杜邦工程塑料市场竞争力或有加强5聚碳酸酯(PC)
聚碳酸酯(PC)是一种无味、无臭、无毒、透明的无定形热塑性材料,是分子链中含有碳酸酯基的高分子化合物的总称,包括有脂肪族、脂环族、芳香族及脂肪族一芳香族类聚碳酸酯,其中仅双酚A型芳香族聚碳酸酯获工业化生产。由于PC结构中包含了柔性的碳酸酯链与刚性的苯环,因此具有突出的抗冲击性能、耐蠕变性能,具有较高的抗张强度、抗弯强度、伸长率、刚性,并有较好的耐热性和耐寒性,可在-100~140℃温度内使用,电性能优良,吸水率低,透光性好,可见光的透过率可达90%左右。PC还可与其它聚合物共混形成合金,性能可进一步改善。
聚碳酸酯PC无色透明,耐热,抗冲击,阻燃BI级,在普通使用温度内都有良好的机械性能。同性能接近的聚甲基丙烯酸甲酯相比,聚碳酸酯的耐冲击性能好,折射率高,加工性能好,需要添加阻剂才能符合UL94V-0级。但是聚甲基丙烯酸甲酯相对聚碳酸酯价格较低,并可通过本体聚合的方法生产大型的器件。随着聚碳酸酯生产规模的日益扩大,聚碳酸酯同聚甲基丙烯酸甲酯之间的价格差异在日益缩小。
PC在汽车上也有广泛应用。PC的高透明性使之成为车灯罩的主要生产材料。硅橡胶/PC也可以用做汽车保险杠。而PC的另外一大用途是以合金的形式充当汽车内饰材料。PC/ABS外观好,容易着色,广泛用於汽车内饰件如仪表板等。改性PC由于具有高机械性能和良好的外观,在汽车上主要用于外装件和内装件,用途最为广泛的是PC/ABS合金和PC/PBT合金。
PC的三大应用领域是玻璃装配业、汽车工业和电子、电器工业,其次还有工业机械零件、光盘、包装、计算机等办公室设备、医疗及保健、薄膜、休闲和防护器材等。PC可用作门窗玻璃,PC层压板广泛用于银行、使馆、拘留所和公共场所的防护窗,用于飞机舱罩,照明设备、工业安全档板和防弹玻璃。PC板可做各种标牌,如汽油泵表盘、汽车仪表板、货栈及露天商业标牌、点式滑动指示器,PC树脂用于汽车照相系统,仪表盘系统和内装饰系统,用作前灯罩,带加强筋汽车前后档板,反光镜框,门框套、操作杆护套、阻流板、PC被应用用作接线盒、插座、插头及套管、垫片、电视转换装置,电话线路支架下通讯电缆的连接件,电闸盒、电话总机、配电盘元件,继电器外壳,PC可做低载荷零件,用于各种齿轮、蜗轮、轴套、导规。
工程塑料应用领域:从专业角度看汽车用的工程塑料
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6聚苯醚(PPO)
聚苯醚PPO无毒、透明、相对密度小,具有优良的机械强度、耐应力松弛、抗蠕变性、耐热性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸稳定性。在很宽温度、频率范围内电性能好,不水解、成型收缩率小,难燃有自熄性,耐无机酸、碱、耐芳香烃、卤代烃、油类等性能差,易溶胀或应力开裂,主要缺点是熔融流动性差,加工成型困难,实际应用大部分为MPPO(PPO共混物或合金),如用Ps改性PPO,可大大改善加工性能,改进耐应力开裂性和冲击性能,降低成本,只是耐热性和光泽略有降低。改性聚合物有PS(包括HIPS)、PA、PTFE、PBT、PPS和各种弹性体,聚硅氧烷,PS改性PPO历史长,产品量大,MPPO是用量最大的通用工程塑料合金品种。比较大的MPPO品种有PPO/PS、PPO/PA/弹性体和PPO/PBT/弹性体合金。PPO和MPPO可以采用注塑、挤出、吹塑、模压、发泡和电镀、真空镀膜、印刷机加工等各种加工方法,因熔体粘度大,加工温度较高。
