오늘날 시장에 나와 있는 최고의 자외선 차단 플라스틱 5가지

인간의 피부와 마찬가지로 플라스틱도 UV 손상을 받기 쉽습니다. 구성 요소를 설계할 때 UV 부식의 영향을 예상하고 가혹한 태양을 처리할 수 있도록 재료를 준비해야 합니다. 다행히도 재료의 UV 저항을 높이는 방법은 여러 가지가 있습니다.

UV 저항은 UV 복사의 흡수로 인한 열화를 방지하는 재료의 능력을 나타냅니다. 태양의 자외선은 폴리머의 화학 결합을 파괴하여 플라스틱이 마모되고 시간이 지남에 따라 분해됩니다. 이것을 광분해라고 합니다.

광분해는 변색(특히 "백악질"으로 알려진 황변 또는 백화)을 일으켜 충격 및 인장 강도의 손실에 기여하고 플라스틱을 부서지기 쉽고 균열 또는 파손되기 쉽습니다. UV 손상은 또한 비가역적 변형 전에 재료가 변화에 저항하는 능력인 신율에 부정적인 영향을 미칩니다.

재료는 제품의 응용 프로그램 및 기타 프로젝트 요구 사항에 따라 더 많거나 더 적은 UV 저항을 가져야 합니다. 예상대로 실외 및 산업용 구성 요소는 최적의 품질과 성능을 유지하기 위해 일반적으로 더 높은 UV 저항을 요구합니다.

자외선 저항성이 높은 5가지 플라스틱

태양 광선에 가장 잘 저항할 수 있는 플라스틱에 대해 알아보기 전에 UV에 완전히 저항하는 재료는 거의 없다는 것을 이해하는 것이 중요합니다. 재료에 따라 다양한 정도의 UV 저항성이 제공될 수 있지만 대부분의 플라스틱에는 UV 저항성을 개선하기 위해 안정제 또는 첨가제가 필요합니다. 위에서 언급한 바와 같이 온실 필름, 창틀, 자동차 부품, 경기장 좌석과 같은 옥외용 부품은 자외선과 장기간의 광분해에 가장 취약합니다.

더 이상 고민하지 않고 다음은 5가지 UV 저항성 플라스틱 목록입니다.

아크릴

아크릴은 본질적으로 UV 저항력이 있는 유일한 제조 재료 중 하나입니다. 옥외용으로 사용할 경우 10년 동안 3% 정도의 열화를 일으키지 않는 투명한 플라스틱입니다. 아크릴은 또한 우수한 내긁힘성을 제공하여 장기간 사용하기에 탁월한 선택입니다.

아크릴은 옥외 간판 및 디스플레이, 조명 기구, 장식 패널 및 컬러 렌즈에 널리 사용됩니다. 불행히도 아크릴은 그다지 강하지 않습니다. 사실 아크릴은 너무 단단하고 부서지기 때문에 장기간 내구성이 필요한 하중 지지 부품이나 부품에 거의 사용되지 않습니다. 그러나 일부 구성 요소의 경우 아크릴의 UV 저항성으로 인해 투자 가치가 있습니다.

고밀도 폴리에틸렌(HDPE)

HDPE는 내구성이 뛰어나면서도 부드러운 특성으로 인해 놀이터 장비에 자주 사용되는 열가소성 수지입니다. 쉽게 녹아서 형태로 성형되며, 다른 열가소성 수지와 달리 부러졌을 때 날카롭고 위험한 모서리를 형성하지 않습니다.

HDPE는 산, 알코올 및 염기에 대한 내성이 매우 강하며 낙서도 격퇴할 수 있습니다. 이것은 광분해에 대한 강력한 보호 기능과 함께 HDPE를 야외 기반 시설, 컨테이너, 플라스틱 장난감, 실외 가구 및 파이프에 대한 탁월한 후보로 만듭니다. HDPE는 거칠고 마모되기 어렵지만 아크릴보다 강도가 약간 높기 때문에 고압 응용 분야에는 적합하지 않습니다.

폴리카보네이트

폴리카보네이트는 충격에 매우 강하고 HDPE보다 훨씬 강합니다. 또한 아크릴과 유사한 투명도를 제공합니다. 폴리카보네이트는 또한 주요 온도 변동에 내성이 있습니다. 이러한 요인으로 인해 폴리카보네이트는 헬멧, 보안경 및 방패, 안전 창 및 컨테이너와 같은 견고한 제품에 사용하기에 이상적인 소재입니다.

