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空調(diào)出風(fēng)口總成（PC/ABS）,來源錦湖日麗
PC/ABS合金材料由于其優(yōu)異的耐熱性、韌性、耐疲勞強(qiáng)度和電鍍性能，被廣泛應(yīng)用在存在光線照射的汽車內(nèi)外飾部件上。如果不要求這些材料有耐光老化的效果，輕則發(fā)生顏色、表面光澤變化，重則，發(fā)生物性損失從而產(chǎn)生制品損壞甚至安全隱患。
那么，問題來了。
一、為什么PC/ABS合金的制品會在光照下產(chǎn)生顏色和物性的變化呢？
好吧，小編帶大家先看看這個制品。
圖1：PC/ABS材質(zhì)電器外殼
一般PC/ABS的這些制品大多是有光照部分的裝飾件，為了美觀和安全考慮，它的表面都具有一些粗糙的皮紋，從而達(dá)到美觀和漫反射光線的效果。長期光照以后，這些皮紋會發(fā)生變化，從而導(dǎo)致了光澤度的不同。
從微米級上看
我們把觀察的尺度縮小一下，放到微米的范圍（圖2）。我們會發(fā)現(xiàn)PC和ABS分別獨立的分為兩個相。PC為連續(xù)相，稱為海相，ABS為分散相，稱為島相。這些結(jié)構(gòu)的不同帶來了材料物理性質(zhì)的不同。他們的變化，也導(dǎo)致了外觀的變化。回復(fù)“PC”或“ABS”查看更多
圖2：PC/ABS表面微米級圖片
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二、以下我們具體看看：當(dāng)PC(聚碳酸酯)遇到紫外光會發(fā)生什么？
1、從分子層面上看
為了詳細(xì)研究聚碳酸酯分子（圖3），我們把視野縮小到埃（也就是10 -10米），我們可以看到聚碳酸酯的每一個重復(fù)單元是由很多的原子按照一定規(guī)律組合而成的，而這些原子之間又通過各種化學(xué)鍵連接在一起。這許多的重復(fù)單元按照獨特的規(guī)律連接在一起，帶來了PC獨特的特性。
我們再把目光縮小一點，我們可以看到碳原子上的p電子和空軌道如何和周圍的氧原子、氫原子以及碳原子手拉手成為好朋友的。
我們再把目光縮小一點，夸克在向我們招手，波粒二相性逐漸體現(xiàn)出來。哦，不，這個……我們走的有點遠(yuǎn)，我們拉回到“埃”這個尺度。不同的分子鍵的能量（也就是鍵能）是不一樣的，于是，PC的重復(fù)單元我們可以這樣看：
圖3：聚碳酸酯（PC）結(jié)構(gòu)式
從上圖，可以發(fā)現(xiàn)，在異亞丙基和碳酸酯碳氧鍵上，存在兩個最弱的鍵能。也就是說，這里是聚碳酸酯分子最薄弱的環(huán)節(jié)。
那么問題又來了，這些薄弱的環(huán)節(jié)是怎么發(fā)生變化的呢？
首先我們看看異亞丙基上的反應(yīng)：
在受到長波長的作用的時候，PC的分子更加容易在異亞丙基上發(fā)生斷裂，產(chǎn)生以上兩個形態(tài)的自由基，引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。
接著，我們再看看碳酸酯鍵上是怎么運(yùn)作的：
圖4：聚碳酸酯（PC）容易發(fā)生的重牌形式
在受到短波長的作用的時候，PC的分子更容易發(fā)生上述兩種形式的重排。
2、從紅外色譜圖上看
在光、氧的作用下，會逐漸產(chǎn)生苯醌等生色基團(tuán)，從而導(dǎo)致材料發(fā)生顏色變化。同時，分子鏈的斷裂，會導(dǎo)致分子量的降低，從而使得材料的物性發(fā)生劣化。
通過下圖的紅外我們也可以發(fā)現(xiàn)隨著光照時間的增加，在2h光照后，1690cm-1處的C=O伸縮振動發(fā)生降低：酯鍵斷裂并伴隨CO和CO2的散發(fā)。在1050cm-1處（碳酸酯鍵C-O的伸縮振動峰）的強(qiáng)度降低，也可以看出碳酸酯斷裂的發(fā)生。
圖5：聚碳酸酯（PC）不同情況下的紅外色譜
3、掃描電鏡照片上看
小編再帶大家直觀地看一下PC光老化的情況。下圖是光老化前后PC表面的SEM（掃描電鏡）照片。
圖6：聚碳酸酯（PC）光老化前后的掃描電鏡對比圖
SEM顯示光照后出現(xiàn)黃色的突起物，直徑250nm，高度146nm。平均的表面粗糙度從25.59nm增加到39.82nm。
當(dāng)然，其他組分也會對PC的光老化產(chǎn)生影響。比如，從SEM照片可以看出，下面這種酞青藍(lán)的色粉，就會導(dǎo)致PC的表面在光老化后發(fā)生粉化。
圖7：酞青藍(lán)對聚碳酸酯（PC）的光老化影響
那么問題再一次來了。
三、當(dāng)PC遇見紫外光，我們該如何改善PC的耐候性呢？
目前常用的是通過添加耐候劑，如紫外線吸收劑和炭黑來解決。
當(dāng)然，也有童鞋會添加HALS這種自由基猝滅劑，只不過，在濕熱老化以后，他會變成這樣：
圖8：PC/ABS添加HALS后的濕熱老化圖
由于受阻胺的堿性的作用，會導(dǎo)致PC的降解，濕熱老化后，物性基本完全喪失，ASTM的拉伸樣條也完全發(fā)泡變形。
看到這里，小編也是醉了。所以，為了您和他人的安全，HALS雖好，可不要貪心哦。在PC的體系里，呵呵，最好還是不要no zuo no die了。
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來源：PCABS技術(shù)微論壇，錦湖日麗
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