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塑料合金的应用将进入快车道

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-05-29  浏览次数:93
核心提示:塑料合金是利用物理共混或化学接枝的方法而获得的高性能、功能化、专用化的一类新型材料。随着科技的发展以及现代化城市的建设,塑料合金产品得到了越来越 多的的应用,塑料合金可广泛用于汽车、电子、精密仪器、办公设备、包装材料、建筑材料等领域。
 塑料合金的应用将进入快车道

    塑料合金是利用物理共混或化学接枝的方法而获得的高性能、功能化、专用化的一类新型材料。随着科技的发展以及现代化城市的建设,塑料合金产品得到了越来越 多的的应用,塑料合金可广泛用于汽车、电子、精密仪器、办公设备、包装材料、建筑材料等领域。塑料合金能改善或提高现有塑料的性能并降低成本,塑料合金已 成为塑料工业中最为活跃的品种之一,增长十分迅速。

 

通用塑料合金,如pvc(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PS(聚苯乙烯)合金虽然仍有着广泛的使用价值,但因其生产技术被普遍掌握,所以在国外,各大公司专门供应的多是附加值较高的工程塑料合金品种。

工程塑料合金泛指工程塑料(树脂)的共混物,主要包括以PC、PBT、PA、POM(聚甲醛)、PPO、PTFE(聚四氟乙烯)等工程塑料为主体的共混体系,以及ABS树脂改性材料。

PC/ABS合金

 

  PC/ABS树脂,聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物,是由聚碳酸酯(Polycarbonate)和聚丙烯腈(ABS)合金而成的热可塑性塑胶,结合了两种材料的优异特性,ABS材料的成型性和PC的机械性、冲击强度和耐温、抗紫外线(UV)等性质,可广泛使用在汽车内部零件、事务机器、通信器材、家电用品及照明设备上。

  注塑工艺

  干燥处理:加工前的干燥处理是必须的。湿度应小于0.04%,建议干燥条件为90~110C,2~4小时。

  熔化温度: 230~300C。

  模具温度:50~100C。

  注射压力:取决于塑件。

  注射速度:尽可能地高。

  化学和物理特性: PC/ABS具有PC和ABS两者的综合特性。例如ABS的易加工特性和PC的优良机械特性和热稳定性。二者的比率将影响PC/ABS材料的热稳定性。PC/ABS这种混合材料还显示了优异的流动特性。收缩率在0.5%左右。

  PC/ABS特点

  PC/ABS塑胶原料是一种通过混炼后合成的改性工程塑料。其中,PC就是聚碳酸脂,ABS就是丙烯腈(A)、丁二烯(B)和苯乙 烯(S)的共聚物。这种改性塑料比单纯的PC和ABS性能更好,例如:抗冲击性提高,耐热性提高,硬度提高等等。ABS塑料

  特点:

  1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好.

  2、与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理.

  3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。

  4、流动性比HIPS差一点,比PMMA、PC等好,柔韧性好。

  5、机械性能的卓越平衡

  6、低温时也具备高冲击强度

  7、室内紫外线稳定性

  8、较高的热变形温度(80~125℃)

  9、耐燃性(UL945VB)

  10、色彩范围广泛

  11、 易于注塑和挤塑,吹塑加工

  12、良好的电镀性

  13、一般密度在1.05-1.20间

鉴别-ABS与PS

 

  1.新方法:用乙酸乙酯擦,ABS不起丝,HIPS会起丝,但只是指纯的。

  2.常用方法:ABS,PS的识别方法有很多种,就ABS而言,表面亮度好,韧性优于PS,火烧后表面会有密密麻麻的小孔,味道有淡淡的甜味;PS又分GPPS,HIPS,EPS三种,较脆,透明的产品较多,HIPS的亮度一般,韧性比ABS要逊色一点,火烧后表面光亮,有苯乙烯的味道。HIPS的截断面发白,但GPPS没有,EPS主要用于泡沫。

  电视机壳料而言,有ABS,HIPS之分,一般要根据表面特征,物理特征来区分,表面的亮度好的一般是ABS,用钳子掰时ABS要优于HIPS ,其硬度较高,需要力度大一些,然后根据火焰与味道来区分。

 

合成方法

 

  ABS树脂的生产方法很多,目前世界上工业装置上应用较多的是乳液接技掺合法和连续本体法。

  1.乳液接枝掺合工艺:

  乳液接枝掺合法是在ABS树脂的传统方法--乳液接枝法的基础上发展起来的,根据SAN共聚工艺不同又可分为乳液接枝乳液SAN掺合、乳液接枝悬浮SAN掺合、乳液接枝本体SAN掺合三种,其中后两者在目前工业装置上应用较多。这三种乳液接枝掺合工艺都包括下面几个中间步骤:丁二烯乳胶的制备、接枝聚合物的合成,SAN共聚物的合成,掺混和后处理。

