Lima Plastik Tahan UV Teratas untuk Daya Tahan Jangka Panjang

Sama seperti kulit manusia, plastik rentan terhadap kerusakan UV. Saat merancang komponen, Anda harus mengantisipasi efek korosi UV dan menyiapkan material Anda untuk menghadapi sinar matahari yang keras. Untungnya, ada banyak cara untuk meningkatkan resistensi UV suatu material.

Resistensi UV merujuk pada kemampuan material untuk menghindari degradasi yang disebabkan oleh penyerapan radiasi UV. Sinar UV matahari merusak ikatan kimia dalam polimer, menyebabkan plastik aus dan hancur seiring waktu. Ini dikenal sebagai fotodegradasi.

Fotodegradasi dapat menyebabkan perubahan warna (terutama kuning atau putih yang dikenal sebagai "chalking"), berkontribusi pada kehilangan kekuatan dampak dan tarik dan membuat plastik rapuh dan rentan terhadap retakan atau patah. Kerusakan UV juga berdampak negatif pada elongasi, yang adalah kemampuan material untuk menahan perubahan sebelum deformasi yang tidak dapat dibalik.

Material Anda akan perlu memiliki resistensi UV yang lebih atau kurang tergantung pada aplikasi produk Anda dan persyaratan proyek lainnya. Seperti yang diharapkan, komponen untuk penggunaan luar ruangan dan aplikasi industri umumnya memerlukan resistensi UV yang lebih tinggi untuk mempertahankan kualitas dan kinerja optimal.

Lima plastik dengan resistensi UV tinggi

Sebelum kita menyelami plastik yang dapat paling baik menahan sinar matahari, penting untuk memahami bahwa hampir tidak ada material yang sepenuhnya tahan UV. Berbagai material mungkin menawarkan tingkat resistensi UV yang bervariasi, tetapi sebagian besar plastik memerlukan stabilis atau aditif untuk meningkatkan resistensi UV. Seperti yang disebutkan di atas, komponen untuk aplikasi luar ruangan — seperti film rumah kaca, bingkai jendela, bagian otomotif, dan kursi stadion — paling rentan terhadap radiasi UV dan fotodegradasi jangka panjang.

Tanpa basa-basi, berikut adalah daftar lima plastik tahan UV teratas kami:

Akrilik

Akrilik di antaranya hanya beberapa material manufaktur yang secara alami tahan UV. Ini adalah plastik transparan yang mengalami degradasi sebesar 3% selama periode 10 tahun saat digunakan dalam aplikasi luar ruangan. Akrilik juga menawarkan resistensi goresan yang baik, menjadikannya pilihan yang sangat baik untuk penggunaan jangka panjang.

Akrilik adalah pilihan populer untuk papan reklame dan layar luar ruangan, pemancar cahaya, panel dekoratif, dan lensa berwarna. Sayangnya, akrilik tidak kuat — fakta, akrilik sangat kaku dan rapuh sehingga jarang digunakan untuk bagian yang menahan beban atau bagian yang memerlukan daya tahan jangka panjang. Namun, untuk beberapa komponen, resistensi UV akrilik membuatnya menjadi investasi yang layak.

High Density Polyethylene (HDPE)

HDPE adalah termoplastik yang sering digunakan dalam peralatan taman bermain karena kualitasnya yang tahan namun lembut. Mudah meleleh dan dibentuk menjadi bentuk, dan berbeda dengan termoplastik lainnya, tidak membentuk tepi tajam dan berbahaya saat patah.

HDPE sangat tahan terhadap asam, alkohol, dan basa, dan bahkan dapat menolak grafiti. Ini, bersama perlindungan yang hebat terhadap fotodegradasi, menjadikan HDPE kandidat yang sangat baik untuk infrastruktur terbuka, wadah, mainan plastik, furnitur luar ruangan, dan pipa. Meskipun HDPE kuat dan sulit untuk diaus, hanya sedikit lebih kuat dari akrilik dan oleh karena itu tidak cocok untuk aplikasi tekanan tinggi.

Polycarbonate

Polycarbonate sangat tahan dampak, dan jauh lebih kuat dari HDPE. Plus, menawarkan transparansi yang sebanding dengan akrilik. Polycarbonate juga tahan terhadap fluktuasi suhu yang besar. Faktor-faktor ini menjadikan polycarbonate material yang ideal untuk digunakan dalam produk berat seperti helm, kacamak pengaman dan perisai, jendela pengaman, dan wadah.

Meskipun polycarbonate kuat dan tahan lama, juga lebih mahal dari banyak material dalam daftar ini. Itu tidak berarti tidak pernah layak dengan harganya — untuk beberapa komponen, daya tahan, ketahanan, dan resistensi UV relatif polycarbonate layak dengan titik harga yang lebih tinggi.

Polyamide-Imide (PAI)

PAI adalah termoplastik berkinerja tinggi yang menawarkan resistensi UV yang luar biasa digabungkan dengan kelewatan yang baik. PAI menggabungkan properti poliamida (nylon) dan polyimide, menghasilkan plastik yang kuat dan tahan kimia dengan titik leleh tinggi.

