高性能塑料合金

• 高性能塑料合金的開發(fā)渠道有二：

第一，是特種工程塑料與特種工程塑料組成塑料合金；

第二，是特種工程塑料與通用工程塑料組成塑料合金。

• 高性能塑料合金的合金化目的有三：

1.提高性能

(1)高性能化：耐沖擊性、剛性、高強度、高彈性模量、尺寸穩(wěn)定饅、耐燃性，耐熱性(Tg、HDT)；

(2)功能化：防靜電、透氣性、滿滑性、粘接性、電鍍性、透光性、柔軟性，生物體適應(yīng)性；

2.改善加工性能

熔融粘度、流動性、成型溫度、結(jié)晶性(固化速度)、成型周期、脫模性、焊接性；

3.經(jīng)濟性

降低成本。

塑料合金發(fā)展較快

我國對塑料合金的研究從20世紀60年代開始，近幾年發(fā)展較快。據(jù)統(tǒng)計，目前我國塑料合金(含改性樹脂)消費總量約為120萬～140萬噸，而國內(nèi)供應(yīng)量不足60萬噸，每年進口量高達90萬噸左右；而且我國塑料合金(主要是摻混樹脂和改性樹脂)主要應(yīng)用于家電、電子、汽車等行業(yè)，與發(fā)達國家相比，我國的塑料合金應(yīng)用市場還有很大的拓展空間。

塑料合金需求潛力

隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展，今后幾年我國塑料合金市場需求潛力巨大，尤其是電子通訊、汽車、建筑業(yè)的高速增長，將拉動我國工程塑料合金業(yè)快速發(fā)展。預(yù)計到2008年，我國五大工程塑料總需求量將達到100萬噸，五大合成樹脂的需求將達到5200萬噸，將成為全球塑料合金最大的進口國之一。

塑料合金尚未形成規(guī)模

目前，我國塑料合金研究和生產(chǎn)兩方面都還處于零星分散的狀態(tài)，尚未形成規(guī)模，行業(yè)整體水平低下，與國外先進水平相差甚遠。國內(nèi)塑料合金生產(chǎn)品種結(jié)構(gòu)中，高附加值的特種工程塑料合金的生產(chǎn)幾乎處于空白，基本是通用塑料合金和改性產(chǎn)品的生產(chǎn)。2004年我國已有300多家塑料合金生產(chǎn)企業(yè)，估計塑料合金(含改性粒料)生產(chǎn)能力為70萬～80萬噸/年，產(chǎn)量在60萬噸/年左右。但其中規(guī)模較大的企業(yè)只占15%，而這15%的企業(yè)產(chǎn)量約占全國塑料合金總產(chǎn)量的70%以上。企業(yè)大部分是通過塑料混煉擠出工藝生產(chǎn)塑料合金的加工型企業(yè)。我國塑料合金研發(fā)和加工工藝水平有待提高。

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)合金雖然仍有著廣泛的使用價值，但因其生產(chǎn)技術(shù)被普遍掌握，所以在國外，各大公司專門供應(yīng)的多是附加值較高的工程塑料合金品種。

工程塑料合金泛指工程塑料(樹脂)的共混物，主要包括以PC、PBT、PA、POM(聚甲醛)、PPO、PTFE(聚四氟乙烯)等工程塑料為主體的共混體系，以及ABS樹脂改性材料。

PC/ABS合金

PC/ABS樹脂，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）合金而成的熱可塑性塑膠，結(jié)合了兩種材料的優(yōu)異特性，ABS材料的成型性和PC的機械性、沖擊強度和耐溫、抗紫外線（UV）等性質(zhì)，可廣泛使用在汽車內(nèi)部零件、事務(wù)機器、通信器材、家電用品及照明設(shè)備上。

