A study of the effect of outdoor exposure on the impact strength of plastics

Abstract

In this study, the changes in impact strength of two types of plastics due to natural outdoor exposure were investigated. Determinations of impact strength of the materials weathered at Bangkok, Thailand exposure site were performed every three months for a period of one year. It was found that each material had different patterns of the changes in their impact properties. Impact strength values of poly(acrylonitrile-butadiene-styrene) decreased highly in the first three months and the decreases were gradually slow down afterward. At 317 days of exposure time, impact strength retention was 50%. Polycarbonate, another type of plastic, had the decreases in impact strength values less than 10% of the original value during the first 6 months of the whole exposure time. When the exposure time approached 233 days, impact strength was close to 50% of its original value. Starting from the ninth month, impact strength was lost more than 80%. By using the information obtained in this study, poly(acrylonitrile-butadiene-styrene) could then be assessed as being a more durable material to outdoor environment exposure than polycarbonate.

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ศึกษาการเปลี่ยนแปลงของความต้านแรงกระแทกเนื่องมาจากสภาวะแวดล้อมของพลาสติกจำนวนสองชนิด คือพอลิ(อะคริโลไนไตรล์-บิวทาไดอีน-สไตรีน) และพอลิคาร์บอเนต โดยใช้สภาวะแวดล้อมจริงของกรุงเทพมหานคร ประเทศไทย ระยะเวลาในการศึกษาหนึ่งปี โดยทำการทดสอบเก็บข้อมูลทุกๆ สามเดือน พบว่าพลาสติกทั้งสองชนิดมีรูปแบบของการเปลี่ยนแปลงสมบัติด้านความต้านแรงกระแทกที่แตกต่างกัน โดยค่าความต้านแรงกระแทกของพลาสติกชนิดพอลิ(อะคริโลไนไตรล์-บิวทาไดอีน-สไตรีน) มีการเปลี่ยนแปลงลดลงด้วยอัตราที่สูงในช่วงสามเดือนแรก จากนั้นการลดลงเกิดด้วยอัตราที่ช้าลงเมื่อเวลาในการศึกษาผ่านไป 317 วัน ค่าความต้านแรงกระแทกมีค่าเหลือเพียงครึ่งหนึ่งของค่าตั้งต้น ส่วนพลาสติกชนิดพอลิคาร์บอเนต ในช่วงหกเดือนแรกของการศึกษา การลดลงของความต้านแรงกระแทกเกิดน้อยกว่าร้อยละ 10 ของค่าตั้งต้น เมื่อเวลาในการศึกษาผ่านไป 233 วัน ค่าความต้านแรงกระแทกมีค่าเหลือครึ่งหนึ่งของค่าตั้งต้น ตั้งแต่เดือนที่เก้าการเปลี่ยนแปลงลดลงเกิดสูงกว่าร้อยละ 80 ข้อมูลที่ได้จากการศึกษานี้นำมาใช้ในการประเมินความสามารถในการทนสภาวะแวดล้อมของพลาสติกที่ศึกษาได้ว่า พอลิ (อะคริโลไนไตรล์-บิวทาไดอีน-สไตรีน) ทนต่อสภาวะแวดล้อมได้ดีกว่าพอลิคาร์บอเนต