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當壓克力(Acrylic)邂逅異丙醇(IPA)或酒精(Alcohol)下場悽慘
公司最近接到來自客戶修理站的抱怨,說產品的鏡片(lens)使用《異丙醇(IPA, Isopropyl alcohol)》擦拭後會有白霧的現象發生。經過測試後,確實發現壓克力(Acrylic)材質的鏡片經過IPA擦拭之後會有白色的霧狀物出現,而且將之浸泡於IPA溶劑一個小時後會發現其白色霧狀物變得更為明顯。
所以看來使用「壓克力(Acrylic)」材質作成的鏡片的確不能使用IPA來作為清潔擦拭的溶劑了。不過終端客戶似乎不太可能拿得到IPA來作為清潔的溶劑,比較有可能的應該是酒精或是去漬油之類的溶劑吧!
▼下圖是把壓克力(Acrylic)材質作成的鏡片,把鏡片的上半部直接給它浸泡在IPA溶劑下一個小時後的模樣,還蠻嚴重的說,上半部有浸泡到IPA的位置全部都生出了白白的一片,下半部沒有浸泡到的就還好,只不過這白霧好像只留在表面,似乎還是可以清得掉。
查詢了一下廠商的資料後也發現壓克力的耐溶劑性不佳(如下表),其中異丙醇(IPA)屬於常溫下難溶解的,但可能發生膨脹或缺點的溶劑,所以白霧是屬於缺點囉!因為沒有觀察到腫脹的情形,但細部的地方似乎有破裂的情形出現:
常溫不可侵蝕的溶劑: | 己烷、辛烷、石油(芳香族少量者甲醛40%,乙二醇)、甲醇、乙醇(酒精) |
常溫下難溶解,但可能發生膨脹或缺點的溶劑: | 丁醇、異丙醇(IPA)、四氯化碳 |
常溫下可溶解的溶劑: | 丙醛、苯、甲苯、二氯化乙烯、乙酸乙酯 |
本來以為如果IPA不能使用,那以酒精來取代作為沾污的清潔擦拭劑應該就可以了吧!因為規格說酒精屬於【常溫不可侵蝕的溶劑】。實際試了之後發現使用酒精來擦拭清潔壓克力時看不出有白霧及其它問題,但如果將壓克力浸泡到酒精一個小時之後,卻可以觀察到壓克力上面出現一條一條類似應力痕的細紋(有網友說這可能是溶劑沿著壓克力的縫隙滲透後所出現的腫脹痕跡),接著浸泡12小時後其痕跡就更為明顯了,看來酒精或IPA似乎都不太適合拿來長期擦拭壓克力的表面啊。
(如果只是少量時間擦拭,且不讓酒精或IPA有機會滲透進入到壓克力內部就不會有問題,長期擦拭或是用量過多就有機會讓酒精或IPA滲入,造成白霧。另外,如果壓克力表面有其他塗層(coating)保護,應該也可以起到保護壓克力直接與溶劑接觸的機會)
▼下圖將壓克力浸泡到酒精溶劑後一個小時,表面出現了多條放射狀疑似應力線的細紋,從左上角到右下角。(由於拍照及光線的問題,要仔細看才看得到鏡片上的細紋)
▼下圖為壓克力鏡片浸泡到酒精溶劑12個小時後的結果,表面疑似應力線的細紋明顯增加而且變得嚴重,這種細紋無法經由擦拭去除。另外浸泡到IPA也有類似的結果,不過IPA還會形成額外的白霧狀粉末,比較文章最上面第一及第二張圖所示。工作熊個人推測可能是因為壓克力會吸收酒精及IPA之類的溶劑,致造成膨脹而產生類似應力痕的東西出來。
老實說我們使用壓克力當作產品的鏡片也不是一天兩天的事了,之前也一直未接到類似的客訴案件,猜想原因很可能為:
- IPA:終端客戶似乎不太可能拿得到IPA來作為清潔的溶劑。
- 酒精:如果僅使用酒精應該也不會沾太多。
- 其他清潔劑:其他的可能使用去漬油之類的擦拭,所以沒甚問題吧!
但問題既然已經發生,而且我們也發現壓克力的鏡片使用一段時間後,尤其是有機會放在車子內未開空調的高溫環境下,很容易發生龜裂的現象,檢討之後我們公司決定日後的鏡片產品將會陸續採用PC加塗層(coating)的材質,因為PC料比較軟、較容易被刮傷表面,所以需要額外加coating來保護防刮。
不知道大家的公司都是使用何種材料來當作鏡片啊?
以下是有關異丙醇的物性說明,資料來自網路:
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名稱:異丙醇、IPA、isopropanol、isopropyl alcohol
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結構式:(CH3)2CHOH
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外觀:無色透明液體
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密度:0.784-0.786
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熔點:-88℃
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沸點:82.5℃
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自燃點:425℃
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閃點:12℃
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純度:99.9%
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用途:可用作電子工業的清洗劑,防凍劑、快幹油等,更可作樹脂、松香等溶劑,在許多情況下也可代替乙醇使用。IPA也可用作涂料,松香水,混合脂等方面;無色透明;純天然產品。
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危害說明:IPA是一種無色的揮發性液體,其氣味不大,可與水和乙醇混溶。與水能形共沸物。它易燃,蒸氣與空氣形成爆炸性混合物,爆炸極 限2.0%~12%(體積)。它屬於一種中等爆炸危險物品。其蒸汽能滾動流過相當長的距離,並能產生回火。其蒸汽能對眼睛、鼻子和咽喉產生輕微刺激;能通 過皮膚被人體吸收。
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訪客留言內容(Comments)
// Begin Comments & Trackbacks ?>最近有遇到這個問題,經過初步研究與實驗,發現裂開的痕跡並不是沿著應力紋的狀況(大小)而有關連,研判應該是溶劑會沿著材料的縫隙(微缺口/排列不整齊)滲透,才導致原來的高分子鏈(or晶格)斷開產生裂縫。
最後上一層protect coating layer來保護整個Lens是比較好的,上protect coating layer前可以多加protect film並儘量減少製程擦拭。
野人獻曝一下,最近的經驗是:
1. 無水酒精 (99%以上),會強烈反應在PC表面的縫隙(微缺口/排列不整齊),案例是雙射的接合處。相對的一般藥用酒精,就不會產生問題。
2. 藥用酒精 (95%)擦拭後會產生水漬,IPA/去漬油也不能適用時,可改用氟化液擦拭,缺點是單價高。
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其實不管是PMMA系或PC系的都有這個情況..表面加個UL coating最保險.
不然就要去試看看那支料比較不會有問題