改性聚苯醚PPO在汽车上主要用做对耐热性、阻燃性、电性能、冲击性能、尺寸稳定性、机械强度要求较高的零部件;还有一些薄壁的复杂硬质结构件,如仪表盘骨架等。如PP、O/PS合金适用于潮湿、有负荷和对电绝缘要求高、尺寸稳定性好的场合,适合制造汽车轮罩、前灯玻璃嵌槽、尾灯壳等零部件,也适合制造连接盒、保险丝盒、断路开关外壳等汽车电气元件。PPO/PA合金由于具有优良的力学性能、尺寸稳定性、耐油性、电绝缘性、抗冲击性。可用于制作汽车外部件,如大型挡板、缓冲垫、后阻流板等。PPO/PBT合金的热变形温度高,对水分敏感度小,是制造汽车外板的理想材料。GE公司推出的热固性PPO,具有高强、高韧性和良好的电性能,吸湿小,可用做汽车阀罩、燃油箱导电板、变压器和风力发动机叶片等。而PPO/PS合金加工性良好,可用做流体加工部件、汽车机罩下部件和电子接插件。
PPO和MPPO主要用于电子电器、汽车、家用电器、办公室设备和工业机械等方面,利用MPPO耐热性、耐冲击性、尺寸稳定性、耐擦伤、耐剥落、可涂性和电气性能,用于做汽车仪表板、散热器格子、扬声器格栅、控制台、保险盒、继电器箱、连接器、轮罩;电子电器工业上广泛用于制造连接器、线圈绕线轴、开关继电器、调谐设备、大型电子显示器、可变电容器、蓄电池配件、话筒等零部件。家用电器上用于电视机、摄影机、录像带、录音机、空调机、加温器、电饭煲等零部件。可作复印机、计算机系统,打印机、传真机等外装件和组件。另外可做水泵、鼓风机的外壳和零部件、无声齿轮、管道、阀体、外科手术器具、消毒器等医疗器具零部件。大型吹塑成型可做汽车大型部件如阻流板、保险杠、低发泡成型适宜制作高刚性、尺寸稳定性、优良吸音性、内部结构复杂的大型制品,如各种机器外壳、底座、内部支架,设计自由度大,制品轻量化。
汽车工业是发达国家工程塑料应用最为广泛、使用量最大的工业门类,也是中国工程塑料最有发展潜力的领域之一。每辆汽塑料的用量是衡量汽车生产技术水平的标志之一。随着社会及科技的发展,人们对汽车提出了更高的要求:轻型、节能、美观、安全、环保等。而塑料制品由于具有良好的性能、低廉的价格、简单的加工工艺,在汽车工业中扮演着愈来愈重要的角色。在汽车工业领域大量使用塑料制品,以代替各种昂贵的有色金属和合金材料,不仅提高了汽车造型的美观与设计的灵活性,降低了零部件加工、装配与维修的费用,而且还可以降低汽车的能耗。当前,汽车工业领域已开始大量使用塑料,用以代替各种有色金属和合金钢材,这是汽车工业提高汽车造型美观和设计灵活性、降低零部件加工、装配和维修费用的有效途径。车用塑料的使用已成为衡量汽车工业发展水平的标志之一。为了适应节能和环保的要求,世界上一些大型车商,比如:通用、福特、大众、丰田、本田、沃尔沃等,都拟定了开发塑料汽车的计划。拜耳聚合物公司在2008年将扩大生产适用车身材料的工程塑料混合物,这种塑料在遭受撞击、恶劣气候及长期适用后,仍然能保持原有形状不变。车用工程塑料在内饰外件、结构功能件的应用日趋广泛,传统的金属材料和普通塑料将逐渐被取代。随着汽车对安全、高速、节能、舒适、美观等要求的日益提高,对塑料件的要求也不断提高,塑料的开发进程也将不断加快。
在深圳技术中心开幕仪式中,杜邦工程塑料部Delrin全球业务总监/亚太区区域总监庄步青先生表示:“现在有越来越多的海外企业在中国大陆设厂,他们在中国设厂不仅只做生产这个部份,同时也做研发的工作,我们设置的技术中心,正是为了与客户共同做产品开发的工作。通过我们的服务项目,使客户加快产品开发周期。这一点非常重要,因为有此技术中心,可使客户的产品更快投放在市场上,这样既可节省时间,又可节省金钱,而且可以更快地抢占市场。”
目前,国际上由塑料制成的车身已在小批量生产的汽车中或一些高档车型上得到了广泛应用、如宝马i系列产品。采用纤维增强复合工程塑料材料制作的车身与钢制车身相比,可实现降重35%的目标;如果采用碳纤增强复合材料,则可达到降重60%以上的效果。目前由于碳纤维塑料的成本太高,所以只有宝马、奔驰等高端车型上采用。