PAI memiliki kekuatan dan kekakuan yang hebat, resistensi aus, dan kualitas geser rendah. Untuk alasan ini, PAI sering digunakan untuk kawat magnet, instrumen bedah, dan bagian lain yang memerlukan toleransi ketat dan stabilitas dimensi seiring waktu. PAI tentu mahal, dan sering memerlukan proses pemulihan pasca yang mahal untuk mencapai potensi penuhnya terhadap sinar UV, kimia lain, dan aus sehari-hari.

Polyvinylidene Fluoride (PVDF)

PVDF adalah plastik tahan cahaya UV yang menawarkan stabilitas termal yang luar biasa, perlindungan aus, dan perlindungan terhadap kimia dan radiasi UV. Mudah untuk dielasi berkat resistensi panas yang tinggi.

PVDF tersedia dalam dua bentuk — homopolymer PVDF memiliki kekuatan, kekakuan, dan defleksi panas yang lebih tinggi daripada copolymer PVDF, yang kurang kaku tetapi menawarkan resistensi dampak dan retakan stres yang unggul. Kedua bentuk PVDF digunakan dalam lining tangki kimia, peralatan semiconductor, dan dalam komponen seperti fitting, seal, gasget, nozel, pipa, bagian pompa dan klep, dan lainnya.

Meningkatkan resistensi UV dalam plastik

Sementara plastik yang tercantum di atas menawarkan berbagai derajat resistensi terhadap radiasi UV, Anda dapat meningkatkan resistensi UV dari material ini dan plastik lain dengan menambahkan aditif tahan UV atau tutup untuk melindungi polimer dasar. Tutup, atau seal pelindung, dapat membantu membatasi efek fotodegradasi dan bahkan meningkatkan penampilan material Anda, meningkatkan daya tahan produk dan estetika.

Ada tiga jenis utama aditif tahan UV: pemblokir, penyerap, dan stabilis. Pemblokir melapisi plastik dengan lapisan pelindung, menjaga mereka aman dari radiasi UV. Carbon black adalah pemblokir yang kuat, efektif, dan sangat umum untuk aplikasi luar ruangan, memblokir sinar UV dengan tingkat sekitar 2%. Titanium dioxide, pigmen, juga adalah solusi pemblokir atau penyeelan yang efektif.

Penyerab umumnya adalah senyawa organik yang dirancang untuk menyerap cahaya UV dan memancarkan panjang gelombang yang lebih tidak berbahaya, seperti panas, sebagai penggantinya. Dua penyerab umum adalah benzophenon dan benzotriazol. Benzotriazol memiliki pengaruh warna yang rendah terhadap material dan dapat digunakan pada tingkat dosis rendah — biasanya, benzotriazol digunakan bersamaan dengan akrilik dan polycarbonate untuk mempertahankan transparansi. Benzophenon sering digabungkan dengan klorida polivinil (PVC) dan poliolefin, karena kedua plastik ini tidak sangat tahan terhadap cahaya UV.

Berbeda dengan penyerab, stabilis mencegah ikatan polimer dari pecah menggunakan teknik kimia. Kimia ini melepas radiasi UV, menghasilkan tingkat UV yang lebih rendah yang tidak akan menyerang ikatan kimia polimer. Hindered Amine Light Stabilizers (HALS) adalah penyerab umum yang mengubah reaksi UV yang terangsang menjadi reaksi kimia stabil

Mulai membuat bagian dengan plastik tahan UV

Meskipun tidak ada plastik yang sepenuhnya dilindungi dari sinar UV dan radiasi, banyak plastik menawarkan tingkat resistensi UV yang luar biasa yang meningkatkan umur, mencegah elongasi, dan melawan efek fotodegradasi seperti chalking, kehilangan kekuatan, dan peningkatan kerapuhan. Penting untuk melakukan due diligence dalam memilih material sehingga Anda dapat merasa percaya dengan kemampuan bagian Anda untuk berfungsi sesuai tujuan selama waktu yang mungkin.

Di Fast Radius, tim insinyur, desainer, dan technologist yang berpengalaman kami datang ke meja dengan tahun pengalaman dalam pemilihan material, manufaktur, dan mengoptimalkan siklus hidup produk. Bekerjasama dengan Fast Radius untuk konsultasi yang dapat diandalkan tentang pemilihan material untuk setiap proyek. Kami akan mencocokkan persyaratan Anda dengan material yang paling sesuai untuk tujuan, kebutuhan, dan titik harga Anda. Plus, kami akan membantu Anda mengoptimalkan efisiensi selama seluruh proses pengembangan produk, menyederhanakan produksi, dan menghemat biaya Anda di sepanjang jalan. Dengan suite lengkap layanan manufaktur dan desain, kami siap mewujudkan visi Anda. Hubungi kami hari ini untuk memulai.

Dapatkan pemahaman yang lebih dalam tentang plastik manufaktur dan memilih material yang tepat untuk produk Anda dengan mengunjungi pusat sumber daya Fast Radius.

Siap untuk membuat bagian dengan Fast Radius?