  ⑴丁二烯胶乳的合成:丁二烯胶乳的合成是ABS生产过程中的一个主要单元,一般采用乳液聚合工艺生产。此生产技术目前比较成熟,控制胶乳中总的固含量(一般总的固含量越高生产成本越低),控制橡胶粒子的大小,在0.05-0.6μm,最好在0.1-0.4μm范围内,粒径呈双峰分布,这样可使ABS树脂产品具有优异的表面性能和韧性。

  ⑵接枝聚合物的合成:聚丁二烯与苯乙烯、丙烯腈接枝是ABS生产工艺中的核心单元。粒径呈双峰分布的聚丁二烯胶乳连续送入乳液接枝反应器与苯乙烯和丙烯腈单体混合物进行接枝共聚反应。单体与聚丁二烯之比提高则接枝聚合物和SAN共聚物的分子量及接枝度增加,内部接枝率一般随橡胶粒径的增加和橡胶交联密度的降低而增加。在粒径和橡胶交联密度恒定时接枝度和接枝密度是决定ABS产品性能的因素。

  ⑶SAN共聚物的合成:苯乙烯与丙烯晴共聚物合成方法有三种:乳液法、悬浮法和本体法。本体法采用热引发、连续聚合,产品纯净、质量较高,污染少,在SAN合成中正取代悬浮法,尤其在大型ABS生产装置上。悬浮法采用引发剂,间歇聚合、产品不如本体法纯净,产生的废水对环境有污染,但工艺简单,流程短,投资少,聚合热易撒出,对中小型装置而言悬浮法较为经济。乳液法流程长,技术落后,发达国家已基本淘汰。

  ⑷掺混和后处理:最后将得到的ABS接枝聚合物与SAN共聚物以不同比例进行掺混,可以得到多种ABS树脂产品,掺混方法使产品具有很大的灵活性。

  SAN与接枝聚合物的掺混和后处理工艺上有二种方法:在“湿工艺”中先将接枝胶液脱去大量水,得到的胶粒或胶块和SAN粒子一起送入特殊的挤出机进行干燥、混合和造料。在“干工艺”中,先用离心机将接枝胶液中大量水分脱去,然后用氮氧干燥,干燥的接枝胶粒和SAN粒子混合,挤出、干燥。此二种工艺都为连续法生产,其设备细节是专利技术。

 

改性PC/ABS

 

  PC/ABS作为世界上销售量最大的商业化聚合物合金,近几年都以10%左右的需求速度增长。PC/ABS较之PC提高了流动性,改善了加工性能,减少了制品对应力的敏感性,因而广泛应用于汽车内饰,外饰,车灯等高强度,高耐热零件。随着人们环保意识的提高,汽车行业ELV等环保可回收法规的相继出台,原材料厂商也不断提供新的解决方案。作为工程塑料行业的领先者适时的推出了新一代PC/ABS合金系列材料,它主要包括了耐水解稳定性的PC/ABS,用于免喷涂内饰的超低光泽PC/ABS,耐化学品优异不易被油漆等侵蚀的耐化学溶剂PC/ABS等系列产品。

耐水解稳定性PC/ABS

 

  耐水解稳定性系列PC/ABS(HAC8250R)主要应用于汽车仪表板骨架等汽车内饰产品。汽车仪表板骨架作为整个仪表板的支撑结构件,其重要性不言而喻,因此主机厂对仪表板材料提出了更苛刻的要求。目前,仪表板骨架不仅要求有良好的机械性能,加工性能,而且要有优秀的耐水解性能和热老化性能,以适应汽车在极端高温,高湿的环境下使用。 新一代耐水解稳定性PC/ABS在PCT(Pressure Cooker Test)测试中,在95%RH,100℃高温高湿环境1000h后,该PC/ABS中的PC相仍然保持90%以上的分子量,未发生严重的水解;而合金的冲击性能仅下降15%,相比一般PC/ABS提高30%以上的性能。此外,该系列材料为了适应仪表板薄壁化的要求,降低了材料在高剪切下的粘度,克服了过去片面提高温度来提高材料流动性所带来的材料热分解的弊端。 新一代耐水解稳定性PC/ABS材料,由于具有良好的耐水解性和热稳定性,甚至可以进行回收利用。当添加25%以下的回收料以后,材料的多轴冲击性能仅下降11%,并且为韧性断裂,充分显示了新一代PC/ABS的优越性能。同时该系列材料也经过了大众实验室的评测,在80%RH,90℃高温高湿水解600h后,缺口冲击强度仅下降8.5%。 目前该材料已经应用在大众领驭,克莱斯勒300C,通用别克等车型上。

 

超低光泽PC/ABS

 

