Обладая прозрачностью и жесткостью, идеальными для обеспечения высочайшего качества продукта, поликарбонат (PC) и сополиэфиры обеспечивают высокие эксплутационные характеристики и преимущества при производстве. Но для того, чтобы сделать правильный выбор материала, проектировщикам и формовщикам необходимо найти идеальное соотношение между долговечностью и универсальностью конструкции…

Необходимость выделения своих продуктов из общего ряда с каждым днем усиливается для производителей ряда брэндов потребительских продуктов, которые ищут новые способы выделиться среди конкурентов и увеличить свою долю рынка.

Двумя основными путями, которыми продукты из пластмассы  могут привлечь всеобщее внимание, являются обеспечение уникальных свойств конструкции и долговременного высокого качества.

Сополиэфиры и поликарбонаты придают прозрачность и жесткость бытовым применениям.

Обладая прозрачностью и жесткостью, идеальными для обеспечения высочайшего качества продукта, поликарбонат (PC) и сополиэфиры обеспечивают высокие эксплутационные характеристики и преимущества при производстве. Но для того, чтобы сделать правильный выбор материала, проектировщикам и формовщикам необходимо найти идеальное соотношение между долговечностью и универсальностью конструкции. Им необходимо рассмотреть то, как эти пластмассы реагируют на химическое воздействие, воздействие теплоты, остаточного напряжения от формования, и напряжения, которому они будут подвергаться при использовании. Все эти факторы  предопределяют, в конечном итоге, успешность реализации продукта на рынке.

Свобода проектирования

Необходимость создавать конструкции продуктов, отличающиеся от других, является важным фактором при выборе из широкого диапазона поликарбонатов и сополиэфиров. На конструкцию изделий, сформованных из поликарбоната, часто оказывает воздействие необходимость учитывать остаточное напряжение, которое привносится при осуществлении обработки. Можно получить деградацию поликарбонатных деталей, проявляющуюся в виде  растрескивания под воздействием окружающей среды (ESC), если не заняться надлежащим образом проблемой остаточных стрессов. Сведение к минимуму воздействия остаточного напряжения на целостность продукта, может, тем не менее, существенно ограничить выбор вариантов возможных конструкций.

Для того, чтобы обойти такие ограничения конструкции, можно уменьшить остаточное напряжение в поликарбонатных продуктах за счет добавления этапа снятия напряжения. Основными недостатками такого добавления являются связанные с этапом дополнительные капитальные затраты, дополнительное энергопотребление и увеличенная продолжительность цикла производства. Кроме того, остаточные напряжения могут все же оставаться после этапа снятия напряжений, что может, в конечном итоге, повлиять на то, как окончательная конструкция будет выдерживать воздействия повседневного использования.

С другой стороны, у сополиэфиров обычно более низкая температура перехода в стеклообразное состояние (Tg), чем у поликарбоната, поэтому в результате образуется значительно меньше остаточного напряжения, вводимого в продукт в процессе формования. Это означает, что материал можно использовать с широким диапазоном конструкций продуктов, при этом нет необходимости использовать дополнительный этап снятия напряжения. Хотя это может быть существенным конструкционным преимуществом, это преимущество несколько сглаживается тем, что сополиэфиры имеют ограниченное применение при изготовлении ряда применений из-за своей более низкой теплостойкости по сравнению с поликарбонатом.

Созданные долговечными

Долговечность является важным фактором для любого продукта, поскольку она непосредственно связана с удовлетворением потребностей конечного потребителя. Тем не менее, долговечность может иметь сложное определение, охватывающее не только свойства материала и конструкцию, но также и применения. Как далеко его можно будет бросать? Как изделие будет себя вести при воздействии тепла? Сколько? И что насчет химических веществ?

Так, например, поликарбонат хорошо известен своей жесткостью, причем у типовых марок ударопрочность по Изоду с надрезом достигает около 15 фт-фунт/дюйм. Это может быть важным преимуществом для продуктов, которые часто подвергаются погрузке /разгрузке и бывают вынуждены часто подвергаться падениям и ударным воздействиям. Тем не менее, из-за возможности образования более высокого остаточного напряжения и более низкой устойчивости к воздействию химических веществ, продукты из поликарбоната больше подвержены риску, особенно, по мере того, как конструкция и форма становятся более сложными. Это может оказать большое влияние на общую долговечность продукта.

По сравнению с поликарбонатом, сополиэфиры известны своей прекрасной устойчивостью к воздействию химических веществ и низким остаточным напряжением, а продукты, сформованные из сополиэфира, могут быть очень долговечными. Сюда относится целый ряд применений, которые подвергаются воздействиям веществ, о которых известно, что они вызывают растрескивание пластмасс под действием напряжения, это такие применения, как медицинские устройства (на них воздействуют изопропанол и липидные растворы), а также упаковка косметических товаров.

Помимо своей высокой теплостойкости новый сополиэфирный материал от Eastman не содержит бисфенола A, это основная причина, по которой CamelBak выбрала его для своей последней бутылки для воды.

С другой стороны, продукты, сформованные из сополиэфиров, менее устойчивы к воздействию тепла. Tg типичных полиэфиров находится в диапазоне от 80 до 90ºC (176 -194ºF), по сравнению с примерно 150ºC (302ºF) для PC. Более низкая Tg сополиэфиров может ограничить их использование для применений, подвергающихся воздействию высоких температур, таких как в посудомоечной машине, но это также может расширить окно для проектирования для многих других типов продуктов.

Новые технологии материалов

Разработки новых материалов должны, в конечном итоге, следовать за потребностями рынка. При изготовлении применений от контейнеров для пищевых продуктов до пластмассовых компонентов бытовых приборов и электрических вывесок вне помещений, расширяется потребность в долговечных и дифференцированных продуктах. Хотя PC, сополиэфиры и смеси применяются для изготовления некоторых деталей на этих сегментах рынка, все еще существует расхождение между потребностями рынка и существующими технологиями. Сюда попадают применения, для которых нужен более оптимальный баланс долговечности и универсальности конструкции, создаваемой из одного, не модифицированного материала.

Новые разработки в области полимерных технологий обладают большим потенциалом для обеспечения проектировщикам и владельцам брэндов более точного баланса свойств. Достижения в области технологии также дадут рынку возможность разрабатывать по-настоящему дифференцированные и высококачественные продукты, давая проектировщикам возможность обеспечивать максимальную степень долговечности и выдающиеся эстетические свойства.

На сегодняшний день расширение границ существующего пространства на рынке пластмасс создает возможность для инновации и роста на целом ряде рынков. По мере того, как начнут появляться усовершенствованные технологии, вероятнее всего, будет увеличиваться и число применений, и объем продаж для всей категорий прозрачных и жестких термопластов.

Автор Дэвид С. Портер является представителем по разработке основных применений компании Eastman Chemical Co., Кингспорт, Теннесси (www.eastman.com).

www.Newchemistry.ru