Просмотры:0 Автор:XINYITE Пластик Время публикации: 2025-09-01 Происхождение:Работает
Выбор соответствующих материалов для наружных применений представляет собой уникальные проблемы для инженеров, дизайнеров и производителей. В отличие от помещений в помещении, наружные настройки подвергают материалы суровым факторам окружающей среды, включая ультрафиолетовое излучение, колебания температуры, влагу и загрязнители атмосферы. Эти элементы могут вызвать преждевременную деградацию во многих общих пластмассах, что приводит к косметическим проблемам, таким как цветовое затухание и поверхностное растрескивание, а также к более серьезным структурным неудачам. В течение десятилетий ABS (акрилонитрил-бутадиен стирол) был материалом для многих применений из-за его превосходных механических свойств и обработки, но его плохое сопротивление погоды ограничивало его наружное использование без защитных покрытий. Это ограничение привело к разработке специализированных полимеров, устойчивых к погоде, включая ASA (акрилонитрил стирол акрилат) и AES (акрилонитрил этилен пропилен диен-стирол) , которые обеспечивают полезные свойства ABS, в то же время значительно улучшая долгожданность на открытом воздухе. В этой статье представлено всестороннее сравнение между этими двумя передовыми материалами для руководства решениями о выборе для наружных применений.
Химическая структура: ASA - это терполимерный композит, состоящий из акрилонитрила, стирола и акрилового эфира. Критическое отличие от ABS заключается в замене бутадиенового резинового компонента на акриловые эластомеры, которые содержат значительно меньше уязвимых двойных связей в их молекулярной структуре. Это изменение химического состава является фундаментальным для улучшенных свойств устойчивости к погодным условиям ASA.
Процесс изготовления: ASA обычно производится в процессе эмульсионной полимеризации, где акриловый эластомер привит стирол-акрилонитрильные (SAN) цепей. Этот производственный подход создает материал с превосходной однородностью и последовательными характеристиками производительности. Некоторые производители используют методы непрерывной массовой полимеризации для конкретных требований.
Химическая структура: AES заменяет уязвимую бутадиеновую резину в ABS на резине EPDM (этилен пропилен -диен), который содержит значительно меньше двухуглеровых двойных связей. Эти двойные связи особенно подвержены деградации ультрафиолета, и их снижение значительно повышает сопротивление погоды материала. Резиновая фаза EPDM имеет низкую температуру стеклянного перехода, что способствует превосходным низкотемпературным ударом.
Методы изготовления: AES можно получить двумя первичными методами: прямой синтез (через раствор, эмульсию или полимеризация суспензии), создавая привитый сополимер с основными цепями EPDM и ветвями SAN, или составные подходы, где EPDM и SAN совместимы и смешиваются в расплавленном состоянии. Хотя прямой синтез обычно дает превосходные свойства, методы соединения обеспечивают большую гибкость состава.
Как ASA, так и AE достигают своей превосходной устойчивости к ультрафиолетовым ультрафиолетовым сопротивлениям за счет фундаментальных изменений в резиновой компоненте их химии. ASA обращается к этой уязвимости, заменяя бутадиен на эластомеры-акриловых эфиров, которые имеют существенно меньше, чувствительные к ультрафиолетовому ультрафиолетовому ультрафиолетовому ультрафиолетовому ультрафиолетовому ультрафиолетовому ультрафиолетовому эфиру, которые имеют значительно меньше, чувствительные к ультрафиолетовым излучениям двойные связи. Кроме того, ASA, как правило, включает в себя продвинутые УФ -стабилизаторы и поглотители, которые еще больше повышают его устойчивость к ультрафиолетовому излучению 1.
AES использует резину EPDM вместо бутадиена, который также содержит значительно меньше двойных связей. Снижение уязвимых химических структур делает AES в 4-8 раз более устойчивым к погоде, чем стандартный ABS в соответствии с ускоренными тестами на выветривание 6. Резина EPDM в AES имеет исключительную неотъемлемость озона и ультрафиолетового излучения, способствуя долговечности материала в наружных приложениях.
