पॉलीकार्बोनेट (पीसी) ऑटोमोटिव लेंस, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, चश्मे और सुरक्षात्मक गियर में उपयोग होने वाले सबसे बहुमुखी इंजीनियरिंग थर्मोप्लास्टिक्स में से एक है। इसकी उच्च प्रभाव शक्ति, प्रकाशीय स्पष्टता और आयामी स्थिरता इसे चुनौतीपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाती है। हालांकि, पीसी की एक जानी-मानी कमी इसकी कम सतह कठोरता है, जिसके कारण खरोंच और घिसाव के प्रति इसकी प्रतिरोधक क्षमता कम होती है—विशेष रूप से बार-बार संपर्क या घर्षण की स्थिति में।
तो, निर्माता पीसी की पारदर्शिता या यांत्रिक गुणों से समझौता किए बिना उसकी सतह की मजबूती को कैसे बढ़ा सकते हैं? आइए इन चुनौतियों से निपटने के लिए कई प्रभावी समाधानों और उद्योग-मान्य तकनीकों का पता लगाएं।
समाधान: प्रसंस्करण संवर्द्धन और सतह गुणों में संशोधन को उन्नत सुरक्षा प्रौद्योगिकियों के साथ संयोजित करें।
1. सिलिकॉन-आधारित योजक: आंतरिक चिकनाई
पॉलीकार्बोनेट (PC) फॉर्मूलेशन में उच्च-प्रदर्शन वाले सिलिकॉन एडिटिव्स, जैसे कि पॉलीडाइमिथाइलसिलोक्सेन (PDMS) या सिलोक्सेन-आधारित मास्टरबैच जैसे डॉव MB50-001, वैकर जेनिओप्लास्ट और सिलिक सिलिकॉन मास्टरबैच LYSI-413 को शामिल करने से सामग्री के प्रदर्शन में उल्लेखनीय सुधार हो सकता है। इन एडिटिव्स का 1-3% लोडिंग स्तर पर उपयोग करके, घर्षण गुणांक को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है, जिससे खरोंच प्रतिरोध और घिसाव प्रतिरोध दोनों में सुधार होता है।
मुख्य लाभ: पीसी प्रसंस्करण में सहायक और संशोधक के रूप में ये सिलिकॉन योजक न केवल पीसी की प्रकाशीय स्पष्टता को बनाए रखते हैं बल्कि सतह की चिकनाई को भी बढ़ाते हैं। इसके परिणामस्वरूप घर्षण के कारण होने वाली सतह की क्षति में उल्लेखनीय कमी आती है, जिससे अंततः उत्पाद का जीवनकाल बढ़ जाता है।
व्यावहारिक सुझाव: सर्वोत्तम प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए, ट्विन-स्क्रू एक्सट्रूज़न के माध्यम से उचित फैलाव प्राप्त करना आवश्यक है, जो चरण पृथक्करण को रोकने में मदद करता है और योजकों के लाभों को अधिकतम करता है।
चेंगदू सिलिके टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड चीन की एक प्रमुख आपूर्तिकर्ता कंपनी है।संशोधित प्लास्टिक के लिए सिलिकॉन योजकयह कंपनी विभिन्न प्लास्टिक सामग्रियों के प्रदर्शन और कार्यक्षमता को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किए गए अभिनव समाधान प्रदान करती है। उनके प्रमुख उत्पादों में से एक है...SILIKE सिलिकॉन मास्टरबैच LYSI-413,यह एक अत्यंत प्रभावी पेलेटाइज्ड फॉर्मूलेशन है जिसमें पॉलीकार्बोनेट (PC) में 25% अति-उच्च आणविक भार वाला सिलोक्सेन पॉलीमर फैला हुआ है। यह सिलिकॉन-आधारित एडिटिव विशेष रूप से PC-संगत रेज़िन सिस्टम के लिए प्रभावी है। यह रेज़िन की प्रवाह क्षमता को बढ़ाकर, मोल्ड भरने और निकालने में आसानी करके, एक्सट्रूडर टॉर्क को कम करके, घर्षण गुणांक को घटाकर और खरोंच और घिसाव प्रतिरोध को बेहतर बनाकर प्रसंस्करण गुणों और सतह की गुणवत्ता में सुधार करता है। इसके अतिरिक्त, यह सिलोक्सेन-आधारित मास्टरबैच एक एंटी-स्क्रैच एडिटिव के रूप में कार्य करता है, जिससे यह PC उत्पादों के खरोंच प्रतिरोध को बढ़ाने और अंततः उनके समग्र प्रदर्शन और स्थायित्व में सुधार करने के लिए एक उत्कृष्ट समाधान बन जाता है।
