PC板材和水相遇,到底會有什麼樣的結局?

2020-09-11     綠澳新材料

原標題:PC板材和水相遇,到底會有什麼樣的結局?

聚碳酸酯的突出特性之一就是具有極好的韌性,它是現有熱塑性塑料中衝擊韌性最高的一種。以其為原材料生產的PC板材,同樣擁有極其優異的物理性能。

經研究驗證,PC板材在室溫時的吸水率約為0.3%,隨著溫度的升高,吸水率也會增大,100℃約為0.6%,遠低於尼龍和共聚丙烯酸酯等極性較強的聚合物的吸水率。那麼,PC板材是不是完全不怕水分的侵蝕呢?

其實,即使PC板材擁有極低的吸水率,水分依然會對其力學性能具有強烈的影響。若是將PC板材置於熱循環條件下,水的影響就更加劇烈,會在內部形成微裂縫和空穴,並導致性能下降。

PC-S型陽光板

水分同其他化學介質一樣,與PC板材表面直接接觸時,表面腐蝕相當嚴重,使透光率減小,霧度增大,光學性能受到損失。

這是因為聚碳酸酯大分子不存在強極性基,也不能像共聚丙烯酸酯那樣吸水後水分子與羧基形成氫鍵,並分散在極性基附近。水進入PC板材中達到飽和後就相互聚集形成第二相。

由於吸水率隨溫度升高而增加,因此當聚碳酸酯在較高溫度下吸水達到飽和後再冷卻到室溫,就有一部分過飽和的水積存於材料中,這些水分子相互聚集形成水分空穴或內裂縫。

大量實驗證明,浸水後的PC板材普遍存在水分空穴和內部裂縫,並成為斷裂源。

大米字陽光板

水同具有強極性基(如羧基、醯胺基等)聚合物作用時,水分子進入後集中在極性基團周圍並進一步破壞聚合物大分子間的氫鍵,使分子聚集態和物理性能改變。若經乾燥,水分又可析出,使分子聚集態和性能恢復,這是物理老化過程。

但水對於PC板材的作用卻不同,吸水飽和以前,水分子分散在酯基周圍,只是一種小分子增塑作用,可以通過乾燥使其析出,性能恢復。

當吸水達到飽和且已在聚碳酸酯中形成水分空穴和內裂縫,這種由於聚合物大分子鏈破壞而形成的材料內部缺陷,顯然已不能用乾燥的辦法消除。這表明,熱水對PC板材的作用,除了物理老化外,還同時存在化學老化作用。

晶亮陽光板

由此可以知道,水與PC板材表面接觸時具有一定的腐蝕作用,使其表面質量和光學性能變劣。水進入PC板後,即使吸水量很少,也會影響其工藝性能。因此,PC板材在實際使用中要考慮要考慮用塗層或與其他材料復合的方法保護,防止水分的侵蝕。

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