寻找低价树脂材料

newmaker    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), ... 当终于需要选择材料时，对未知的将来的担忧也肯定会接踵而来。简而言之，在当今40000多个品牌的树脂中选择出一种，所需要的远远不止是对树脂家族、性能和数据表的一些肤浅的了解。不仅如此，越来越多的OEM（原始设备制造商）开始期盼加工商们能够找到一种满足应用领域要求的价格最低的材料。 寻找低价树脂材料的路途决不会是平坦的大道。当设计过程中已经打算好使用某一种特定的材料时，可能会经历无数的失败和遭遇一系列的加工问题，直到有一种聚合物，甚至是同一个基因家族的聚合物取而代之。密度和模量等产品性能的毫厘变化均会产生巨大的影响。填充物或添加剂的改变也同样会影响使用中的产品的特征。 但是，加工商寻找低价材料的压力仍然存在。 有进步，但不完善 近几年树脂材料的选择过程变得越来越复杂，因为树脂牌号的数量像气球一样迅速膨胀起来。一些专家的数据库就证明了这一点。有些专家的数据库里已经储存了40000多种材料，包括市场上所有的畅销产品，而且人们时刻都会发现更多的树脂面市。” 为什么会有如此之多的树脂？树脂供应商不断地修改树脂的性能以寻求新的市场机遇，因此产生了大量的新牌号，事实上，这是塑料工业的妙处所在，他们几乎能够以量身定制的方式满足应用的要求。 然而随选择面拓宽而来的是更高的复杂性。如果你问一个塑料工业的老手，他可能会说材料的选择不复杂，对于有经验的人来说，选择成为直觉。但是各公司裁减人员后，大批专家离开了这个行业。各公司没有很好地去获取这方面的知识。 应该承认，选择替代材料时分销商和主供应商会提供支持，但是此处的圈套是，他们给予的帮助是以他们所能够提供的材料为基础的。也就是说，加工商很难得到一个客观的观点。 对于大多数加工商来说，替代型聚合物通常意味着同一个聚合物家族中的另一种树脂。现在到处都可以听到替代性低成本树脂，尤其是在底特律。汽车制造商们不断地压榨加工商，几乎抽走了所有的边际利润，因此加工商不得不寻找低成本的替代性材料。如果不对部件进行重新设计，那么最明显的选择当然在同一个产品系列之中。 性能转化 当寻找低成本原料的行动开始升温时，加工商应当遵循什么准则呢？他们首先需要了解促使选择进行的标准。通常情况下，加工商对一个工程进行投标时，心里已经有了材料和分销商的人选。但是还要考虑其它的事情。是否需要获得批准，如FDA的材料许可？有哪些指导材料选择的合适规则？诸如此类的问题是选择材料前首先应当解决的。” IDES曾经遇到过这样的加工商，他们说他们需要一种流动性更高的替代型聚合物，同时希望使用与现有材料相同的填充物或添加剂。多数情况下，他们寻找替代树脂时仅注意几个重要的性能。这样做相当危险，因为高流动性材料与填充物或添加剂相互作用的方式可能会与原来的树脂不同。对各种材料性能的多视点数据进行深入地研究是解决上述问题的方法。 另有看法认为，材料的替换通常需要一位有经验的设计人员的加入，他可以将材料特性释意为加工件的性能。尽管自动化的材料选择工具的确存在，并且简化了无数设计人员和加工商的工作，但是纯粹地依赖那些数字是有风险的，例如你怎样将混凝土上的10ft坠落冲击试验转化成Izod缺口冲击强度数据？事实上这方面并没有一个准确的方法。当然，经常看到的情况是，加工商得到一份技术规格书说，加工件需要高冲击强度，但是没有一个准确的Izod数字告诉他们强度到底有多高。 也有人认为最大的问题是对于到哪里寻找替代材料毫无头绪，例如，从一种HDPE到另一种具有相同熔流指数的HDPE，虽然看似简单，但是并不像挑选数据那样直截了当，必须同时考虑相关的设计和加工问题。 这里有一个材料替换失败的实例：一家制造商和加工商同意将园艺拖拉机燃油箱的材料从一种HDPE换为另一种。两者在性能上的唯一区别是密度略微不同，但是对新燃油箱进行测试时出现，燃油箱并没有像原来的材料那样弯曲，而且发生了断裂。 将密度的变化用文字表达出来是很小的，然而密度的确影响强度和硬度等机械性能，因此材料的转变造成长期运行中的产品性能的转变。数据表上的数字表示常温下的短期性能，而不是长期运行的性能。在实际操作中，仅当产品断裂时才能找正真正的屈服点，因此我们需要知道在这一个点之前会有什么发生。 设计协助 为了找到满足某一应用领域需求的最低价的材料，加工商通常必须请求产品设计人员的帮助。 如果加工商同时承担有设计责任，则应当了解材料性能与应用需求之间的关系。这时有经验的设计人员能够协助完成产品性能需求与材料特性之间的奇妙转变。 毋庸置疑，这里总是存在着选择与平衡。千万不要以为能找到一种完美的材料，因为必须在性能上有所取舍。 汽车行业的最高要求是满足汽车制造商的某一个特定的技术规格。一般情况下，设计师提出的要求不超过六个，而且性能的范围很宽。加工商可以首先寻找能够满足这个范围的材料，然后根据价格确定要使用的那一种。 使用分析工具可以尽早地发现问题。注模分析可以帮助预测翘曲和应力开裂等加工和性能问题。 也有人认为，无需罗列三种以上必备性能，理由是必须审度某些性能是否是必要的。例如，加工商使用10美元/lb的PEEK主要因为它的耐高温性，并且还因为它同时具备其它一些非必要的条件。但是经过调查发现，几美分的酚类树脂就可以漂亮地满足所有的要求。 许多情况下，材料的选择也同样具有行业特征，因此各个行业从不同的角度看待材料的选择。对于消费品的生产公司来说，耐冲击性和介电性能可能居于被考虑因素的前列。医疗器械则必须符合一系列的标准和规范。因此有专家说：“做替换选择之前要充分考虑三个最主要的性能需要。”(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (3/27/2005)