Fejlesztett közös felelősség a poli-karbonátoknál plazmázási kezeléssel

Ábra. 1: Atmoszférny nyomású plazmával történő kezelés egy polikarbonát lemezen

Ábra. 2 (balra): Vízcsepp PC-n, atmoszférnyomásos plazma kezelés nélkül, (jobbra): Vízcsepp PC-n, atmoszférnyomásos plazma kezelés után; Egy atmoszférnyomásos plazma kezelés hatásai a polikarbonáton: Egy előkísérletben egyértelmű csökkenést mutat a vízhez viszonyított kontakt szögben = ez arra utal, hogy a nedvesítés javult, ami a kötődés feltétele a reakciófestékekhez.

Az új kutatási projekt a Lipcsei Műanyagközpontban (KUZ) azt vizsgálja, hogyan lehet magas átlátszóságú, karcérzékeny poli-karbonát (PC) felületeket felületkezelni. A cél egy közvetlen lakkozás elérése szerves oldószermentes, „öngyógyító” reakciós átlátszó lakkokkal, jó tapadással.

A magas átlátszóságú poli-karbonátok egyre növekvő piaci részesedést foglalnak el optikai alkatrészek területén. Egy fontos piaci fókusz az autóipar. Például a műanyag anyagokra cserélt üveg autóüveg lehetővé teszi a jármű súlyának csökkentését, ezáltal a fogyasztás csökkentésének eszköze. A mindennapi használat során hátrány, hogy a PC-formák és -díszítőelemek felülete karcérzékeny, ezért gyakran védő lakrétegeket kell alkalmazni a későbbi munkafázisokban.

„Öngyógyító” reakciós lakkozás érzékeny felületekhez

A jármű belső terében a műanyag felületek karcállóságának növelése érdekében egy másik megközelítés is felmerül. Mivel a kezelőelemek vagy kijelzők felületeit, amelyeket hardcoatok borítanak, nem lehet tartósan ellenállóvá tenni a jármű belső használat során, alternatívaként a felületkezelés „öngyógyító” reakciós átlátszó lakkokkal, például poliuretán (PUR) vagy poliuretán-urea (PUA) alapú anyagokkal, jelentős előnyöket ígér.

Direkt lakkozás kihívásai PC-vel formázott szerszámokban

A sikeres technológiai megvalósításhoz az „Direkt lakkozás szerszámban” eljárás alkalmazható. Jelenleg az olyan poláris műanyagok, mint például PC/ABS keverékek, SAN- és ASA-típusok, valamint kiválasztott poliészterek, tartós felületkezelésére alkalmazzák a formázó szerszám közvetlen lakkozását injection molding során. Azonban a KUZ vizsgálatai szerint különböző PC-formák eddig nem alkalmasak a közvetlen lakkozásra oldószermentes PUR- vagy PUA reakciós lakkkal. Az ilyen felületkezelésű PC-formák alkalmazása eddig a nem megfelelő réteghatáshoz kötött, ami különböző alkalmazási körülmények között gyorsan a felület és a reakciós réteg közötti leváláshoz vezet.

Atmoszférikus nyomású plazmakezelés javítja a tapadást

A „PC-AdPro2RIM” kutatási projektben kísérletileg vizsgálják, hogyan lehet a friss PC-formákat az injection molding során atmoszférikus nyomású plazmával felületkezelni, és így VOC-mentes PUR- vagy PUA-lakkokkal alkalmassá tenni a „Szerszámban történő közvetlen lakkozás” folyamatára. A plazmakezeléssel létrehozott kémiailag reaktív csoportokat szelektív színreakciókkal kívánják kimutatni, és első alkalommal felületi aktiválás típusára, töltöttségére és homogenitására vonatkozó információkat nyerni. A plazmázási paraméterek változtatásával a felületaktiválás tapadási tulajdonságait kívánják optimalizálni, hogy megfeleljenek a különböző oldószermentes PUR- vagy PUA-lakkok igényeinek.

A kutatási projekt célja

A célzott megoldás a magas minőségű fogyasztói termékek és dizájnelemek gyártására irányul. A kutatási eredmények alkalmazása nem kizárólag a PC-formák lakkozására és felületkezelésére korlátozódik. Kifejezetten elképzelhető és kívánatos a technológia alkalmazása más, technikailag fontos, de problémásan közvetlenül lakkozható termoplasztikus anyagokra is, például PMMA, COC stb. A kutatás eredményeinek elsődleges alkalmazási piacai a következők lehetnek:

- Autóipari beszállítók és OEM-ek,
- Magas minőségű fogyasztói technológia gyártói,
- Injection molding feldolgozó vállalatok.

Kapcsolattartó: Műller János, Tel. 0341 4941605, mueller@kuz-leipzig.de
Támogató: BMWi, FKZ: 49MF200040