2. नैनो तकनीक से युक्त यूवी-क्योर करने योग्य कठोर कोटिंग्स
उन्नत सिलोक्सेन-आधारित या हाइब्रिड कार्बनिक-अकार्बनिक कठोर कोटिंग्स (जैसे, मोमेंटिव सिलफोर्ट AS4700 या पीपीजी का ड्यूराशील्ड) लगाएं। ये कोटिंग्स 7H-9H तक पेंसिल कठोरता प्राप्त करती हैं, जिससे खरोंच प्रतिरोध में उल्लेखनीय सुधार होता है।
घर्षण प्रतिरोध को और बढ़ाने के लिए नैनोकणों (जैसे, सिलिका या ज़िरकोनिया) के साथ यूवी-क्योर करने योग्य कोटिंग्स को शामिल करें।
लाभ: यह खरोंच, रसायनों और यूवी किरणों से होने वाले क्षरण से सुरक्षा प्रदान करता है, जो ऑप्टिकल और ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।
उपयोग विधि: एकसमान मोटाई (5-10 µm) के लिए डिप-कोटिंग, स्प्रे-कोटिंग या फ्लो-कोटिंग का उपयोग करें।
3. नैनोकंपोजिट सुदृढ़ीकरण
पीसी मैट्रिक्स में नैनोसिलिका, एल्यूमिना या ग्राफीन ऑक्साइड जैसे नैनोफिलर (वजन के हिसाब से 0.5-2%) मिलाएं। ये सतह की कठोरता बढ़ाते हैं और घिसाव प्रतिरोध में सुधार करते हैं, बशर्ते कणों का आकार 40 एनएम से कम हो, और पारदर्शिता पर इनका कोई खास असर नहीं पड़ता।
उदाहरण: अध्ययनों से पता चलता है कि पीसी में 1% नैनोसिलिका मिलाने से टैबर घर्षण प्रतिरोध में 20-30% तक सुधार हो सकता है।
सुझाव: एकसमान फैलाव सुनिश्चित करने और जमाव से बचने के लिए संगतताकारक (जैसे, सिलान कपलिंग एजेंट) का उपयोग करें।
4. संतुलित प्रदर्शन के लिए पीसी ब्लेंड्स
सतह की कठोरता बढ़ाने के लिए पीसी को पीएमएमए (10-20%) के साथ मिलाएं या मजबूती और घिसाव प्रतिरोध बढ़ाने के लिए पीबीटी के साथ मिलाएं। ये मिश्रण पीसी की अंतर्निहित प्रभाव शक्ति के साथ खरोंच प्रतिरोध को संतुलित करते हैं।
उदाहरण: 15% पीएमएमए युक्त पीसी/पीएमएमए मिश्रण डिस्प्ले अनुप्रयोगों के लिए स्पष्टता बनाए रखते हुए सतह की कठोरता को बढ़ा सकता है।
सावधानी: पीसी की तापीय स्थिरता या मजबूती से समझौता करने से बचने के लिए मिश्रण अनुपात को अनुकूलित करें।
5. उन्नत सतह संशोधन तकनीकें
प्लाज्मा उपचार: पीसी सतहों पर सिलिकॉन ऑक्सीनाइट्राइड (SiOxNy) जैसी पतली, कठोर परतें चढ़ाने के लिए प्लाज्मा-संवर्धित रासायनिक वाष्प जमाव (PECVD) का प्रयोग करें। इससे खरोंच प्रतिरोध और घिसाव प्रतिरोध में सुधार होता है।
लेजर टेक्सचरिंग: पीसी की सतह पर माइक्रो- या नैनो-स्केल टेक्सचर बनाएं ताकि संपर्क क्षेत्र कम हो और खरोंच फैल जाएं, जिससे सौंदर्य संबंधी स्थायित्व में सुधार होता है।
लाभ: टेक्सचरिंग से उच्च संपर्क वाले अनुप्रयोगों में दिखाई देने वाली खरोंचों को 40% तक कम किया जा सकता है।
6. तालमेल के लिए योगात्मक संयोजन
