Introduksjon til gjennomsiktig ingeniørplast
Gjennomsiktig ingeniørplast refererer generelt til en klasse ingeniørplast med utmerket optisk gjennomsiktighet, lav gulhetsindeks og uklarhet, som kan behandles ved støpeprosesser som støping, injeksjon, ekstrudering, 3D-utskrift, etc., og hovedsakelig brukt i produksjon av optiske komponenter.
Gjennomsiktig ingeniørplast inkluderer hovedsakelig polyolefiner, slik som sykliske olefinpolymerer (COC eller COP); Polyester, som PMMA, PET, PBT, PEN, PC, etc; Polysulfoner, slik som polysulfon (PSF), polyetersulfon (PES), etc; Polyamid (PA), slik som gjennomsiktig nylon; Gjennomsiktig fluoroplast, slik som poly (vinylidenfluorid heksafluorpropylen) (PVDF HFP) kopolymer, og transparent polyimid (PI).
I praktiske applikasjoner kan gjennomsiktig ingeniørplast brukes som ingeniørplast alene ved produksjon av optiske komponenter, og også som matrisen av gjennomsiktige komposittmaterialer i optisk konstruksjon.
I de tradisjonelle bruksområdene kan gjennomsiktig ingeniørplast brukes som linser i produksjonsfeltene for optiske komponenter som briller og linser, som transparente komponenter (lys, koøyer, interiør, etc.) innen bil- og flyproduksjon, som transparente termiske isolasjonsmaterialer (TIM) i konstruksjonsfeltet, og som transparente forbruksvarer innen additiv produksjon (3D-utskrift).
I det nye feltet kan gjennomsiktig ingeniørplast påføres det gjennomsiktige underlaget til lysdiode (LED) belysning, fotokatalytiske avløpsvanndegraderingsenheter og optiske komponenter av fleksibel elektronikk, fleksible solceller, fleksible sensorer og andre enheter. Derfor har forskning og utvikling av gjennomsiktig ingeniørplast fått stor oppmerksomhet de siste årene.
Hovedfaktorer som påvirker gjennomsiktigheten til ingeniørplast
"Transparens" er en egenskap med høy verdi for de fleste ingeniørplaster, spesielt terminalprodukter for optisk ingeniørplast. Amorf ingeniørplast har ofte god optisk transparens, mens for svært krystallinske materialer, spesielt produkter med høy tykkelse, som plastinjeksjonsdeler, fører krystallisering ofte til lysbrytning, og dermed forringer gjennomsiktigheten til produktene.
For å gjøre krystallinsk ingeniørplast gjennomsiktig, er den vanligste metoden å redusere cellestørrelsen. Mindre krystaller kan unngå å forårsake lysbrytning. I tillegg kan lystransmittansen til enkelte semi-krystallinske ingeniørplaster også forbedres gjennom additiv teknologi.
For PET, med mindre spesielle tilsetningsstoffer er tilsatt for å fremme krystallisering, er PET i seg selv også et sakte krystallisasjonsmateriale. Amorf PET er gjennomsiktig og hard, og vil mykne (~80 grader) ved glassovergangstemperaturen (Tg).
Imidlertid, hvis materialet varmes opp til 120 ~ 130 grader, har det en tendens til å bli grumset på grunn av dannelsen av krystaller. For eksempel, for polyamid (nylon) materialer, er amorf nylon virkelig gjennomsiktig og vil ikke krystallisere under normale støpeforhold, men semi-krystallinsk nylon 6 ingeniørplast trenger ofte høy kjølehastighet og tynnveggdesign for å oppnå gjennomsiktighet.
Hvis tykkelsen på produktet overstiger 1 ~ 1,5 mm eller formtemperaturen er høy ved avkjøling, vil disse materialene begynne å vises som turbiditet relatert til krystalldannelse.
For å oppsummere, for ren ingeniørplast er hovedfaktoren som påvirker deres optiske gjennomsiktighet de krystallinske egenskapene til polymerbulk. For polymer/polymerblandinger er faseseparasjonen og brytningsindeksforskjellen forårsaket av polaritetsmisforholdet mellom komponentene hovedårsakene som påvirker deres optiske gjennomsiktighet.
For polymer/uorganisk kompositt ingeniørplast er lysspredningen forårsaket av misforholdet mellom brytningsindeksen mellom polymermatrise og uorganisk forsterkende materiale den viktigste faktoren som påvirker dens optiske gjennomsiktighet. Kort sagt, åpenheten til ingeniørplast er nært knyttet til egenskapene til polymermaterialer og prosessforhold.