Помимо устойчивости к ультрафиолету, наружные материалы должны противостоять воздействию влаги, которая ускоряет деградацию посредством двух основных механизмов: служить источником свободных радикалов, которые ускоряют автоокисление и непосредственно вызывая гидролитическую деградацию полимерных цепей. И ASA, и AE демонстрируют превосходную устойчивость к деградации, связанной с влажностью, выполняя значительно лучше, чем ABS во влажных условиях.
AES демонстрирует особенно сильную устойчивость к деградации озона, что делает его подходящим для применений вблизи электрического оборудования, которое генерирует озон или для горных сред, где уровень озона может быть повышен. Это свойство делает AES предпочтительными для таких приложений, как электрические корпуса для наружного использования или компонентов в высокой высокой среде.
Одно из наиболее значительных различий между AES и ASA заключается в их воздействии , особенно при более низких температурах. Из -за резинового компонента EPDM, который имеет очень низкую температуру стекла, AES сохраняет превосходную силу воздействия даже в холодных условиях. Это делает его особенно ценным для применений в холодном климате или для компонентов, которые должны надежно функционировать в широком диапазоне температуры.
ASA обеспечивает хорошую силу воздействия при комнатной температуре, но испытывает сниженную вязкость при более низких температурах. Хотя его акриловый эластомерный компонент все еще превосходит многие другие пластики, не поддерживает такой же уровень воздействия в холодных условиях, что и EPDM в AES. Для приложений, требующих постоянного воздействия от высоких до низких температур, AES, как правило, имеет преимущество.
Оба материала предлагают отличные механические свойства, которые делают их пригодными для структурных применений:
Прочность на растяжение: ASA обычно демонстрирует значения прочности растягивания в диапазоне 35-37 МПа, в то время как AES показывает аналогичные характеристики производительности.
Модуль изгиба: оценки ASA варьируются от 1600-2260 МПа в модуле изгиба, что позволяет выбрать на основе требований жесткости.
Твердость: оба материала обеспечивают одинаковую поверхностную твердость, при этом ценности Rockwell R, как правило, в середине 80-х годов, обеспечивая хорошее сопротивление царапин и истиранию.
Баланс свойств в AES и ASA делает их отличным выбором для приложений, требующих структурной целостности наряду с сопротивлением погоде. Они поддерживают благоприятные механические свойства ABS, учитывая его экологические ограничения.
Теплостойкость обоих материалов, как правило, сопоставимо со стандартным ABS, с температурами тепла, как правило, в диапазоне 70-81 ° C в зависимости от конкретной степени. Для применений, требующих более высокой температуры, у различных производителей доступны специальные теплостойчивые оценки.
Оба материала обладают хорошей сопротивлением термического старения, поддерживая их воздействие и механические свойства даже после расширенного воздействия повышенных температур. Это свойство особенно важно для применений в теплом климате, где материалы могут подвергаться прямому солнечному свету и полученному наращиванию тепла.
Автомобильная промышленность представляет собой значительную область применения как для AES, так и для ASA, каждый из которых имеет различные преимущества на основе конкретных требований компонентов:
Приложения AES: благодаря его исключительной низкотемпературной ударов AES идеально подходит для автомобильных внешних деталей, которые должны противостоять незначительным воздействию в холодных погодных условиях. Типичные применения включают панели номерного знака, панели нижних дверей, отделки столб и граль радиаторов. Его способность сопротивляться скольжению и растрескиванию в холодную погоду делает его ценной для этих применений.
Приложения ASA: Благодаря превосходной стабильности цвета и задержке блеска ASA часто предпочтительнее автомобильных компонентов, где обслуживание внешнего вида имеет решающее значение. К ним относятся корпуса наружного зеркала, рельсы на крыше и различные компоненты отделки. Сопротивление Асы к выцветанию гарантирует, что детали, соответствующие цвету, сохраняют свой внешний вид на протяжении всей жизни автомобиля.
