塑料与选材
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刚刚，客户急匆匆给我一堆照片！向我提出了一个尖锐的问题：“有没有耐刮擦比较好的材料？”
原来年底他参加了客诉复盘，塑料刮擦问题屡见不鲜，比如这款崭新的洗衣机外壳。
塑料苦被刮久矣！看看新闻，质量问题十有八九和刮痕有关。除了家电领域，汽车也是重灾区，几乎每月都要内外饰的刮擦问题：
某知名网络投诉平台上，今年关于刮擦的投诉，高达1200+以上。
于是，我问他：“刮擦具体要好到什么程度？”
他用力地将指甲在零件表面刮擦，说：“即使这样划，表面也看不出痕迹!”
“这真可以有！”我有点得意地回答道。
刮痕究竟是如何产生的？
不要觉得小编我吹牛。要解决这个问题，首先我们要把这一简单的“指甲刮擦”这个过程用放大镜仔细看一下：
指甲刮擦可以分成三个过程：
● 第一步：施压阶段
一般人刮擦使用的力为2~10N，食指指甲的半径一般为0.5cm，厚度为0.5mm。材料受到指甲的压力，表面发生了凹陷变形。这一变形是可逆的弹性形变还是不可逆的塑性形变，取决于材料的压缩屈服强度σy的大小。
当材料受到的压力大于材料压缩屈服强度时，材料发生弹性形变的同时便会发生不可恢复的塑性形变，指甲的力撤销，样板表面将留下压痕。
● 第二步：滑动阶段
还没完，指甲保持对材料施加的压力，同时滑动指甲。如示意图，在这个过程中，材料受到了三个不同的力：
A区域：受到了源自指甲压缩力；
B区域：指甲与表面之间摩擦力；
C区域：如果A区域压缩力足够大，材料发生变形，并在指甲的刮擦前端C区域材料发生拱起，将产生一个拉伸力。
A区域受到的压缩力，是划痕深浅、宽度的决定因素。如果材料具有更高的压缩应变硬化性能，则材料的弹性形变占比更高，划痕的弹性恢复更多，划痕的深度和宽度更小。同理，B区域和C区域受到了拉伸的力，材料的拉伸强度越高，材料越不容易被拉断。
● 第三步 肉眼观察
刮擦结束，指甲撤离，由人眼进行结果的判定，对于一个正常人视力来说，在30厘米的观察距离下，眼睛只能分辨一个90 μm或300 dpi分辨率的（差异）物体；在一个背景中，人眼的极限是只能分辨2%以上对比度的差异。因此，划痕的严重程度只有超过这2%人眼极限时才会被发现。
七大主流材料 谁最耐刮？
好了，根据以上分析，咱可以把客户的需求“指甲刮擦不留痕迹”转化为以下技术语言：
• 刮擦实验条件：在载荷为 2~10N，刮擦头为半径为0.5cm，厚度为0.5mm，表面硬度为H的圆弧片，以10m/min的速度进行刮擦测试；
• 划痕不能被肉眼可见：划痕的宽度＜90μm，同时划痕与样板表面的分辨率差异＜2%。
材料应当具备以下特征，才能表现出优异的刮擦性能：
• 较高的压缩屈服强度、应变硬化性能——划痕宽度小，深度浅，划痕更易发生弹性回复；
• 较高的拉伸强度、拉伸韧性、拉伸应变硬化性能——划痕表面不易出现裂纹、塑性形变；
• 低摩擦系数——有效减小划痕宽度和减弱划痕表面破坏；
• 颜色稳定性——即使产生严重划痕也不被肉眼“探测”。
能办得到吗？
我们对常用外壳选材（ABS、PC、PMMA……）等7大主流材料，用”刮擦实验”终极PK：
3,2,1……
遗憾的是，在刮擦实验环境下（5N），没有一款材料可以满足“指甲刮擦”这一苛刻的刮擦要求。几乎都有肉眼可见的划痕，只是深浅不一而已。（X越多，说明耐刮擦性越差）。
从以上结果，结合基材物性，我们可知：
MARK
• PP刮擦性最差：
PP刮擦的刮擦痕迹最为明显，主要原因是PP最易发生压缩屈服，级别加入矿物填充，材料的拉伸强度提升，可以一定程度改善B区域断裂和屈服，但压缩性能改变不大，因此填充PP的耐刮擦性能也不理想。
• PC划痕宽，PS表面易裂
PC和PS对比，PC划痕宽且深，而且很光滑；而PS的划痕较窄，但表面裂纹较多。这一鲜明的反差主要原因是，PC具有低的压缩屈服强度、高的拉伸强度和拉伸韧性；而PS具有更高的压缩屈服强度，但拉伸韧性太差，导致刮擦过程中出现了周期性的裂纹。
PA和PBT的划痕表现与PC类似，但两个材料的压缩屈服强度高于PC，因此划痕宽度小于PC；
• PMMA的综合性能最佳：
PMMA的划痕表现与PS接近，但PMMA具有最高的压缩屈服强度和比PS更好的拉伸强度和韧性，因此其变现出的划痕宽度最窄，存在一些微裂纹。
“PMMA PLUS” 耐刮技术红利来了！
以上分析可见，PMMA虽然抵不过5N以上的载荷压力，但是相比较塑料同行，已经出类拔萃了，是一块好苗子！
小编公司锦湖日丽旗下的微创新品牌塑优案™提供了一系列的超耐刮解决方案，让本就有耐刮优势的PMMA打上了“耐刮 PLUS”补丁！
PMMA NM52是一款超耐刮的低光泽PMMA，真正实现了“指甲刮擦不受伤”的效果！
具有以下特点：
● 超高硬度，铅笔硬度达到4H以上。
从硬度看，是材料圈妥妥的顶流水平。
● 表面顺滑，极低表面动摩擦系数
● 细腻哑光效果，具有防眩目特点
建议应用：
①防眩目书桌台面；②VR眼镜外壳；③汽车内外饰
如果你对产品颜值的有更高要求，想拥有PMMA原有的光泽度。也可以试试看PMMA M1700，它是一款超耐刮的高光泽PMMA，具有以下特点：
● 与纯PMMA一致的透明度和光泽度
● 比纯PMMA更好的韧性
● 表面顺滑，极低表面动摩擦系数
● 优异的耐磨损外观保持性能，真正实现指甲刮擦不留痕迹。
建议应用：
①遥控器面板；②汽车立柱板；③钢琴键；④尤克里里装饰板
主笔：金庸他叔/橘子
编辑：Polly
排版：Polly
指导：万有引力·辛
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