يُعد البولي كربونات (PC) من أكثر اللدائن الحرارية الهندسية تنوعًا، ويُستخدم في عدسات السيارات، والإلكترونيات الاستهلاكية، والنظارات، ومعدات الحماية. إن متانته العالية في مقاومة الصدمات، ووضوحه البصري، وثبات أبعاده، تجعله مثاليًا للتطبيقات الصعبة. إلا أن من عيوبه المعروفة انخفاض صلابته السطحية، مما يؤدي إلى ضعف مقاومته للخدش والتآكل، خاصةً في ظل ظروف التلامس المتكرر أو التآكل.
إذًا، كيف يمكن للمصنعين تعزيز متانة سطح الكمبيوتر الشخصي دون المساس بشفافيته أو خصائصه الميكانيكية؟ دعونا نستكشف مجموعة من الحلول الفعّالة والتقنيات المعتمدة في الصناعة للتغلب على هذه التحديات.
الحل: الجمع بين تحسينات المعالجة وتعديلات خصائص السطح مع تقنيات الحماية المتقدمة.
1. إضافات السيليكون: التزييت الداخلي
إن إضافة إضافات السيليكون عالية الأداء، مثل بولي دايميثيل السيلوكسان (PDMS) أو ماسترباتشات السيلوكسان مثل Dow MB50-001 وWacker GENIOPLAST وSILIKE Silicone Masterbatch LYSI-413، إلى تركيبات البولي كربونات (PC) يُحسّن أداء المادة بشكل ملحوظ. باستخدام هذه الإضافات بمستوى تحميل يتراوح بين 1% و3%، يُمكن تقليل معامل الاحتكاك بفعالية، مما يُحسّن مقاومة الخدش ومتانة التآكل.
الفوائد الرئيسية: هذه الإضافات السيليكونية، كمواد مضافة ومعدِّلات لمعالجة البولي كربونات، لا تحافظ فقط على الوضوح البصري للبولي كربونات، بل تُعزز أيضًا تشحيم السطح. هذا يُؤدي إلى انخفاض ملحوظ في تلف السطح أثناء التلامس مع المواد الكاشطة، مما يُطيل عمر المنتج.
نصيحة عملية: لضمان الأداء الأمثل، من الضروري تحقيق التشتت المناسب من خلال البثق المزدوج اللولب، مما يساعد على منع فصل الطور ويعظم فوائد المواد المضافة.
شركة Chengdu SILIKE Technology المحدودة هي المورد الصيني الرائد لـإضافات السيليكون للبلاستيك المعدلتقدم الشركة حلولاً مبتكرة مصممة لتحسين أداء ووظائف مختلف المواد البلاستيكية. ومن أبرز منتجاتها:ماسترباتش سيليكون SILIKE LYSI-413،تركيبة حبيبية عالية الفعالية تحتوي على 25% من بوليمر السيلوكسان فائق الوزن الجزيئي، موزع في البولي كربونات (PC). تُعد هذه المادة المضافة، المصنوعة من السيليكون، فعالة بشكل خاص في أنظمة الراتنج المتوافقة مع البولي كربونات. فهي تُحسّن خصائص المعالجة وجودة السطح من خلال تحسين سيولة الراتنج، وتسهيل ملء القالب وفكه، وتقليل عزم دوران الطارد، وخفض معامل الاحتكاك، وتوفير مقاومة فائقة للتلف والتآكل. بالإضافة إلى ذلك، تعمل هذه المادة الرئيسية القائمة على السيلوكسان كمُضاف مضاد للخدش، مما يجعلها حلاً ممتازًا لزيادة مقاومة منتجات البولي كربونات للخدش، وبالتالي تحسين أدائها ومتانتها بشكل عام.
2. الطلاءات الصلبة القابلة للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية باستخدام تقنية النانو
استخدم طلاءات صلبة متطورة قائمة على السيلوكسان أو هجينة عضوية-غير عضوية (مثل Momentive SilFORT AS4700 أو PPG's DuraShield). تتمتع هذه الطلاءات بصلابة قلم رصاص تصل إلى 7H-9H، مما يُحسّن بشكل كبير من مقاومة الخدش.
دمج الطلاءات القابلة للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية مع الجسيمات النانوية (على سبيل المثال، السيليكا أو الزركونيا) لتعزيز مقاومة التآكل بشكل أكبر.
الفائدة: يوفر حاجزًا وقائيًا ضد الخدوش والمواد الكيميائية والتدهور الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية، وهو مثالي للتطبيقات البصرية والسيارات.
الاستخدام: استخدم طلاء الغمس أو طلاء الرش أو طلاء التدفق للحصول على سمك موحد (5-10 ميكرومتر).
3. التعزيز بالمركبات النانوية
أضف حشوات نانوية مثل السيليكا النانوية، أو الألومينا، أو أكسيد الجرافين (0.5-2% وزنًا) إلى مصفوفة البولي كربونات. تزيد هذه الحشوات من صلابة السطح وتُحسّن مقاومة التآكل دون التأثير بشكل كبير على الشفافية إذا كان حجم الجسيمات أقل من 40 نانومتر.
مثال: تشير الدراسات إلى أن 1% من النانو سيليكا في الكمبيوتر الشخصي يمكن أن يحسن مقاومة تآكل تابر بنسبة 20-30%.
نصيحة: استخدم عوامل التوافق (على سبيل المثال، عوامل ربط السيلان) لضمان التشتت المنتظم وتجنب التكتل.
