工程塑料在电子电器上应用状况

作者：中国工程塑料工业协会 郑恺    来源：PT现代塑料

欢迎访问e展厅 展厅 1 工程塑料展厅 聚乙烯(PE), 聚苯乙稀PS, 聚酰亚胺PI, 聚酰胺PA, PA66塑料(尼龙), ... 与通用塑料相比，工程塑料具有更优异的机械性能、电性能、耐化学性、耐热性、耐磨性、尺寸稳定性等优点；与金属材料相比，工程塑料具有重量轻、成型时能耗小等优点。工程塑料已经成为当今世界塑料工业的发展中增长速度最快的材料。 进入21世纪后，全球工程塑料的消费量每年在1000万吨左右，并以每年4.5%的速度递增，预计2007年用量可达到1350万吨。 在亚洲，工程塑料主要应用在电子电气行业，比例超过50%，而在欧美，工程塑料则主要应用于汽车行业。中国1998年到2005年工程塑料消费年均增率为26%（见表1）。预计今后几年增长率为15%～18%。随着中国电器产品出口量的逐年增加，工程塑料的用量呈上升趋势。尽管目前国内产品的技术含量和附加值都还很低，但这并不影响制造业对工程塑料的巨大需求。迫于成本压力，对材料本土化的要求越来越明显，这为工程塑料提供了广阔的应用前景。 电子电器上常用工程塑料 1.PA（尼龙） PA的特点是韧性好，机械强度高，耐磨，但易吸水变形。在电子电器方面主要用于制造机床电器、空气开关、接插件、各种线圈骨架；录音机、录像机、摄像机、DVD、OA设备的机芯、骨架、支撑件、齿轮、传动轮；以及电缆架、支撑件、齿轮、传动轮；以及电缆护套、家用电器、小家电等。 2.PC（聚碳酸酯） PC的优点是透明、冲击强度高，机械强度好，尺寸稳定。缺点是不耐溶剂，易产生应力开裂。主要应用在电器的透明部分（如窗、外壳、面板等）。 PC/ABS合金则更多地用在电器外壳、显示器外壳、手机外壳、手提电脑外壳、电池、充电器外壳；光缆连接器、OA设备和小家电产品方面。 3.POM（聚甲醛） POM具有优越的机械性能。耐磨性和尺寸稳定性能，耐化学腐蚀，耐疲劳，但耐热性能差，易燃易分解，缺口敏感性大。主要用于电器、仪表结构件、各种齿轮、凸轮、传动轮、录音录像带轴芯、软盘仓门、机床电器。 4.PBT/PET（热塑性聚酯） PBT具有优良的综合性能、良好的加工性能、突出的耐化学性能、电性能，因此在电子电气行业、通讯业、电缆和照明行业被广泛采用。国内电子行业用量约占总消费量的62%，主要用于接插件、显像管座、各种线圈骨架、行输出变压器骨架和外壳、聚焦电位器外壳、电脑风扇、节能灯外壳、电缆护套、汽车电器、灯座、电饼铛、多士炉、各种开关、端子板。 5.MPPO（改性聚苯醚） MPPO是一种性能优良的工程塑料，特点是比重轻，玻璃化温度高，尺寸稳定，耐水性、电性能极佳，本身是自熄性材料，介电损耗低，适合做高频绝缘材料。主要用于彩电回扫变压器骨架、外壳；屏蔽罩、超高频印刷线路板、笔记本电脑的接插件、以及继电器、可变电容等元器件。 6.特种工程塑料 特种工程塑料，是一种长期使用温度在200℃以上的塑料，例如PPS（聚苯硫醚）、PI（聚聚酰亚胺）、PEEK（聚醚醚酮）、LCP（液晶树脂）等。由于现在的电子电气产品体积越来越小，重量越来越轻，因此特种工程塑在电子电气行业的应用也越来越广泛，特别是一些耐热的场合和一些需要焊接的电器元。PEEK薄膜还应用于多层印刷电路板的制作，最高可达60层，长期使用温度260℃。 几种新技术的应用 1.等离子体对高分子的表面改性 等离子体主要由气体放电产生的自由电子和离子组成，在外加磁场的影响支配下产生等离子体震荡。作为物质存在的第四态，等离子体在聚合物中的应用正处于起步阶段。这是一种高效率、无污染的绿色技术。等离子体能量大于聚合物材料的结合键能，可以打开大分子的化学键而形成新键，但远低于高能射线，只涉及材料表面而不影响基体的性能。 等离子体可以在塑料表面形成一层薄膜并引发网状交联反应，从而提高塑料表面的耐化学腐蚀性、耐热性、耐磨性、和易粘接性。所以，使用等离子体也是塑料在喷涂、印刷、植绒或粘接前的一种既经济又环保的表面处理技术。它使PP、PE和PTFE的粘接强度提高了10倍，从而让电子产品的涂装变得简单容易。 2.微发泡注塑成型 微发泡注塑成型主要是在成型过程中将超临界流体（CO、CO2、N2）溶解到聚合物中，生成微小的孔洞。其优势在于成型循环周期减少了50%，设备能耗低，制件密度降低，强度增高，制件成本降低了16%～30%，是一种非常具有发展前景的加工方法。 3.夹芯成型工艺 夹芯成型工艺又称多层共注塑成型，可降低制件成本和提高制件性能，属于双组分或多组分注射成型工艺。有单流道、双流道和三流道多浇口的热流道系统。目前，除了热塑性材料可采用夹芯成型工艺外，热固性材料与热塑性材料共注射的开发工作也显示了良好的前景。 4.纳米复合材料技术 纳米复合材料是将纳米粒子的表面效应、尺寸效应及量子效应、聚合物密度小尺寸效应、和聚合物耐腐蚀、易加工等优良特性有机的结合起来，呈现了不同于常规聚合物复合材料性能的一类新型材料。 在阻燃方面，将2%和5%的纳米蒙脱土添加到PA6后,热释放速率值分别下降了32%和63%，且燃烧时不产生烟雾。国外文献称这种纳米复合方法是阻燃技术的革命。 在抗菌方面，中南大学研制的载银纳米二氧化钛抗菌材料，具有持久缓释、自然催化的功能，杀菌率达99.99%，抗菌效率是标准规定的8倍。 在微型元件方面，中国科技大学使用廉价材料制备了“纳米电缆”，在同样附载情况下，直径是普通电缆两万分之一。 北京化工大学采用超重力技术生产的纳米粉体母料可以直接添加，能够保证分散性，提高材料性能效果明显。 5.全生物降解塑料 回收和降解是消除塑料废弃物的最终解决办法。到目前为止，世界上全生物降解塑料已经开发了许多种，如聚羟基脂肪酸酯（PHB）、聚乳酸（PLA）、聚已内脂（PCL）和脂肪族二元醇酸聚酯（PBS）等。 巴斯夫已将降解塑料(Ecoflex)用于电器产品，最近英国通讯展上手机外壳使用了降解塑料。目前，国内已建成年产2万吨PLA装置；PBS也将建设年产5000吨的工厂，并有望将来达到PET的价格水平，这为国内电子电器行业应用降解塑料提供了极好的条件。 目前塑料在家电中原料用量已占总原料用量的40%。随着家电产品日趋轻量化、小型化和个性化，塑料的应用会越来越广泛。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (2/25/2007)