ambientali è creata utilizzando il tempo come variabile.

Ad esempio, le prove di invecchiamento ad alta temperatura sono utilizzate per valutare le conseguenze dell'esposizione a temperature elevate a lungo termine,e misurazioni regolari di determinate proprietà meccaniche (come la resistenza alla trazione) possono riflettere le variazioni delle prestazioni nel tempo.

In modo simile, i test di resistenza alle intemperie sono in genere utilizzati per valutare gli effetti a lungo termine dell'esposizione agli ambienti esterni.chimica, ed effetti delle radiazioni (principalmente ultraviolette) misurati su più giorni, settimane, mesi o anni.

E queste prove possono includere fattori diversi a seconda dell'area di applicazione delle parti in plastica: per esempio,le prove di intemperie in determinate aree devono mirare ad un'alta temperatura e ad un'elevata radiazione ultravioletta in ambienti asciutti, mentre i test climatici in determinati luoghi mirano all'alta umidità e all'alta radiazione ultravioletta in ambienti subtropicali, a volte con l'aggiunta di effetti di spruzzo di sale.Anche se questi test sono solitamente condotti con un certo fattore di accelerazione, hanno lo scopo di prevedere le prestazioni a lungo termine delle parti in plastica dopo mesi e anni di esposizione.

Per valutare l'impatto dell'esposizione a una delle condizioni di cui sopra, è necessario misurare e confrontare i dati sulle prestazioni delle parti in plastica prima e dopo l'esposizione.Perché qualsiasi cambiamento nei dati di prestazione sarà evidente, è facile prevedere l'impatto sulle prestazioni.