注塑工藝

干燥處理：加工前的干燥處理是必須的。濕度應(yīng)小于0.04%，建議干燥條件為90~110C，2~4小時。

熔化溫度： 230~300C。

模具溫度：50~100C。

注射壓力：取決于塑件。

注射速度：盡可能地高。

化學(xué)和物理特性: PC/ABS具有PC和ABS兩者的綜合特性。例如ABS的易加工特性和PC的優(yōu)良機械特性和熱穩(wěn)定性。二者的比率將影響PC/ABS材料的熱穩(wěn)定性。PC/ABS這種混合材料還顯示了優(yōu)異的流動特性。收縮率在0.5%左右。

PC/ABS特點

PC/ABS塑膠原料是一種通過混煉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。這種改性塑料比單純的PC和ABS性能更好，例如：抗沖擊性提高，耐熱性提高，硬度提高等等。ABS塑料

特點：

1、綜合性能較好,沖擊強度較高,化學(xué)穩(wěn)定性,電性能良好.

2、與372有機玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻,噴漆處理.

3、有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強、透明等級別。

4、流動性比HIPS差一點，比PMMA、PC等好，柔韌性好。

5、機械性能的卓越平衡

6、低溫時也具備高沖擊強度

7、室內(nèi)紫外線穩(wěn)定性

8、較高的熱變形溫度（80～125℃）

9、耐燃性（UL945VB）

10、色彩范圍廣泛

11、 易于注塑和擠塑，吹塑加工

12、良好的電鍍性

13、一般密度在1.05-1.20間

鑒別-ABS與PS

1.新方法：用乙酸乙酯擦，ABS不起絲，HIPS會起絲，但只是指純的。

2.常用方法：ABS，PS的識別方法有很多種，就ABS而言，表面亮度好，韌性優(yōu)于PS，火燒后表面會有密密麻麻的小孔，味道有淡淡的甜味；PS又分GPPS，HIPS，EPS三種，較脆，透明的產(chǎn)品較多，HIPS的亮度一般，韌性比ABS要遜色一點，火燒后表面光亮，有苯乙烯的味道。HIPS的截斷面發(fā)白，但GPPS沒有，EPS主要用于泡沫。

電視機殼料而言，有ABS，HIPS之分，一般要根據(jù)表面特征，物理特征來區(qū)分，表面的亮度好的一般是ABS，用鉗子掰時ABS要優(yōu)于HIPS ，其硬度較高，需要力度大一些，然后根據(jù)火焰與味道來區(qū)分。

合成方法

ABS樹脂的生產(chǎn)方法很多，目前世界上工業(yè)裝置上應(yīng)用較多的是乳液接技摻合法和連續(xù)本體法。

1.乳液接枝摻合工藝：

乳液接枝摻合法是在ABS樹脂的傳統(tǒng)方法--乳液接枝法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，根據(jù)SAN共聚工藝不同又可分為乳液接枝乳液SAN摻合、乳液接枝懸浮SAN摻合、乳液接枝本體SAN摻合三種，其中后兩者在目前工業(yè)裝置上應(yīng)用較多。這三種乳液接枝摻合工藝都包括下面幾個中間步驟：丁二烯乳膠的制備、接枝聚合物的合成，SAN共聚物的合成，摻混和后處理。

⑴丁二烯膠乳的合成：丁二烯膠乳的合成是ABS生產(chǎn)過程中的一個主要單元，一般采用乳液聚合工藝生產(chǎn)。此生產(chǎn)技術(shù)目前比較成熟，控制膠乳中總的固含量（一般總的固含量越高生產(chǎn)成本越低），控制橡膠粒子的大小，在0.05-0.6μm,最好在0.1-0.4μm范圍內(nèi),粒徑呈雙峰分布,這樣可使ABS樹脂產(chǎn)品具有優(yōu)異的表面性能和韌性。

