“防晒” 塑料大揭秘:第5种连太阳能板都在用!

紫外线作为对塑料破坏性最强的环境因素,会通过光降解作用破坏聚合物化学键,导致材料外观变黄、粉化(白垩化)及物理性能劣化。以下五种具备抗紫外线功能的塑料材料,在结构特性与实际应用中展现出显著优势:

一、丙烯腈 - 苯乙烯 - 丙烯酸酯(ASA)

材料特性:

ASA塑料兼具高韧性与强度,在抗冲击、耐磨耗及紫外线防护方面表现突出,同时具备耐候性、耐热性与弱酸碱抗性。其表面光泽度优异,即便长期暴露于户外环境,仍能维持颜色、光泽及机械性能的稳定性。此外,3D打印后易平滑层纹,可作为注塑树脂或CNC加工的挤出/共挤材料。但需注意,ASA存在吸湿性,可能随时间推移吸收水分。

典型应用:

• 户外电气设备:如计量器透明外壳、电气控制箱;

• 建筑领域:商业建筑外墙、户外装饰板材;

• 日用品与工业制品:草坪家具、运动器材、园艺设备;

• 汽车部件:外板、侧视镜外壳等。

对比提示:与ABS相比,ASA无需额外添加UV稳定剂即可抵抗光降解,而ABS若未改性则不具备抗紫外线能力。

二、高密度聚乙烯(HDPE)

材料特性:

HDPE不仅具备紫外线稳定性,还能抵御雨、风、雪等极端天气及温度变化。与ASA不同,其几乎不吸收水分或湿气,可有效避免材料膨胀、翘曲或强度衰减。此外,HDPE 具有轻质、柔韧性好、易回收的特点,化学抗性与抗冲击性能优异,能承受机械应力而不破裂。

典型应用:

• 基础设施:户外管道组件、水存储罐;

• 公共设施:游乐场设备、户外家具;

• 农业领域:种植容器、灌溉配件;

• 建筑材料:仿木塑料板材(兼具木材外观与抗老化优势)。

设计注意:并非所有 HDPE 都适用于结构承重场景,需结合弯曲强度与抗压强度综合评估。

三、聚碳酸酯(PC)

材料特性:

PC 的抗冲击性能优于HDPE,可耐受剧烈温度变化,同时具备质轻、易加工、电绝缘及阻燃特性。其强度可达玻璃的250倍,但表面易刮擦,且成本高于其他抗UV材料。因此,零件设计时需权衡其紫外线稳定性与性价比。

典型应用:

• 光学与照明:户外标志板、LED 照明扩散罩(特殊扩散级 PC);

• 建筑结构:阳光棚、车棚等透明或半透明构件;

电气电子:变电站户外开关设备、阻燃型电气外壳。

四、聚酰胺酰亚胺(PAI)

材料特性:

抗UV型PAI整合了紫外线稳定性、抗蠕变及耐磨耗性能,抗拉与抗压强度极高,适用于承受机械载荷的场景。尽管 PAI 存在吸湿性且机械刚性较强,但其热膨胀系数低、热稳定性优异,可用于尺寸精度要求高的部件。此外,PAI支持3D打印与机械加工,但成本较高,注塑成型难度较大。


典型应用:

• 航空航天:翼片、机翼结构件、天线支架、雷达罩;

• 汽车与能源:高端零部件、电池储能单元(绿色能源领域);

• 电气电子:耐高温电缆、精密连接器。

五、聚偏氟乙烯(PVDF)

材料特性:

PVDF为高纯度塑料,具备优异的耐化学性、阻燃性与耐候性。其分为均聚物与共聚物两类:均聚物PVDF刚度更高、热变形温度优异;共聚物则在抗冲击性与抗应力开裂性上更具优势。两者均具备热稳定性与循环载荷下的高疲劳抗性。

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