眾所周知，塊狀模塑料（BMC）和片狀模塑料（SMC）具有輕巧的特性，可產(chǎn)生持久的產(chǎn)品。正在進(jìn)行的研究正在將這些材料用于更苛刻的環(huán)境和應(yīng)用中?，F(xiàn)在可以配制模塑料，用于低密度應(yīng)用，汽車外飾和戶外應(yīng)用。傳統(tǒng)上，這些材料在暴露于室外環(huán)境時(shí)需要進(jìn)行涂層或噴漆。但是如今，配方設(shè)計(jì)方面的考慮因素可以最小化甚至消除對(duì)涂層的需求。這使得化合物的物理性質(zhì)和固有顏色可用于產(chǎn)品中，而無(wú)需額外的步驟和涂覆成本。
戶外降解
模塑料容易受到許多外部因素的影響，包括熱，凍結(jié)/融化，濕氣和紫外線。這些元素在化妝品和物理上都會(huì)降解該化合物。外觀變化包括粉化，褪色和玻璃纖維起霜。這些變化雖然僅僅是外觀，但會(huì)使產(chǎn)品在人行道上的觸覺(jué)面板或電氣箱蓋等應(yīng)用中表現(xiàn)不佳。物理變化會(huì)影響產(chǎn)品的拉伸，彎曲和沖擊性能。為了克服這些問(wèn)題，在選擇原材料和BMC / SMC的過(guò)程中，必須將耐室外暴露性納入選擇范圍。
配方設(shè)計(jì)
在配制用于戶外暴露的模塑料時(shí)，第一步是選擇正確的組件。但是，重要的是不要只看每個(gè)組件，而要看它們?nèi)绾握w相互作用。BMC / SMC中的每種組分都可以顯示出不同的耐候性，尤其是樹(shù)脂，填料，增稠劑，玻璃纖維和顏料。
樹(shù)脂化學(xué)是一個(gè)開(kāi)始考慮您的成型模塑料在戶外性能如何的好地方。間苯二甲酸和馬來(lái)酸酯基樹(shù)脂通常在耐候性方面比鄰苯二甲酸基不飽和聚酯樹(shù)脂更好。乙烯基酯和芳族環(huán)氧樹(shù)脂通常因其耐候性而聞名，但穩(wěn)定劑包裝可以改善它們。與芳族環(huán)氧樹(shù)脂相比，脂肪族環(huán)氧樹(shù)脂的耐候性非常好，是戶外應(yīng)用的理想選擇。樹(shù)脂生產(chǎn)商還生產(chǎn)具有定制化學(xué)的特種樹(shù)脂，這些樹(shù)脂具有出色的抗紫外線性。填料的選擇還有助于或降低模塑料的耐候性。例如，三水合鋁優(yōu)于碳酸鈣。
另外，玻璃纖維的選擇還很大程度上影響了BMC / SMC在外部的表現(xiàn)，這是因?yàn)椴ＡЮw維上的膠料，該膠料是化合物與玻璃之間的粘結(jié)界面。如果尺寸在耐候性上降低，則該接口將受到損害，從而導(dǎo)致性能下降。雙酚A上漿劑的化學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)出較差的耐候性，并且可能導(dǎo)致BMC / SMC在室外應(yīng)用中的性能下降。
現(xiàn)在，在某些SMC配方中發(fā)現(xiàn)了碳纖維，并且碳纖維在風(fēng)化條件下會(huì)顯示出降解的跡象。碳纖維可用糊劑中的顏料和穩(wěn)定劑穩(wěn)定，這將使其在耐候性方面表現(xiàn)良好。
顏料在風(fēng)化中的性能通常是人們首先想到的，因?yàn)楫a(chǎn)品顏色的變化是如此明顯。炭黑通常比其他類型的顏料更容易掩蓋風(fēng)化失效。其他顏色（尤其是紅色和黃色）通常顯示較差的性能。應(yīng)該注意的是，高質(zhì)量顏料通常在風(fēng)化過(guò)程中表現(xiàn)出更好的抗色移性。如果樹(shù)脂選擇不佳并開(kāi)始粉化或變色，則可能浪費(fèi)此優(yōu)勢(shì)。
BMC / SMC配方中的其他成分，例如低調(diào)添加劑，抑制劑和單體，也會(huì)影響耐候性，尤其是吸濕性和抗紫外線性。這些中任何一個(gè)的性能差都會(huì)改變最終化合物的性能。
通過(guò)向模塑料中添加特殊化學(xué)物質(zhì)（包括抗氧化劑，紫外線吸收劑和自由基清除劑）可以增強(qiáng)耐候性。每種化學(xué)品都有不同的機(jī)制來(lái)增強(qiáng)化合物的耐候性，盡管添加這些化學(xué)品可能會(huì)對(duì)化合物中基礎(chǔ)材料的耐候性產(chǎn)生正面或負(fù)面的影響。BMC / SMC原材料供應(yīng)商通常會(huì)在產(chǎn)品本身中定制特殊化學(xué)品的混合物，以增強(qiáng)產(chǎn)品的耐候性能。
復(fù)合成型會(huì)影響產(chǎn)品在戶外氣候下的表現(xiàn)。最常見(jiàn)的故障之一是隨著樹(shù)脂頂層的降解，玻璃暴露出來(lái)。這不僅在外觀上是不可接受的，而且還會(huì)影響產(chǎn)品的物理性能。玻璃必須充分潤(rùn)濕，以保持與化合物的良好粘合。使用正確的增稠劑和適當(dāng)?shù)某尚驼扯葘?duì)于在玻璃上形成堅(jiān)固的富含樹(shù)脂的層并確保耐候性至關(guān)重要。
最后，成型零件的質(zhì)地常常被忽略。質(zhì)地會(huì)影響化合物暴露于天氣中的量，污垢/鹽如何堆積以及水如何凍結(jié)和融化，從而改變化合物的降解。
測(cè)試耐候性
修改配方和造型以制造出更加戶外穩(wěn)定的產(chǎn)品需要進(jìn)行測(cè)試以確認(rèn)。我們不想等待來(lái)自不同位置的5、10甚至20年的暴風(fēng)雨來(lái)獲取反饋。許多行業(yè)使用加速風(fēng)化方法來(lái)預(yù)測(cè)和關(guān)聯(lián)直接的室外暴露結(jié)果。加速老化測(cè)試主要由熒光燈或氙弧燈（一種專用的氣體放電燈）光源定義。氙弧燈可緊密模擬太陽(yáng)光，并可以設(shè)置不同的波長(zhǎng)濾光片和暴露于水。
ASTM G155是Xenon-Arc常用的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試。汽車行業(yè)依靠SAE J2527進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試來(lái)預(yù)測(cè)結(jié)果。熒光燈測(cè)試使用更小，更便宜的設(shè)備，但不模擬太陽(yáng)光譜。有時(shí)會(huì)使用諸如ASTM G154之類的方法，但已知所產(chǎn)生的結(jié)果并不代表室外暴露于陽(yáng)光下。
總而言之，該行業(yè)擁有許多工具來(lái)配制，模制和測(cè)試用于戶外應(yīng)用的產(chǎn)品。耐候性化合物是使用BMC / SMC尋找新的和創(chuàng)新的解決方案的努力的一部分，可以幫助它們?cè)谑袌?chǎng)上長(zhǎng)壽。
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