⑵接枝聚合物的合成：聚丁二烯與苯乙烯、丙烯腈接枝是ABS生產(chǎn)工藝中的核心單元。粒徑呈雙峰分布的聚丁二烯膠乳連續(xù)送入乳液接枝反應(yīng)器與苯乙烯和丙烯腈單體混合物進行接枝共聚反應(yīng)。單體與聚丁二烯之比提高則接枝聚合物和SAN共聚物的分子量及接枝度增加，內(nèi)部接枝率一般隨橡膠粒徑的增加和橡膠交聯(lián)密度的降低而增加。在粒徑和橡膠交聯(lián)密度恒定時接枝度和接枝密度是決定ABS產(chǎn)品性能的因素。

⑶SAN共聚物的合成：苯乙烯與丙烯晴共聚物合成方法有三種：乳液法、懸浮法和本體法。本體法采用熱引發(fā)、連續(xù)聚合，產(chǎn)品純凈、質(zhì)量較高，污染少，在SAN合成中正取代懸浮法，尤其在大型ABS生產(chǎn)裝置上。懸浮法采用引發(fā)劑，間歇聚合、產(chǎn)品不如本體法純凈，產(chǎn)生的廢水對環(huán)境有污染，但工藝簡單，流程短，投資少，聚合熱易撒出，對中小型裝置而言懸浮法較為經(jīng)濟。乳液法流程長，技術(shù)落后，發(fā)達國家已基本淘汰。

⑷摻混和后處理：最后將得到的ABS接枝聚合物與SAN共聚物以不同比例進行摻混，可以得到多種ABS樹脂產(chǎn)品，摻混方法使產(chǎn)品具有很大的靈活性。

SAN與接枝聚合物的摻混和后處理工藝上有二種方法：在“濕工藝”中先將接枝膠液脫去大量水，得到的膠?；蚰z塊和SAN粒子一起送入特殊的擠出機進行干燥、混合和造料。在“干工藝”中，先用離心機將接枝膠液中大量水分脫去，然后用氮氧干燥，干燥的接枝膠粒和SAN粒子混合，擠出、干燥。此二種工藝都為連續(xù)法生產(chǎn)，其設(shè)備細節(jié)是專利技術(shù)。

改性PC/ABS

PC/ABS作為世界上銷售量最大的商業(yè)化聚合物合金，近幾年都以10%左右的需求速度增長。PC/ABS較之PC提高了流動性，改善了加工性能，減少了制品對應(yīng)力的敏感性，因而廣泛應(yīng)用于汽車內(nèi)飾，外飾，車燈等高強度，高耐熱零件。隨著人們環(huán)保意識的提高，汽車行業(yè)ELV等環(huán)?？苫厥辗ㄒ?guī)的相繼出臺，原材料廠商也不斷提供新的解決方案。作為工程塑料行業(yè)的領(lǐng)先者適時的推出了新一代PC/ABS合金系列材料，它主要包括了耐水解穩(wěn)定性的PC/ABS，用于免噴涂內(nèi)飾的超低光澤PC/ABS，耐化學(xué)品優(yōu)異不易被油漆等侵蝕的耐化學(xué)溶劑PC/ABS等系列產(chǎn)品。

