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पॉलीकार्बोनेट (पीसी) ऑटोमोटिव लेंस, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, आईवियर और सुरक्षात्मक उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले सबसे बहुमुखी इंजीनियरिंग थर्मोप्लास्टिक्स में से एक है। इसकी उच्च प्रभाव शक्ति, प्रकाशीय स्पष्टता और आयामी स्थिरता इसे कठिन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाती है। हालाँकि, पीसी का एक जाना-माना दोष इसकी कम सतही कठोरता है, जिसके कारण खरोंच और घिसाव का प्रतिरोध कम होता है—खासकर बार-बार संपर्क या घर्षण की स्थिति में।

तो, निर्माता पीसी की पारदर्शिता या यांत्रिक गुणों से समझौता किए बिना उसकी सतह की टिकाऊपन कैसे बढ़ा सकते हैं? आइए इन चुनौतियों से निपटने के लिए कई प्रभावी समाधानों और उद्योग-मान्य तकनीकों पर गौर करें।

समाधान: प्रसंस्करण संवर्द्धन और सतह गुण संशोधनों को उन्नत सुरक्षा प्रौद्योगिकियों के साथ संयोजित करें।

1. सिलिकॉन-आधारित योजक: आंतरिक चिकनाई
पॉलीकार्बोनेट (पीसी) फ़ॉर्मूलेशन में पॉलीडाइमिथाइलसिलोक्सेन (पीडीएमएस) या सिलोक्सेन-आधारित मास्टरबैच जैसे डॉव एमबी50-001, वेकर जेनियोप्लास्ट, और सिलिक सिलिकॉन मास्टरबैच एलवाईएसआई-413 जैसे उच्च-प्रदर्शन सिलिकॉन एडिटिव्स को शामिल करने से सामग्री का प्रदर्शन काफ़ी बढ़ सकता है। इन एडिटिव्स का 1-3% लोडिंग स्तर पर उपयोग करके, आप घर्षण गुणांक को प्रभावी ढंग से कम कर सकते हैं, जिससे खरोंच प्रतिरोध और घिसाव स्थायित्व दोनों में सुधार होता है।

मुख्य लाभ: पीसी प्रसंस्करण योजकों और संशोधकों के रूप में ये सिलिकॉन योजक, न केवल पीसी की ऑप्टिकल स्पष्टता बनाए रखते हैं, बल्कि सतह की चिकनाई भी बढ़ाते हैं। इसके परिणामस्वरूप घर्षण संपर्क के दौरान सतह की क्षति में उल्लेखनीय कमी आती है, जिससे अंततः उत्पाद की लंबी उम्र बढ़ जाती है।

व्यावहारिक सुझाव: इष्टतम 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।

SILIKE सिलिकॉन-आधारित योजक का परिचय, पीसी इंजीनियरिंग प्लास्टिक के खरोंच और घिसाव प्रतिरोध को बढ़ाने की रणनीति

चेंगदू सिलिक टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड एक प्रमुख चीनी आपूर्तिकर्ता हैसंशोधित प्लास्टिक के लिए सिलिकॉन योजककंपनी विभिन्न प्लास्टिक सामग्रियों के प्रदर्शन और कार्यक्षमता को बेहतर बनाने के लिए डिज़ाइन किए गए अभिनव समाधान प्रदान करती है। उनके उत्कृष्ट उत्पादों में से एक हैSILIKE सिलिकॉन मास्टरबैच LYSI-413,एक अत्यधिक प्रभावी पेलेटयुक्त सूत्रीकरण जिसमें पॉलीकार्बोनेट (पीसी) में परिक्षिप्त 25% अति-उच्च आणविक भार सिलोक्सेन बहुलक होता है। यह सिलिकॉन-आधारित योजक पीसी-संगत रेज़िन प्रणालियों के लिए विशेष रूप से प्रभावी है। यह रेज़िन की प्रवाहशीलता को बढ़ाकर, साँचे में भरने और निकालने की सुविधा प्रदान करके, एक्सट्रूडर टॉर्क को कम करके, घर्षण गुणांक को कम करके, और बेहतर घर्षण और घर्षण प्रतिरोध प्रदान करके प्रसंस्करण गुणों और सतह की गुणवत्ता में सुधार करता है। इसके अतिरिक्त, यह सिलोक्सेन-आधारित मास्टरबैच एक खरोंच-रोधी योजक के रूप में कार्य करता है, जिससे यह पीसी 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 के साथ यूवी-उपचार योग्य कठोर कोटिंग्स

