プラスチック部品の性能に影響する主な要因は 温度 化学物質 放射線 時間です これらはプラスチック部品の性能を 大きく左右する4つの要因です

殺人者 1: 熱

PC,ABS,PBT,ナイロンを含むすべての熱プラスチック材料は,ある温度で軟化し,溶けます.異なるプラスチックには,溶ける温度が異なります.しかし,低温でも熱プラスチック材料の高温環境への長期的曝露は,その性能に重大な悪影響を及ぼす可能性があります.

主な理由は 熱がプラスチック分子連鎖を壊し プラスチック分子重量と性能が低下してしまうからです性能の低下は主に弾性と強さに反映される影響を受けるでしょう.

▲ 分子連鎖の破裂

プラスチック材料が分解し始める温度は,ポリマーの化学グループと関与する化学的メカニズム (酸化,脱ポリマー化など) にのみ依存します.この分解は,熱安定剤を加えることで軽減できます.しかし,分解は依然として起こります.それはより高い温度でより低い速度で起こります.

周囲の温度が高すぎると プラスチック部品が変形し 溶け 火を起こすこともあります

化学 物質

他の多くの材料と同様に 熱プラスチックも 化学的攻撃に非常に敏感です 化学物を考えるとき まず最初に思い浮かぶのは 臭いや腐食性のある物質です 例えば酸溶媒 (塗料や塗料稀释剤など)アセトンとトルーオール),ガソリンと燃料,または洗浄剤と清潔剤.

しかし 日常 生活 に 直面 する あらゆる もの に も 化学物質 が あり ます.日焼け止め から 潤滑クリーム,リップスティック,水 まで です.

水は不活性物質と考えがちですが 鉄素などの物質は 水と接触するとすぐに化学反応を起こします

幸運にも ほとんどの熱塑料は 水と化学反応しないのです

しかしナイロンのような熱塑性材料も 水を吸収します この吸収プロセスは完全に逆転します材料を膨張させ,プラスチシャイザーとして作用する機械的強度を低下させながら,材料を硬く,柔軟で,より柔らかくします.

▲ 水吸収後,異なるグレードのナイロンの屈曲モジュールの保持率

PBT のような プラスチック は 高温 で 水解 しやすい.PBT は エステル 結合 を 含め て いる から です.水中に置かれるとガラスの移行温度よりも高い温度で割れる水解によって形成される酸性環境は,水解反応を加速し,性能が急激に低下します.

一度PBTプラスチックを使いました 1000回のダブル85テストの後 プラスチック部品の内側が粉になりそうになりました ほんのわずかな力で 破られていました

もちろん,水解安定剤 を PBT に 添加 する の などの 方法 が この 問題 を 回避 する こと が でき ます.水溶性 PBT の プラスチック は すでに 商業 的 に 多く 入手 でき て い ます.

熱プラスチック材料が 化学的攻撃にさらされるか 影響を受ける程度は 3つの主要な要因に依存します

プラスチックがこの化学物質に反応するかどうかです 化学物質が全く影響しないかもしれません低温でも影響を受けないかもしれません高温に曝されても影響を受ける可能性があります.

2つ目の要因は 化学物質の相対的濃度 長期的曝露が 恒定か間歇的か 曝露の期間です

3つ目の要因は化学的メカニズムです.この化学物質は plasticizer として作用していますか?もしそうなら,それは逆転可能か永久ですか?この化学物質は酸化反応を引き起こしますか?プラスチック分解表面の変色だけでしょうか?

CPVCパイプが不一致な密封剤と接触したため破裂

殺人者 3: 放射線

熱プラスチック材料に影響を与えるもう一つの最終的な使用条件は放射線です.核分解中に粒子とエネルギーを放出する物質ですしかし放射線はより広い用語で 宇宙で伝わる電磁波の過程を表しています

電磁波は,電磁場から構成されるエネルギーの一種である.これらの波は,波長が1ピコメートル (10-12メートル) から100メガメートル (106メートル) まで小さい.,この波長範囲は,一般的にはガンマ線 (10時未満) から始まり,X線,紫外線,可視光,赤外線マイクロ波やラジオ波です

波長が増加するにつれて 波のエネルギーが減少します ガンマ線が最も多くのエネルギーを運ぶので X線が次いで次いで紫外線が次になります電磁波は"光"波と呼ばれます"光"という用語は通常,約390〜750ナノメートルの波長を持つ電磁波で構成される可視光を表すのに用いられています.

熱プラスチック材料を選ぶとき 時には 材料や添加物が 特定の周波数の電磁波を遮断するか 損失なく送るか 心配します 例えばオプティカル用途他の波長を考慮することなく,光が伝わることを望みます.また,太陽眼鏡の場合,紫外線範囲内の一定量の可視光や波長を遮断したいかもしれません代替として,電子シールドアプリケーションでは,私たちは,無線周波数 (RF) スペクトラムの特定の周波数帯内で電磁波の伝達を防止したいかもしれません.

プラスチックポリマーそのものに電磁波の影響を考慮する必要があります. 基本的に,私たちはポリマーマトリックスにエネルギーを入力します.特にスペクトルの下端 (紫外線のガンマ線を通して)しかし,もしポリマーがこの伝達を阻害すれば,エネルギーは吸収され,熱に変換されます.ポリマーの分子連鎖の破裂を引き起こす.

紫外線照射前と後のPSプラスチックポリマーフィルムの変化

太陽光が材料 (熱塑性材料だけでなく) にこのような損傷を与える理由の一つは 観測可能なスペクトルだけでなく 電磁波を含んでいるからです赤外線や紫外線スペクトルでも長期にわたる継続的な直接太陽光は,材料が大量のエネルギーを吸収することを意味し,通常有害な効果があります.例えば:

家電は長時間照明灯に曝されれば黄色になります

車ダッシュボードが長時間太陽光にさらされて破裂した

殺人者4 時間

時代は豚を殺すナイフで ナイフは致命的です

プラスチックの部品も同じです!

時間が経つにつれて 特に"つ以上の要因と組み合わせると ほぼ常にプラスチック材料の性質の喪失につながります環境への影響の評価に使用されるテストデータのほとんどは,時間を変数として使用して作成されます..

例えば高温老化試験は,高温に長期的に晒された結果の評価に使用されます.機械的特性 (耐張性など) の定期的な測定により,時間の経過とともに性能の変化を反映できます.

同様に,耐候性試験は,通常,屋外環境への曝露の長期効果を評価するために使用されます.これらの試験には,通常,温度,化学放射線 (主に紫外線) の影響は数日,数週間,数ヶ月,あるいは数年にわたって測定されます.

プラスチック部品の適用領域に応じて 異なる要因を含みます 例えば乾燥した環境での高熱と高紫外線を標的にする亜熱帯の環境では高湿度や高紫外線を標的にし,時には塩噴霧効果を加えることもありますこのテストは通常 特定の加速因数で行われますがプラスチック部品の長期的性能を予測します.

上記条件のいずれかに曝露する影響を評価するには,曝露前と後のプラスチック部品の性能データを測定し比較する必要があります.性能データの変更は明らかになります.業績への影響は予測が容易です