耐水解穩(wěn)定性PC/ABS

耐水解穩(wěn)定性系列PC/ABS（HAC8250R）主要應(yīng)用于汽車儀表板骨架等汽車內(nèi)飾產(chǎn)品。汽車儀表板骨架作為整個儀表板的支撐結(jié)構(gòu)件，其重要性不言而喻，因此主機廠對儀表板材料提出了更苛刻的要求。目前，儀表板骨架不僅要求有良好的機械性能，加工性能，而且要有優(yōu)秀的耐水解性能和熱老化性能，以適應(yīng)汽車在極端高溫，高濕的環(huán)境下使用。 新一代耐水解穩(wěn)定性PC/ABS在PCT（Pressure Cooker Test）測試中，在95%RH，100℃高溫高濕環(huán)境1000h后，該PC/ABS中的PC相仍然保持90%以上的分子量，未發(fā)生嚴重的水解；而合金的沖擊性能僅下降15%，相比一般PC/ABS提高30%以上的性能。此外，該系列材料為了適應(yīng)儀表板薄壁化的要求，降低了材料在高剪切下的粘度，克服了過去片面提高溫度來提高材料流動性所帶來的材料熱分解的弊端。 新一代耐水解穩(wěn)定性PC/ABS材料，由于具有良好的耐水解性和熱穩(wěn)定性，甚至可以進行回收利用。當添加25%以下的回收料以后，材料的多軸沖擊性能僅下降11%，并且為韌性斷裂，充分顯示了新一代PC/ABS的優(yōu)越性能。同時該系列材料也經(jīng)過了大眾實驗室的評測，在80%RH，90℃高溫高濕水解600h后，缺口沖擊強度僅下降8.5%。目前該材料已經(jīng)應(yīng)用在大眾領(lǐng)馭，克萊斯勒300C，通用別克等車型上。

超低光澤PC/ABS

汽車內(nèi)飾材料一般都有啞光的要求，這樣有利于減少駕駛員的視覺疲勞，從而提高了駕駛安全性。PC/ABS的綜合性能良好，但由于其表面的光澤度較高，而需要噴啞光漆等二次加工來實現(xiàn)啞光與美觀的效果。隨著汽車ELV法規(guī)的出臺，需要免噴涂的環(huán)保解決方案來實現(xiàn)制品直接進行回收處理。免噴涂解決方案不僅可以大幅降低成本，而且可以減少噴漆過程造成的環(huán)境污染。 為了配合這一需求，錦湖日麗與延鋒偉世通合作成功開發(fā)了新一代PC/ABS超低光澤材料HAC8250Z與HAC8260Z。該材料不僅滿足了汽車內(nèi)飾腰線以下零件的低光澤要求，而且很好的平衡了流動性和耐熱性。 新一代超低光澤PC/ABS由于其杰出的低光澤已經(jīng)成功應(yīng)用于上海大眾汽車斯柯達晶銳的方向盤上下蓋板上，零件的表面光澤度在60°下的測試值為4.2（皮紋為K31、1.5°，顏色9B9），滿足了汽車腰線以下內(nèi)飾的光澤度要求。同時，錦湖日麗還與客戶共同開發(fā)了PC/ABS HAC8260Z儀表板啞光材料，該材料不僅替代了原來鋼鐵的儀表板骨架，而且做為儀表板的下體材料直接外露無需噴漆，目前應(yīng)用在上汽紅巖的依維柯車型上。 我們深信新一代PC/ABS超低光澤材料將隨著ELV法規(guī)的逐步實施而不斷被應(yīng)用。

耐化學(xué)溶劑PC/ABS

PC/ABS塑料的綜合性能優(yōu)良，但是其耐化學(xué)品性能差而容易受到比較強的化學(xué)溶劑侵蝕而導(dǎo)致制品開裂等缺陷。特別是當PC/ABS 制品噴涂某些車身外飾漆時，由于其溶劑的強腐蝕性，易導(dǎo)致制品出現(xiàn)應(yīng)力痕，龜裂，甚至開裂。優(yōu)暢錦湖針對這種情況，開發(fā)了新一代耐化學(xué)溶劑的PC/ABSHAC8265P，這種材料經(jīng)過了模擬化學(xué)品溶劑的應(yīng)力侵蝕，其產(chǎn)生裂紋的時間比普通PC/ABS 提高了3倍。 新一代耐化學(xué)溶劑PC/ABS改變了傳統(tǒng)的合金材料往往以一種性能的犧牲來換取另一種性能的提高的誤區(qū)，做到了優(yōu)秀耐化學(xué)品性的同時，保持了沖擊強度與流動性的平衡。目前該材料已經(jīng)應(yīng)用在通用汽車的后牌照板，大眾汽車朗逸的尾門裝飾條等零件。

用途