4. مزيج الكمبيوتر الشخصي لتحقيق أداء متوازن
امزج البولي كربونات مع البولي ميثاكريلات (PMMA) بنسبة 10-20% لتعزيز صلابة السطح، أو مع البولي بيوتيلين (PBT) لتحسين المتانة ومقاومة التآكل. توازن هذه الخلطات بين مقاومة الخدش ومقاومة البولي كربونات الطبيعية للصدمات.
على سبيل المثال: يمكن لمزيج PC/PMMA مع 15% PMMA زيادة صلابة السطح مع الحفاظ على الوضوح لتطبيقات العرض.
تنبيه: قم بتحسين نسب المزج لتجنب المساس بالاستقرار الحراري أو صلابة الكمبيوتر.
5. تقنيات تعديل السطح المتقدمة
معالجة البلازما: استخدم تقنية الترسيب الكيميائي للبخار المُحسَّن بالبلازما (PECVD) لترسيب طبقات رقيقة وصلبة، مثل أكسيد نتريد السيليكون (SiOxNy)، على أسطح البولي كربونات. يُحسّن هذا من مقاومة الخدش وخصائص التآكل.
التنميط بالليزر: إنشاء ملمس على نطاق مجهري أو نانوي على سطح الكمبيوتر لتقليل مساحة التلامس وتشتيت الخدوش، مما يحسن المتانة الجمالية.
الفائدة: يمكن أن يؤدي التلوين إلى تقليل الخدوش المرئية بنسبة تصل إلى 40% في التطبيقات التي تتطلب الكثير من الاحتكاك.
6. تركيبات مضافة لتحقيق التآزر
امزج إضافات السيليكون مع إضافات وظيفية أخرى، مثل مساحيق PTFE الدقيقة (بولي تترافلوروإيثيلين) (0.5-1%)، لتحقيق تأثيرات تآزرية. يُحسّن PTFE قابلية التزليق، بينما يُحسّن السيليكون مقاومة التآكل.
على سبيل المثال: يمكن لمزيج من 2% ماسترباتش سيليكون و0.5% PTFE أن يقلل معدلات التآكل بنسبة 25% في التطبيقات المنزلقة.
7. ظروف المعالجة المُحسّنة:
استخدم مُركّبات القصّ العالي لتوزيع الإضافات والحشوات بالتساوي. حافظ على درجات حرارة معالجة البوليمر (٢٦٠-٣١٠ درجة مئوية) لتجنب التلف.
استخدم تقنيات القولبة الدقيقة (على سبيل المثال، القولبة بالحقن باستخدام قوالب مصقولة) لتقليل عيوب السطح التي قد تؤدي إلى الخدوش.
قم بتشكيل الأجزاء المصبوبة عند درجة حرارة تتراوح بين 120 و130 درجة مئوية لتخفيف الضغوط الداخلية، مما يحسن أداء التآكل على المدى الطويل.
مراقبة الابتكار: ازدياد استخدام الطلاءات ذاتية الشفاء والطلاءات المصنوعة من مادة DLC
تُقدم التقنيات الناشئة، مثل الطلاءات ذاتية الشفاء (القائمة على كيمياء البولي يوريثان أو السيلوكسان) وطلاءات الكربون الشبيه بالماس (DLC)، حلولاً واعدة لتطبيقات الحاسوب فائقة المتانة وعالية الأداء. ورغم أن هذه التقنيات لا تزال باهظة التكلفة بالنسبة للمنتجات الموجهة للسوق العام، إلا أنها تُبشر بنتائج واعدة في مجالات الإلكترونيات الفاخرة، والسيارات، والفضاء.
النهج الموصى به لتحقيق الأداء الأمثل في هندسة اللدائن الحرارية
بالنسبة للمصنعين الذين يبحثون عن حل عملي وقابل للتطوير لتحسين متانة سطح الكمبيوتر الشخصي، فإننا نوصي بما يلي:
1)مادة مضافة سيليكونية بنسبة 2% من الوزن الجزيئي العالي لتحسين التزييت الداخلي
2) طلاء الأشعة فوق البنفسجية القائم على السيلوكسان + 1% نانو سيليكا لصلابة السطح
3) النقش الدقيق عن طريق التشكيل بالليزر لإخفاء الخدوش
يوفر هذا النهج الثلاثي الأبعاد توازنًا بين فعالية التكلفة وتوافق المعالجة والأداء، مما يجعله مثاليًا للمنتجات المعرضة للارتداء اليومي والتي تتطلب جماليات طويلة الأمد.
أثبتت الصناعة
وفقًا لتقرير صادر عن MarketsandMarkets عام 2024، من المتوقع أن يتجاوز سوق الطلاءات الصلبة العالمي 1.3 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2027، مدفوعًا بالطلب المتزايد على البلاستيك المقاوم للخدش في شاشات السيارات، والأجهزة المحمولة، والعدسات البصرية. ويتمتع مُصنِّعو المواد ومُركِّبوها، الذين يُدمجون الإضافات متعددة الوظائف والحشوات النانوية، بمكانة مرموقة لقيادة الجيل القادم من المنتجات المتينة القائمة على أجهزة الكمبيوتر الشخصية.
هل أنت مستعد لتعزيز المواد البلاستيكية الهندسية الخاصة بك مثل الكمبيوتر الشخصي بمقاومة أفضل للخدش والتآكل؟
استكشف SILIKEمادة مضافة للبلاستيكالحلول التي تعمل على تحسين المعالجة وخصائص السطح لتلبية متطلبات المتانة الخاصة بك.
For further information, please visit our website at www.siliketech.com, or contact us at Tel: +86-28-83625089 or via email at amy.wang@silike.cn. we provide حلول فعالة لمعالجة البلاستيك.
وقت النشر: 2 يوليو 2025
