Les principaux facteurs qui affectent les performances des pièces en plastique pendant leur utilisation sont la température, les produits chimiques, les radiations et le temps, que nous appelons les quatre principaux facteurs de performance des pièces en plastique.

Le tueur 1: la température

Tous les matériaux thermoplastiques, y compris le PC, l'ABS, le PBT et le nylon, se ramolliront et fondront à une certaine température.même à basse température, l'exposition à long terme des matériaux thermoplastiques à des environnements chauffés peut avoir une incidence négative significative sur leurs performances.

La raison principale est que la chaleur peut provoquer la rupture des chaînes moléculaires du plastique, ce qui entraîne une diminution du poids moléculaire du plastique et une diminution de ses performances.La diminution des performances se reflète principalement dans l'élasticité et la ténacité, et d'autres performances seront également affectées.

▲ rupture de la chaîne moléculaire

La température à laquelle les matières plastiques commencent à se dégrader dépend uniquement du groupe chimique du polymère et des mécanismes chimiques impliqués (oxydation, dépolymérisation, etc.).cette dégradation peut être réduite par l'ajout de stabilisateurs thermiquesCependant, la dégradation se produit toujours; elle ne se produit qu'à un taux plus faible à des températures plus élevées.

Si la température ambiante est trop élevée, les pièces en plastique peuvent se déformer, fondre et même prendre feu.

Les produits chimiques

Comme beaucoup d'autres matériaux, le thermoplastique est également très sensible aux attaques chimiques.les solvants (comme la peinture et les diluants de peinture), acétone et toluène), l'essence et le carburant, ou les détergents et les agents de nettoyage.

Cependant, il y a aussi des produits chimiques dans toutes sortes de choses que nous rencontrons dans notre vie quotidienne, de la crème solaire à la crème hydratante, en passant par le rouge à lèvres et même l'eau.

Nous considérons souvent l'eau comme une substance inerte, mais pour certaines substances comme le fer brut, le contact avec l'eau peut provoquer immédiatement une réaction chimique.

Heureusement, la plupart des matériaux thermoplastiques ne réagissent pas chimiquement avec l'eau.

Mais il y a aussi des matériaux thermoplastiques, comme le nylon, qui peuvent absorber l'eau.provoquant l'expansion du matériau et agissant également comme plastifiant, rendant le matériau plus dur, plus souple et plus ductile, tout en réduisant sa résistance mécanique.

▲ Taux de rétention du module de flexion du nylon de différentes qualités après absorption de l'eau

Certains plastiques, tels que le PBT, sont sujets à l'hydrolyse à haute température.qui peut se briser lorsqu'il est placé dans l'eau à des températures supérieures à sa température de transition en verreL'environnement acide formé par l'hydrolyse accélère la réaction d'hydrolyse, ce qui entraîne une forte diminution des performances.

Une fois, j'ai utilisé un plastique PBT, et après 1000 cycles de double test, l'intérieur de la pièce en plastique était presque devenu de la farine.

Bien sûr, des méthodes telles que l'ajout de stabilisants d'hydrolyse au PBT peuvent éviter ce problème.

La question de savoir si les matières thermoplastiques seront soumises à des attaques chimiques ou dans quelle mesure dépend de trois facteurs principaux.

Le premier et le plus important facteur est de savoir si le plastique réagit avec cette substance chimique.Il peut également rester intact à basse température, mais peut être affectée par l'exposition à des températures élevées.

Le deuxième facteur est la concentration relative des substances chimiques; si l'exposition à long terme est constante ou intermittente; et la durée de l'exposition.

Le troisième facteur est le mécanisme chimique. Cette substance chimique agit-elle comme plastifiant? Si oui, est-elle réversible ou permanente?dégradation du plastique, ou juste une décoloration de la surface?

Pipe de CPVC fissurée en raison du contact avec un scellant incompatible

Le tueur 3: les radiations

Une autre condition d'utilisation ultime qui affecte les matériaux thermoplastiques est le rayonnement.qui est une substance qui libère des particules et de l'énergie pendant la désintégration nucléaireMais le terme rayonnement désigne le processus de propagation des ondes électromagnétiques dans l'espace.