सिनर्जिस्टिक प्रभावों के लिए सिलिकॉन एडिटिव्स को अन्य कार्यात्मक एडिटिव्स जैसे पीटीएफई (पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन) माइक्रोपाउडर (0.5-1%) के साथ मिलाएं। पीटीएफई चिकनाई बढ़ाता है, जबकि सिलिकॉन घिसाव प्रतिरोध में सुधार करता है।
उदाहरण: 2% सिलिकॉन मास्टरबैच और 0.5% पीटीएफई का मिश्रण स्लाइडिंग अनुप्रयोगों में घिसाव दर को 25% तक कम कर सकता है।
7. अनुकूलित प्रसंस्करण स्थितियाँ:
एडिटिव्स और फिलर्स को समान रूप से फैलाने के लिए हाई-शियर कंपाउंडिंग का उपयोग करें। क्षरण से बचने के लिए पीसी प्रोसेसिंग तापमान (260-310°C) बनाए रखें।
सतह पर मौजूद उन दोषों को कम करने के लिए सटीक मोल्डिंग तकनीकों (जैसे, पॉलिश किए गए मोल्ड के साथ इंजेक्शन मोल्डिंग) का उपयोग करें जिनसे खरोंच लगने की संभावना कम हो जाती है।
आंतरिक तनाव को दूर करने और दीर्घकालिक घिसाव प्रतिरोध को बेहतर बनाने के लिए मोल्ड किए गए भागों को 120-130 डिग्री सेल्सियस पर एनील करें।
इनोवेशन वॉच: सेल्फ-हीलिंग और डीएलसी कोटिंग्स का बढ़ता चलन
स्व-उपचार कोटिंग्स (पॉलीयुरेथेन या सिलोक्सेन रसायन पर आधारित) और डायमंड-लाइक कार्बन (डीएलसी) कोटिंग्स जैसी उभरती प्रौद्योगिकियां अति-टिकाऊ, उच्च-स्पर्श वाले पीसी अनुप्रयोगों के लिए भविष्य-सुरक्षित समाधान प्रदान करती हैं। हालांकि ये प्रौद्योगिकियां अभी भी आम बाजार के उत्पादों के लिए अत्यधिक महंगी हैं, लेकिन लक्जरी इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव और एयरोस्पेस क्षेत्रों में इनकी अपार संभावनाएं हैं।
इंजीनियरिंग थर्मोप्लास्टिक्स में इष्टतम प्रदर्शन के लिए अनुशंसित दृष्टिकोण
पीसी की सतह की मजबूती बढ़ाने के लिए व्यावहारिक और स्केलेबल समाधान चाहने वाले निर्माताओं के लिए, हम निम्नलिखित सुझाव देते हैं:
1)आंतरिक चिकनाई के लिए 2% यूएचएमडब्ल्यू सिलिकॉन एडिटिव
2) सिलोक्सेन-आधारित यूवी कोटिंग + सतह की कठोरता के लिए 1% नैनो सिलिका
3) खरोंचों को छिपाने के लिए लेजर मोल्डिंग के माध्यम से माइक्रो-टेक्सचरिंग
यह त्रिपक्षीय दृष्टिकोण लागत-दक्षता, प्रसंस्करण अनुकूलता और प्रदर्शन का संतुलन प्रदान करता है, जिससे यह उन उत्पादों के लिए आदर्श बन जाता है जो दैनिक उपयोग के संपर्क में आते हैं और जिन्हें लंबे समय तक चलने वाले सौंदर्य की आवश्यकता होती है।
उद्योग में सिद्ध
मार्केट्सएंडमार्केट्स की 2024 की रिपोर्ट के अनुसार, ऑटोमोटिव डिस्प्ले, मोबाइल डिवाइस और ऑप्टिकल लेंस में खरोंच-प्रतिरोधी प्लास्टिक की बढ़ती मांग के चलते वैश्विक हार्ड कोटिंग्स बाजार के 2027 तक 1.3 बिलियन डॉलर से अधिक होने का अनुमान है। बहुक्रियाशील योजकों और नैनो-फिलर्स को एकीकृत करने वाले सामग्री निर्माता और यौगिकक टिकाऊ पीसी-आधारित उत्पादों की अगली पीढ़ी का नेतृत्व करने के लिए अच्छी स्थिति में हैं।
क्या आप पीसी जैसे इंजीनियरिंग प्लास्टिक को बेहतर खरोंच और घिसाव प्रतिरोध क्षमता प्रदान करने के लिए तैयार हैं?
SILIKE के बारे में और जानेंप्लास्टिक योजकऐसे समाधान जो आपकी टिकाऊपन संबंधी मांगों को पूरा करने के लिए प्रसंस्करण और सतह के गुणों को बढ़ाते हैं।
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पोस्ट करने का समय: 02 जुलाई 2025