उन्नत सिलोक्सेन-आधारित या हाइब्रिड कार्बनिक-अकार्बनिक कठोर कोटिंग्स (जैसे, मोमेंटिव सिलफोर्ट AS4700 या PPG का ड्यूराशील्ड) लगाएँ। ये कोटिंग्स पेंसिल की कठोरता को 7H-9H तक बढ़ा देती हैं, जिससे खरोंच प्रतिरोध में उल्लेखनीय सुधार होता है।
घर्षण प्रतिरोध को और अधिक बढ़ाने के लिए नैनोकणों (जैसे, सिलिका या जिरकोनिया) के साथ यूवी-उपचार योग्य कोटिंग्स को शामिल करें।
लाभ: खरोंच, रसायनों और यूवी क्षरण के खिलाफ एक सुरक्षात्मक बाधा प्रदान करता है, ऑप्टिकल और ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए आदर्श।
अनुप्रयोग: एकसमान मोटाई (5-10 µm) के लिए डिप-कोटिंग, स्प्रे-कोटिंग या फ्लो-कोटिंग का उपयोग करें।

3. नैनोकंपोजिट सुदृढीकरण

पीसी मैट्रिक्स में नैनोसिलिका, एल्युमिना, या ग्रेफीन ऑक्साइड (भार के अनुसार 0.5-2%) जैसे नैनोफिलर्स मिलाएँ। ये सतह की कठोरता बढ़ाते हैं और यदि कण का आकार <40 नैनोमीटर है, तो पारदर्शिता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित किए बिना घिसाव प्रतिरोध में सुधार करते हैं।
उदाहरण: अध्ययनों से पता चलता है कि पीसी में 1% नैनोसिलिका टैबर घर्षण प्रतिरोध को 20-30% तक सुधार सकता है।
सुझाव: एकसमान फैलाव सुनिश्चित करने और समूहन से बचने के लिए संगतताकारक (जैसे, सिलेन युग्मन एजेंट) का उपयोग करें।

4. संतुलित प्रदर्शन के लिए पीसी मिश्रण

सतह की कठोरता बढ़ाने के लिए पीसी को पीएमएमए (10-20%) के साथ या बेहतर मज़बूती और घिसाव प्रतिरोध के लिए पीबीटी के साथ मिलाएँ। ये मिश्रण पीसी की अंतर्निहित प्रभाव शक्ति के साथ खरोंच प्रतिरोध को संतुलित करते हैं।
उदाहरण: 15% PMMA के साथ PC/PMMA मिश्रण, प्रदर्शन 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

प्लाज़्मा उपचार: पीसी सतहों पर सिलिकॉन ऑक्सिनाइट्राइड (SiOxNy) जैसी पतली, कठोर कोटिंग्स जमा करने के लिए प्लाज़्मा-वर्धित रासायनिक वाष्प जमाव (PECVD) का प्रयोग करें। इससे खरोंच प्रतिरोध और घिसाव गुणों में सुधार होता है।

लेजर टेक्सचरिंग: संपर्क क्षेत्र को कम करने और खरोंचों को फैलाने के लिए पीसी सतह पर सूक्ष्म या नैनो-स्केल बनावट बनाएं, जिससे सौंदर्य स्थायित्व में सुधार हो।
लाभ: टेक्सचरिंग से उच्च संपर्क अनुप्रयोगों में दिखाई देने वाली खरोंचों को 40% तक कम किया जा सकता है।

