Tại sao nên thêm bột silicon carbide xanh để cải thiện khả năng chống mài mòn của lớp phủ ván PET?
Việc bổ sung bột silicon carbide xanh (SiC) vào lớp phủ ván PET chủ yếu dựa trên các cơ chế gia cường đa dạng của các đặc tính vật lý và hóa học độc đáo của nó đối với khả năng chống mài mòn của lớp phủ. Sau đây là phân tích về các lý do cốt lõi:
1. Cải thiện độ cứng và độ cứng vi mô
Hỗ trợ độ cứng cực cao
Độ cứng Mohs của silicon carbide xanh đạt 9,4 (chỉ đứng sau kim cương) và các hạt bột của nó tạo thành một bộ khung cứng trong lớp phủ PET. Khi lớp phủ bị cọ xát bởi lực bên ngoài, các hạt cứng này có thể chống trầy xước và xâm lấn hiệu quả, giảm biến dạng dẻo của lớp phủ và làm chậm đáng kể quá trình mài mòn. Ví dụ, trên bề mặt đồ nội thất thường xuyên tiếp xúc, tốc độ tạo vết xước có thể giảm hơn 30%.
Tự mài duy trì khả năng cắt Tinh thể silicon carbide
xanh có tính dị hướng và các cạnh sắc mới (tự mài) sẽ liên tục lộ ra trong quá trình mài mòn, thay vì thụ động hóa và bong ra. Điều này cho phép lớp phủ duy trì hiệu suất cắt cao trong thời gian dài và tránh suy giảm khả năng chống mài mòn do mất mài mòn 2. Hiệu ứng tăng cường cấu trúc lớp phủ Làm đầy mật độ và phân tán ứng suất Kích thước hạt của bột silicon carbide xanh có thể kiểm soát được (thường ở mức micromet) và có thể phân tán đều trong ma trận nhựa để lấp đầy các khoảng trống giữa các chuỗi phân tử polyme và giảm độ xốp của lớp phủ. Đồng thời, nó có thể chặn đường lan truyền vết nứt, phân tán ứng suất cục bộ và cải thiện độ dẻo dai tổng thể của lớp phủ. Ví dụ, trong thử nghiệm khả năng chống mài mòn của tấm PET, lượng mài mòn của lớp phủ với 20% bột silicon carbide xanh giảm khoảng 40%. Tăng cường độ ổn định liên kết giao diện Bề mặt của silicon carbide xanh rất giàu silanol (-Si-OH), có thể hình thành liên kết hydro hoặc liên kết cộng hóa trị với nhóm este của nhựa PET để giảm các khuyết tật giao diện. Các thí nghiệm cho thấy độ bền bóc của lớp phủ đã được sửa đổi tăng 25%, tránh hiện tượng rơi hạt do bóc giao diện. 3. Tối ưu hóa khả năng chống chịu thời tiết và chống ăn mòn môi trường Đảm bảo độ ổn định nhiệt độ cao
Điểm nóng chảy của silicon carbide xanh cao tới 2250°C và độ dẫn nhiệt là 120W/(m·K). Khi lớp phủ PET gặp nhiệt độ cao cục bộ (chẳng hạn như nhiệt do ánh sáng mặt trời hoặc ma sát tạo ra), nhiệt có thể nhanh chóng tản ra để ngăn nhựa bị mềm và làm giảm đột ngột khả năng chống mài mòn. Các thử nghiệm phủ nắp capo ô tô cho thấy nhiệt độ biến dạng nhiệt của lớp phủ chứa silicon carbide xanh tăng khoảng 50°C.
Tính trơ về mặt hóa học để chống ăn mòn và mài mòn Độ ổn định cao đối với axit, kiềm và dung môi hữu cơ (khả năng chống ăn mòn> 99,5%) có thể ngăn lớp phủ bị phồng lên hoặc xuống cấp trong môi trường phức tạp. Ví dụ, khi tấm PET của mặt bàn bếp tiếp xúc với chất tẩy rửa có dầu, tuổi thọ mài mòn của lớp phủ silicon carbide xanh được kéo dài hơn 2 lần
4. Tăng cường hiệu quả hiệp đồng về mặt chức năng Điều chỉnh hệ số ma sát Cấu trúc gần như hình cầu của bột vi mô silicon carbide xanh có thể làm giảm hệ số ma sát động của lớp phủ (từ mức 0,8 xuống 0,3) và giảm hư hỏng do ma sát trượt. Phù hợp với những cảnh cần tiếp xúc cơ học thường xuyên, chẳng hạn như tấm cửa trượt . Tối ưu hóa kết cấu bề mặt và chống trượt
Bề mặt hạt thô ráp giúp tăng cường ma sát tĩnh của lớp phủ (hệ số chống trượt tăng 15%-30%) và tỷ lệ kích thước hạt có thể đạt được kết cấu đa cấp từ mờ đến satin.
Kết luận: Bản chất không thể thay thế của bột vi mô silicon carbide xanh
So với các vật liệu làm cứng truyền thống (như silica hoặc nhôm oxit ), silicon carbide xanh đạt được sự cân bằng của hiệu suất gấp ba về độ cứng-độ dẻo dai-độ ổn định nhiệt:
Kinh tế: Thêm 5%-15% có thể cải thiện đáng kể khả năng chống mài mòn và giảm lượng nhựa có giá thành cao;
Khả năng thích ứng: Tương thích với các quy trình phủ PET thông thường như xử lý UV và biến tính epoxy, mà không cần phải sửa đổi dây chuyền sản xuất;
Bảo vệ môi trường: Thành phần vô cơ tuân thủ tiêu chuẩn RoHS và tránh nguy cơ giải phóng VOC từ các chất phụ gia chống mài mòn hữu cơ.
Do đó, nó đã trở thành phụ gia cốt lõi để cải thiện tuổi thọ sử dụng của các tấm PET cao cấp (như tấm ốp thiết bị y tế và tấm ốp nội thất thang máy)