Строительная отрасль использует оба материала для различных наружных применений:
Приложения AES: AES отлично подходит для компонентов здания, которые испытывают изменения температуры и требуют воздействия. Типичное использование включает в себя профили окон, облицовку дверей, кровельные материалы и применение ограждения . Его сопротивление озону также делает его подходящим для электрических компонентов, используемых в зданиях.
Приложения ASA: ASA широко используется для облицовки внешней стены, систем Soffit и наружной мебели . Его превосходное удержание цвета гарантирует, что здания сохраняют свою эстетическую привлекательность с течением времени. Сопротивление ASA пожелтчику делает его особенно ценным для компонентов здания белого и светлого цвета.
Применение AES: Сочетание погодного сопротивления и силы воздействия делает AES идеальным для отдыха на открытом воздухе, компонентов садового оборудования, аксессуаров для бассейна и покрытий. Его способность поддерживать недвижимость в холодную погоду также делает его подходящим для компонентов зимнего спортивного оборудования.
Приложения ASA: ASA часто выбирается для наружных электронных корпусов, спутниковых антенн и компонентов ирригационной системы, где важны удержание цвета и целостность структурной целостности. ASA также используется для спортивных товаров, садового оборудования и различных продуктов образа жизни, где имеет значение.
И AES, и ASA предлагают хорошую обработку с использованием стандартного пластикового оборудования для обработки, хотя применяются некоторые конкретные соображения:
Требования к сушке: оба материала являются гигроскопическими и требуют тщательной сушки перед обработкой. Типичные параметры сушки включают 3-4 часа при 80-85 ° C (90-100 ° C для теплостойких сортов), достигая содержания влаги ниже 0,1%. Неадекватная сушка может привести к дефектам поверхности и снижению механических свойств.
Температуры обработки: рекомендуемые температуры расплава для обоих материалов, обычно варьирующихся от 200 ° C до 260 ° C, с более высокими температурами, используемыми для теплостойких классов 7. Следует избегать предотвращения понижения материала.
Параметры литья под давлением: оптимальные давления впрыска варьируются от 500-800 бар, с рекомендациями средней до высокой скорости впрыска. Типичные температуры плесени находятся между 40-80 ° C, и обычно используется винтовое давление 10-40 бар.
Оба материала могут быть легко пост обработки с использованием стандартных методов:
Обработка: как ASA, так и AES могут быть обработаны с использованием стандартных методов для термопластов, включая бурение, фрезерование и поворот.
Украшение: они хорошо принимают рисование и печати, хотя их сопротивление погоды часто устраняет необходимость в защитных покрытиях. Когда по эстетическим соображениям желательна живопись, рекомендуется тестирование совместимости с конкретными системами покрытия.
Соединение: оба материала могут быть соединены с использованием клея (с соответствующими клеями) или методами механического крепления. Методы сварки растворителя, обычно используемые для ABS, также обычно применимы к ASA и AES.
Структура затрат для обоих материалов, как правило, сопоставима, с ценами, как правило, выше, чем стандартный ABS, но оправдываемая повышенными свойствами сопротивления погоды.
Выбор между AES и ASA для наружного применения требует тщательного рассмотрения нескольких факторов:
8.1. Оптинен AES, когда :
Низкотемпературное сопротивление воздействия имеет решающее значение для применения
Требуется исключительная сопротивление озона
Эта часть будет испытывать физические воздействия в холодной среде
Химическая устойчивость является важным соображением
Задержка цвета и стабильность внешнего вида имеют первостепенное значение
Применение требует поддержания поверхностного блеска с течением времени
Детали будут подвергнуты длительному прямому воздействию солнечного света
Теплостойкость является ключевым требованием
Оба материала предлагают значительные преимущества по сравнению с стандартным ABS для наружного применения, с отличной погодой сопротивлением и хорошими механическими свойствами. Выбор между ними должен основываться на конкретных требованиях приложения, условий окружающей среды и приоритетов эффективности. Понимая их различия и сильные стороны, дизайнеры и инженеры могут принимать обоснованные решения, которые оптимизируют производительность продукта, долговечность и экономическую эффективность для наружных приложений.