  汽车内饰材料一般都有哑光的要求,这样有利于减少驾驶员的视觉疲劳,从而提高了驾驶安全性。PC/ABS的综合性能良好,但由于其表面的光泽度较高,而需要喷哑光漆等二次加工来实现哑光与美观的效果。随着汽车ELV法规的出台,需要免喷涂的环保解决方案来实现制品直接进行回收处理。免喷涂解决方案不仅可以大幅降低成本,而且可以减少喷漆过程造成的环境污染。 为了配合这一需求,锦湖日丽与延锋伟世通合作成功开发了新一代PC/ABS超低光泽材料HAC8250Z与HAC8260Z。该材料不仅满足了汽车内饰腰线以下零件的低光泽要求,而且很好的平衡了流动性和耐热性。 新一代超低光泽PC/ABS由于其杰出的低光泽已经成功应用于上海大众汽车斯柯达晶锐的方向盘上下盖板上,零件的表面光泽度在60°下的测试值为4.2(皮纹为K31、1.5°,颜色9B9),满足了汽车腰线以下内饰的光泽度要求。同时,锦湖日丽还与客户共同开发了PC/ABS HAC8260Z仪表板哑光材料,该材料不仅替代了原来钢铁的仪表板骨架,而且做为仪表板的下体材料直接外露无需喷漆,目前应用在上汽红岩的依维柯车型上。 我们深信新一代PC/ABS超低光泽材料将随着ELV法规的逐步实施而不断被应用。

 

耐化学溶剂PC/ABS

 

  PC/ABS塑料的综合性能优良,但是其耐化学品性能差而容易受到比较强的化学溶剂侵蚀而导致制品开裂等缺陷。特别是当PC/ABS 制品喷涂某些车身外饰漆时,由于其溶剂的强腐蚀性,易导致制品出现应力痕,龟裂,甚至开裂。优畅锦湖针对这种情况,开发了新一代耐化学溶剂的PC/ABSHAC8265P,这种材料经过了模拟化学品溶剂的应力侵蚀,其产生裂纹的时间比普通PC/ABS 提高了3倍。 新一代耐化学溶剂PC/ABS改变了传统的合金材料往往以一种性能的牺牲来换取另一种性能的提高的误区,做到了优秀耐化学品性的同时,保持了冲击强度与流动性的平衡。 目前该材料已经应用在通用汽车的后牌照板,大众汽车朗逸的尾门装饰条等零件。

 

   我国对塑料合金的研究从20世纪60年代开始,近几年得到了较快的发展。据统计,目前我国塑料合金(含改性树脂)消费总量约为120万~140万吨,而国内供应量不足60万吨,需要大量进口,每年进口量高达90万吨左右;而且我国塑料合金(主要是掺混树脂和改性树脂)主要应用于家电、电子、汽车等行业,与 发达国家相比,我国的料合金应用市场还有很大的拓展空间。

 

   随着我国经济的持续高速发展,今后几年我国塑料合金市场需求潜力巨大,尤其是电子通讯、汽车、建筑业的高速增长,将拉动我国工程塑料合金业快速发展。预计 到2008年,我国五大工程塑料总需求量将达到100万吨,五大合成树脂的需求将达到5200万吨,将成为全球塑料合金最大的进口国之一。

 

   目前,我国塑料合金研究和生产两方面都还处于零星分散的状态,尚未形成规模,行业整体水平低下,与国外先进水平相差甚远。国内塑料合金生产品种结构中,高 附加值的特种工程塑料合金的生产几乎处于空白,基本是通用塑料合金和改性产品的生产。2004年我国已有300多家塑料合金生产企业,估计塑料合金(含改 性粒料)生产能力为70万~80万吨/年,产量在60万吨/年左右。但其中规模较大的企业只占15%,而这15%的企业产量约占全国塑料合金总产量的 70%以上。企业大部分是通过塑料混炼挤出工艺生产塑料合金的加工型企业。我国塑料合金研发和加工工艺水平有待提升。

 

   最近十几年,世界塑料合金的年均需求增长率为10%左右,其中附加值最高的工程塑料合金的增长率更高达15%左右,成为各跨国公司积极开发的品种。在美国、欧洲、日本已工业化的塑料合金品种中,工程塑料合金占绝大多数,合金化已成为当前工程塑料改性的主要方法。而我国工程塑料合金品种少、质量差,每年进口量占需求总量的60%以上。

近五年,PC/ABS合金的产量每年都以10%左右的速度增长,其增速在塑料领域中排在前列。目前,PC/ABS合金化研究已经成为高分子合金研究热点。

广阔的市场吸引众多的竞争者,拜耳、帝人化成、三菱等相继开发出许多成熟产品,我国也已成为国际化工巨头的竞技场,国外公司的产品占领着我国90%的市场。虽然国内科研工作者做了很多研究工作,但产品的质量和数量都无法和国际化工巨头相比。

 

   本文章由浙江王氏塑料制品有限公司搜集整理,转载请注明以下链接:http://www.zjwslcd.com

塑料合金应用实例图片

 
关键词: 塑料合金
 
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