Кремень FMZ Реклама
Kremen FMHM Реклама

От чего PET-G теряет свои свойства со временем?

Sergey_engineer
Идет загрузка
Загрузка
12.11.2021
7574
24
Расходные материалы

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

16

В предыдущей статье я рассказывал о воздействии вибраций на PET-G пластик и считал, что тема будет на этом исчерпана. Но через некоторое время после публикации со мной связался Юнах Анатолий - автор youtube-канала Prozhektor8kvt и поделился интересующей его проблемой изменения свойств PET-G пластика со временем. Анализ этой проблемы стал бы хорошим продолжением изучения PET-G пластика. И мы решили поработать совместно.

От чего PET-G теряет свои свойства со временем?

По результатам совместной работы была написана эта статья и выпущено видео на канале Prozhektor8kvt:

По аналогии с предыдущей статьей был проведен обзор научных публикаций, посвященных изучению различных факторов, которые могли бы влиять на PET-G пластик. Результаты получились интересные. Итак, начнем.

1 Ультрафиолет

Оказалось, что ультрафиолетовое излучение очень сильно влияет на PET-G пластик. В работе [1] изучается старение PET-G пластика под воздействием УФ-лучей. Авторы проводили сравнение чистого PET-G и PET-G со специальными добавками, предотвращающими его старение. Результаты показали, что чистый PET-G заметно изменил свою молекулярную структуру. В частности у него сильно выросла полидисперсность, это значит, что увеличился разброс в длине макромолекул. А варианты с добавками хорошо сохранили свою структуру.

В следующей работе [2] ученые из корейского университета города Сеул анализировали влияние ультрафиолета на чистый PET-G и PET-G с добавлением углеродных нанотрубок (ох эта мода всюду совать нанотрубки и смотреть что получится…). Важно отметить, что воздействие ультрафиолета проводилось при температуре образцов 60°С. В отличии от первой работы, здесь авторы дополнительно проводили механические испытания образцов. Результаты испытаний показали, что модуль упругости не поменялся после облучения ультрафиолетом, а вот относительное удлинение образцов снизилось в несколько раз:

От чего PET-G теряет свои свойства со временем?

Получается, что ультрафиолет приводит к охрупчиванию PET-G пластика, который, как мы знаем из прошлой статьи, итак сам по себе довольно хрупкий. Также обратите внимание на сколько уменьшается относительное удлинение пластика просто от добавления 1% или 2% нанотрубок.

2 Повышенная температура

Понятие повышенной температуры является условным и для каждого материала оно индивидуально. Для большинства пластиков используемых в 3D-печати температуры порядка 50 – 100 °С уже являются повышенными. Если использовать напечатанные из PET-G детали в конструкции 3D-принтера или в элементах механизмов, для которых температуры порядка 50 – 60°С являются рабочими, то вполне уже можно говорить о том, что пластик работает при повышенных температурах. И что же с ним может произойти?

В работе [3] бразильские ученые исследовали влияние термоциклирования на PET-G пластик. Эксперимент проводился следующим образом: 2000 циклов, каждый цикл это выдержка образцов 60 секунд в ванне с температурой 55°С, затем 60 секунд в ванне с температурой 5°С. Такое воздействие на PET-G вызвало увеличение твердости его поверхности. Если говорить простым языком, то PET-G пластик дубеет при таком воздействии.

3 Вода

Оказывается, что в некоторых ситуациях воздействие воды может отрицательно сказаться на свойствах PET-G пластика. Испанскими учеными [4] исследовано изменение образцов PET-G пластика, погруженных в воду в течение 10 недель. Исследовались три группы образцов: первая группа погружалась в дистиллированную воду, вторая в соленую воду (имитация морской воды), а третья в воду с сахаром. Результаты показали, что все образцы активно впитывали влагу в течение первых трех дней. Через 10 недель хуже всего выглядели образцы, погруженные в соленую воду:

От чего PET-G теряет свои свойства со временем?

К сожалению, авторы не проводили каких-либо испытаний, а ограничились только внешним осмотром образцов. Они это запланировали в будущих исследованиях.

Выводы

В заключении кратко повторю, что на PET-G пластик оказывают влияние ультрафиолет, соленая вода (морская) и повышенные температуры (порядка 55 °С). Все это приводит к ухудшению его свойств. От первых двух факторов можно защититься, если покрасить распечатанные детали.

На этом пока все.

Источники:

1. Arangdad K., Yildirim E., Detwiler A., Cleven C.D., Burk C., Shamey R., Shafei A. Influence of UV stabilizers on the weathering of PETG and PCTT films. Journal of Applied Polymer Science, V.136(47). 2019. 48198.

2. Choi M.-S., Lee J. H., Choi B.-H. Mechanical and fracture properties of poly(ethylene terephthalate) with glycol/carbon nanotube nanocomposite films under accelerated weathering conditions. Journal of Mechanical Science and Technology. 2021.

3. Salles C.A., Lamartine C., Dekon S., Sonego M.V. Influence of thermocycling and disinfection on the color stability and hardness of thermoplastic sheets used for occlusal splint fabrication. General Dentistry V.69(3). 2021. p.42-45.

4. Moreno Nieto D., Alonso-García M., Pardo-Vicente M.-A., Rodríguez-Parada L. Product Design by Additive Manufacturing for Water Environments: Study of Degradation and Absorption Behavior of PLA and PETG. Polymers, V.13(7), 2021. 1036.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

16
Комментарии к статье