Les ondes électromagnétiques sont une forme d'énergie composée de champs électriques et magnétiques.,Cette gamme de longueurs d'onde est communément appelée spectre électromagnétique, à partir des rayons gamma (moins de 22 heures), y compris les rayons X, les rayons ultraviolets, la lumière visible,rayons infrarouges, micro-ondes et ondes radio.

Les rayons gamma transportent le plus d'énergie, suivis des rayons X, puis des rayons ultraviolets.Les ondes électromagnétiques sont collectivement appelées ondes "lumières"., bien que le terme "lumière" soit couramment utilisé pour décrire la lumière visible, qui est composée d'ondes électromagnétiques dont la longueur d'onde est approximativement comprise entre 390 et 750 nanomètres.

Lorsque nous choisissons des matériaux thermoplastiques, nous nous demandons parfois s'ils bloquent les ondes électromagnétiques d'une fréquence donnée ou les transmettent sans perte.dans les applications optiques, nous voulons généralement que toute la lumière dans le spectre visible soit transmise sans tenir compte des autres longueurs d'onde.nous pouvons vouloir bloquer une certaine quantité de lumière visible ou des longueurs d'onde dans la gamme ultravioletteDans le cas d'applications de blindage électronique, il est possible d'éviter la transmission d'ondes électromagnétiques dans une certaine bande de fréquences du spectre des radiofréquences (RF).

Cependant, nous devons également considérer l'impact des ondes électromagnétiques sur le polymère plastique lui-même.particulièrement à l' extrémité inférieure du spectre (à travers les rayons gamma du rayonnement ultraviolet)Si le polymère est transparent à ces ondes, l'énergie passera à travers, mais si le polymère bloque cette transmission, l'énergie sera absorbée ou convertie en chaleur.entraînant une rupture de la chaîne moléculaire du polymère.

Modifications du film polymère plastique PS avant et après l'irradiation UV

L'une des raisons pour lesquelles la lumière du soleil cause de tels dommages aux matériaux (et pas seulement aux matériaux thermoplastiques) est qu'elle contient des ondes électromagnétiques non seulement dans le spectre visible,mais aussi dans les infrarouges et les ultravioletsLa lumière directe du soleil à long terme et continue signifie que les matériaux absorbent une grande quantité d'énergie, ce qui a généralement des effets nocifs.

Les appareils électroménagers jaunissent en cas d'exposition prolongée à des lampes fluorescentes.

Le tableau de bord de la voiture s'est rompu sous une exposition prolongée au soleil.

Tueur 4: Le temps

Comme le dit le dicton: le temps est un couteau qui tue des cochons, le couteau est mortel!

Pour les pièces en plastique, c'est pareil!

Au fil du temps, en particulier lorsqu'il est combiné avec un ou plusieurs facteurs, il conduit presque toujours à une perte des propriétés du matériau plastique.la plupart des données d'essai utilisées pour évaluer les impacts environnementaux sont créées en utilisant le temps comme variable.

Par exemple, les essais de vieillissement à haute température sont utilisés pour évaluer les conséquences de l'exposition à long terme à des températures élevées,et des mesures régulières de certaines propriétés mécaniques (telles que la résistance à la traction) peuvent refléter des changements de performance au fil du temps.

De la même manière, les essais de résistance aux intempéries sont généralement utilisés pour évaluer les effets à long terme de l'exposition à l'environnement extérieur.produits chimiques, et les effets des rayonnements (principalement ultraviolets) mesurés sur plusieurs jours, semaines, mois ou années.

Et ces essais peuvent inclure différents facteurs selon la zone d'application des pièces en plastique: par exemple,Les essais météorologiques dans certaines zones doivent cibler les températures élevées et les rayonnements ultraviolets élevés dans les environnements secs., tandis que les essais météorologiques dans certains endroits visent une humidité élevée et un rayonnement ultraviolet élevé dans les environnements subtropicaux, parfois avec l'ajout d'effets de pulvérisation de sel.Bien que ces essais soient généralement effectués avec un certain facteur d'accélération, leur but est de prédire les performances à long terme des pièces en plastique après des mois et des années d'exposition.

Pour évaluer l'impact de l'exposition à l'une des conditions ci-dessus, il est nécessaire de mesurer et de comparer les données de performance des pièces en plastique avant et après l'exposition.Parce que tout changement dans les données de performance sera évident, il est facile de prévoir l'impact sur les performances.