淺談工程塑料在家用電器上的應用技術

博悦娱乐app www.vyint.icu 2018-12-24

隨著家電產業往更高端發展,工程塑料在家電產品的應用變得越來越重要。工程塑料相對通用塑料具有更優異的綜合性能,相對金屬材料具有更廉價,易成型的優勢,將在未來的材料舞臺上更具發展潛力。

With the development of the home appliancesindustry to a higher level, the application of engineering plastics in homeappliances has become more and more important. Engineering plastics havesuperior overall performance compared to general-purpose plastics, and have theadvantage of being cheaper and easier to make than metal. It is expected tohave more development potential in the future.

工程塑料(engineering plastics)是在20世紀50年代開始迅速發展起來,在家電產品中得到了大量采用。它具有比通用塑料更優異的機械強度、耐久性、耐熱性、耐腐蝕性等,同時又有金屬材料所沒有的優越性能(例如:易于成型、價格低、美觀、輕量化等)。

ut63677874260.jpg


工程塑料的類別

工程塑料主要包括聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、聚苯醚(PPO)、聚酯(PET,PBT)、聚苯硫醚(PPS)、聚芳基酯等。

下面筆者將在家電上應用的幾種工程塑料,簡單的分析及各自應用上的一些技術點。

聚碳酸酯PC(聚碳酸酯合金材料PC/ABS)

PC是一類玻璃態非晶聚合物材料,它比通用塑料最大的優點就是具有出色的耐熱和抗沖擊能力。

現在很多家電及汽車部件,會使用PC/ABS合金材料,不但能提升外觀的光亮度,同時還具備優良的耐熱和沖擊性。

PC/ABS是以聚碳酸酯(PC)、丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)為主體材料,加入一些增容劑,通過熔融混合擠出制得PC/ABS合金。隨著家電產品的智能化、外觀高級化趨勢所向,在滿足多樣化的功能以外,用戶對外觀美化的追求也越來越高。目前這一類材料已經逐步開始在電飯煲、吸塵器等小家電的外殼、裝飾件等被廣泛應用,用于替代ABS等通用塑料(下表為我們對PC/ABS與ABS的各項性能進行對比測試數據,僅供參考),其沖擊性能和耐熱性能遠遠優于ABS。

同時PC/ABS也可被稱之為免噴涂材料,因為無需進行噴涂PC/ABS材料本身已具有光亮的外觀,可減少噴涂帶來的環境污染,為環境事業做出貢獻。

飽和聚酯PBT/PET

PBT和PET一起統稱為熱塑性聚酯,或飽和聚酯。它具有較高的機械強度,突出的耐化學試劑性,耐熱性和優良的電性能。在電子電器行業主要用于:無熔線斷電器、電磁開關、馳返變壓器、家電把手、連接器、外殼等。在家電產品部品中一般加入10%-40%不等的玻纖纖維進行增強改性應用。

由于PBT(或PET)其優異的耐熱性能,并廣泛應用于電飯煲中的加熱盤,這類產品往往還需要非常好的阻燃性能。在我們的開發過程中,值得注意的是PBT要做到良好的阻燃很容易,但是由于電飯煲類家電產品要考慮其阻燃劑在材料中的耐蒸汽性,而這類高溫水蒸氣很容易將PBT中的阻燃劑析出,導致表面白化,外觀惡化。類似于這種加熱盤,作為家電產品的二次外觀件,如果客戶看到表面白化物質,難免會覺得不適感。所以PBT材料中,這個問題是被忽視的,需要對阻燃劑體系進行改善。以下是關于PBT材料耐蒸汽實驗后白的具體說明及分析:

  • 耐蒸汽試驗方法:利用HAST壽命加速老化試驗機,在A廠家(日本)及B廠家(中國)的材料,在125℃、100RH%的條件下,放置230H,進行對比試驗。

  • 白化物質分析方法:①量取5ml丙酮溶液,沖洗白色異物的表面3分鐘,量取0.2μml,利用日本島津公司產的氣相質譜分析儀GCMS進行分析。②量取5ml丙酮溶液,沖洗無白色異物表面3分鐘,量取0.2μml,利用日本島津公司產的氣相質譜分析儀GCMS進行分析。

GCMS分析結果:白色析出物為雙酚A(BPA)。

而其中一種常用阻燃劑四溴雙酚A就是雙酚A的溴化衍生物。BPA物質能導致內分泌失調,威脅著胎兒和兒童的健康。從2011年3月2日起,禁止生產含化學物質雙酚A(BPA)的嬰兒奶瓶。2017年10月27日,世界衛生組織國際癌癥研究機構公布的致癌物清單初步整理參考,四溴雙酚A在2A類致癌物清單中。所以這類阻燃劑在PBT中的使用需引起重視,預計很快就將被列入出口禁止物質名單中。

聚苯硫醚PPS

PPS塑料(聚苯硫醚)是一種綜合性能優異的熱塑性特種工程塑料,其突出的特點是耐高溫、耐腐蝕和優越的機械性能。通過添加玻璃纖維或其他增強材料改性后,可以使沖擊強度大為提高,耐熱性和其他機械性能也有所提高。PPS因其較小的收縮率(0.15-0.25%)及超強的剛性,在家電產品的螺栓、接頭螺口等位置可替代金屬使用。相對于金屬而言,其易成型、價格低、加工速度快等優勢十分明顯。

我們對國內一家改性廠家的玻璃纖維增強PPS的性能進行評估,結果如表1 所示。

結果表明PPS的剛性可達通用塑料ABS等材料的3-5倍,甚至更強。

這里順便也提下,也有人嘗試使用玻璃纖維增強尼龍PA6/66替代金屬材料。但是尼龍最大的缺陷在于其吸水性導致部件在長期使用后尺寸不穩定,導致配合不良等發生。

展望

綜上所述,筆者僅是列舉了3種不同類型的典型的工程塑料在家電產品應用上的一些關注點及注意點。

筆者相信隨著將來更具科技感的家電產品面市,工程塑料的應用會被越來越重視,訴求也會越來越大。

提前開發具有高級外觀、更高強度、綠色環保、更多功能化的材料是中國國內的一些改性廠家打響未來材料之戰的重中之重。



掃描二維碼分享到微信

时时彩官方最快开奖 百盈快3技巧 领航时时彩 七星彩內部3组直码 快乐时时开奖记录 高频彩计划软件哪个好 北京pk10五码分析技巧 玩三公扑克牌作弊赌具 七星彩下载软件 mg游戏 任选一怎么算中奖 重庆时时可以发财吗 打龙虎300快怎么赢2000 七星彩预测最准十专家牛 时时彩博e百 600万彩票网精准计划