폴리카보네이트는 강하고 내구성이 있지만 이 목록에 있는 많은 재료보다 더 비쌉니다. 그렇다고 가격이 결코 아깝지 않다는 것은 아닙니다. 일부 구성 요소의 경우 폴리카보네이트의 내구성, 수명 및 상대 UV 저항이 더 높은 가격대의 가치가 있습니다.

폴리아미드이미드(PAI)

PAI는 우수한 가단성과 함께 탁월한 UV 저항성을 제공하는 고성능 열가소성 수지입니다. PAI는 폴리아미드(나일론)와 폴리이미드의 특성을 결합하여 융점이 높고 내화학성이 강한 강한 플라스틱을 만듭니다.

PAI는 우수한 강도와 강성, 내마모성 및 낮은 마찰 특성을 가지고 있습니다. 이러한 이유로 PAI는 시간이 지남에 따라 엄격한 공차와 치수 안정성이 필요한 자석 와이어, 수술 기구 및 기타 부품에 자주 사용됩니다. PAI는 확실히 비싸고 UV 광선, 기타 화학 물질 및 일상적인 마모에 대한 잠재력을 최대한 발휘하기 위해 값비싼 후 경화 공정이 필요한 경우가 많습니다.

폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)

PVDF는 놀라운 열 안정성, 내마모성 및 화학 물질 및 UV 복사에 대한 보호 기능을 제공하는 UV 내광성 플라스틱입니다. 내열성이 높아 용접이 용이합니다.

PVDF는 두 가지 형태로 제공됩니다. 단일 중합체 PVDF는 공중합체 PVDF보다 더 높은 강도, 강성 및 열 변형을 자랑하며, 이는 덜 강하지만 우수한 충격 및 응력 균열 저항을 제공합니다. 두 가지 형태의 PVDF는 화학 탱크 라이너, 반도체 장비 및 피팅, 씰, 개스킷, 노즐, 배관, 펌프 및 밸브 부품 등과 같은 구성 요소에 사용됩니다.

플라스틱의 UV 저항성 개선

위에 나열된 플라스틱은 다양한 수준의 UV 복사에 대한 내성을 제공하지만 기본 폴리머를 보호하기 위해 UV 내성 첨가제 또는 캡을 추가하여 이러한 재료 및 기타 플라스틱의 UV 내성을 높일 수 있습니다. 캡 또는 보호 씰은 광분해 효과를 제한하고 재료의 외관을 개선하여 제품 수명과 미관을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다.

자외선 차단 첨가제에는 차단제, 흡수제 및 안정제의 세 가지 주요 종류가 있습니다. 차단제는 플라스틱을 보호층으로 코팅하여 자외선으로부터 안전하게 보호합니다. 카본 블랙은 약 2%의 비율로 자외선을 차단하는 강력하고 효과적이며 매우 일반적인 실외용 차단제입니다. 안료인 이산화티타늄도 효과적인 차단 또는 스크리닝 솔루션입니다.

흡수체는 일반적으로 UV 광을 흡수하고 열과 같은 덜 해로운 파장을 대신 방출하도록 설계된 유기 화합물입니다. 두 가지 일반적인 흡수제는 벤조페논과 벤조트리아졸입니다. 벤조트리아졸은 재료에 대한 색상 영향이 낮고 낮은 선량률로 사용할 수 있습니다. 종종 벤조트리아졸은 투명도를 유지하기 위해 아크릴 및 폴리카보네이트와 함께 사용됩니다. 벤조페논은 종종 폴리염화비닐(PVC) 및 폴리올레핀과 결합됩니다. 이 두 플라스틱은 UV 광선에 대한 내성이 그다지 크지 않기 때문입니다.

흡수제와 달리 안정제는 화학 기술을 사용하여 중합체의 결합이 파열되는 것을 방지합니다. 이러한 화학 물질은 UV 복사를 분산시켜 고분자 화학 결합을 공격하지 않는 낮은 UV 수준을 생성합니다. HALS(Hindered Amine Light Stabilizers)는 여기된 UV 반응을 안정적인 화학 반응으로 바꾸는 일반적인 흡수제입니다.

자외선 방지 플라스틱으로 부품 만들기 시작

플라스틱이 UV 광선과 방사선으로부터 완전히 보호되지는 않지만 많은 플라스틱은 수명을 늘리고 신장을 방지하며 백악화, 강도 손실 및 취성 증가와 같은 광분해의 영향을 방지하는 우수한 수준의 UV 저항성을 제공합니다. 가능한 한 오랫동안 의도한 대로 기능을 수행할 수 있다는 확신을 가질 수 있도록 재료를 선택할 때 실사를 수행하는 것이 중요합니다.

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