6. तालमेल के लिए योगात्मक संयोजन

सहक्रियात्मक प्रभाव के लिए सिलिकॉन एडिटिव्स को PTFE (पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन) माइक्रोपाउडर (0.5-1%) जैसे अन्य कार्यात्मक एडिटिव्स के साथ मिलाएँ। PTFE चिकनाई बढ़ाता है, जबकि सिलिकॉन घिसाव प्रतिरोध में सुधार करता है।
उदाहरण: 2% सिलिकॉन मास्टरबैच और 0.5% PTFE 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 उच्च-कतरनी मिश्रण का उपयोग करें। क्षरण से बचने के लिए पीसी प्रसंस्करण तापमान (260-310°C) बनाए रखें।
सतह पर खरोंच उत्पन्न करने वाले दोषों को न्यूनतम करने के लिए परिशुद्ध मोल्डिंग तकनीक (जैसे, पॉलिश किए गए सांचों के साथ इंजेक्शन मोल्डिंग) का उपयोग करें।
आंतरिक तनाव को दूर करने के लिए 120-130 डिग्री सेल्सियस पर ढाले गए भागों को गर्म करें, जिससे दीर्घकालिक पहनने के प्रदर्शन में सुधार हो।
नवाचार पर नज़र: स्व-उपचार और डीएलसी कोटिंग्स का चलन बढ़ रहा है
स्व-उपचार कोटिंग्स (पॉलीयूरेथेन या सिलोक्सेन रसायन पर आधारित) और डायमंड-लाइक कार्बन (डीएलसी) कोटिंग्स जैसी उभरती हुई तकनीकें अति-टिकाऊ, उच्च-स्पर्श पीसी अनुप्रयोगों के लिए भविष्य-सुरक्षित समाधान प्रदान करती हैं। हालाँकि बड़े पैमाने पर बाज़ार में उपलब्ध उत्पादों के लिए ये तकनीकें अभी भी लागत-प्रतिबंधात्मक हैं, फिर भी ये तकनीकें लक्ज़री इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव और एयरोस्पेस में आशाजनक हैं।

इंजीनियरिंग थर्मोप्लास्टिक्स में इष्टतम प्रदर्शन के लिए अनुशंसित दृष्टिकोण
पीसी सतह स्थायित्व में सुधार के लिए व्यावहारिक, स्केलेबल समाधान की तलाश करने वाले निर्माताओं के लिए, हम अनुशंसा करते हैं:

1)आंतरिक चिकनाई के लिए 2% UHMW सिलिकॉन योजक

2) सतह की कठोरता के लिए सिलोक्सेन-आधारित यूवी कोटिंग + 1% नैनो सिलिका

3) खरोंचों को छिपाने के लिए लेजर मोल्डिंग के माध्यम से माइक्रो-टेक्सचरिंग

यह त्रि-आयामी दृष्टिकोण लागत-दक्षता, प्रसंस्करण अनुकूलता और प्रदर्शन का संतुलन प्रदान करता है, जिससे यह दैनिक उपयोग में आने वाले और दीर्घकालिक सौंदर्य की आवश्यकता वाले उत्पादों के लिए आदर्श बन जाता है।

उद्योग सिद्ध
मार्केट्सएंडमार्केट्स की 2024 की रिपोर्ट के अनुसार, ऑटोमोटिव डिस्प्ले, मोबाइल उपकरणों और ऑप्टिकल लेंस में स्क्रैच-प्रतिरोधी प्लास्टिक की बढ़ती मांग के कारण, वैश्विक हार्ड कोटिंग्स बाजार 2027 तक 1.3 बिलियन डॉलर से अधिक होने का अनुमान है। बहु-कार्यात्मक एडिटिव्स और नैनो-फिलर्स को एकीकृत करने वाले मटेरियल फॉर्मूलेटर और कंपाउंडर टिकाऊ पीसी-आधारित उत्पादों की अगली पीढ़ी का नेतृत्व करने के लिए अच्छी स्थिति में हैं।

क्या आप अपने इंजीनियरिंग प्लास्टिक जैसे पीसी को बेहतर खरोंच और घिसाव प्रतिरोध के साथ बढ़ावा देने के लिए तैयार हैं?
SILIKE का अन्वेषण करेंप्लास्टिक योजकसमाधान जो आपकी स्थायित्व संबंधी मांगों को पूरा करने के लिए प्रसंस्करण और सतह के गुणों को बढ़ाते हैं।
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