有关家电外壳所用高分子材料的研究文档格式.docx
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六、
结果分析及结论...................................................................................................................13
结果分析............................................................................................................................13
结论....................................................................................................................................13
参考文献：
.....................................................................................................................................14
做家电外壳专用料的研究
近几年，我国家电行业领域在不断的发展，中国已成为全球家电制造中心。
塑料材料
已经成为家电行业仅次于钢材的第二大类原材料，也是应用量增长速度最快的材料，年增
长速度约为
30%。
目前，中国主要家电产品中，塑料所占比例分别为：
吸尘器
60%，冰箱
38%，洗衣机
34%，电视机
23%，空调
10%。
作为世界用量最大的工程热塑性树脂，ABS
树脂在家电用工程塑料中占有
80%的消费量，
居首位。
由于
的成型加工性、尺寸稳定性、电绝缘性及耐冲击性等综合性能优异，它被广
泛用于家、汽车机械零部件等领域。
其中家电市场是中国最大的消费市场，占中国
消
费市场
75%以上。
但
为可燃性气体，氧指数仅为
17.8，离火后能继续燃烧，并释放出
大量有毒气体，因此由于当今电器工业对塑料阻燃要求日趋严格，其进一步推广应用受到
限制，尤其向国外出口受到制约[1]。
台湾奇美
制造家用电器外壳的优势
一、物美价廉
控制成本始终是所有生产商孜孜不倦研究的话题，相对于各种自然性材料，台湾台达
塑料的性价比无疑是最高的，使用台湾奇美
制作家用电器外壳，能够有效降低家
电生产成本，从而在销售与推广上拥有更大的价格优势。
二、轻巧方便
对于日常使用来说，像是一些电饭煲、电磁炉、洗衣机等会有移动需求的家电，包括
笔记本等本身就以追求轻薄纤巧为目标的电器，使用台湾奇美
塑料外壳能够大大地降
低物体重量，使电器更轻巧，在日常使用中更方便，更实用。
三、绝电抗损
静电是生活中经常会出现的一种自然现象，在季节交替时期，体质易感电的人更是可
能每天都要被各种金属电到，这无疑是一种痛苦的经历，台湾奇美
家用电器外壳完美
地解决了通电静电问题，可以让人安全接触电器，没有危险隐患，更能够防止日常中不经
意的磕碰损伤，保护电器内部机芯。
虽然台湾奇美
应用在家电行业有着很大的优势，但是，由于中国国内电视机、洗
衣机等家电市场供大于求，加之改性聚丙烯等替代物的取代，ABS
树脂在大型家电产品的
消费量正在减少。
的综合性能研究
塑料（硬质）简介
化学名称：
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文名称:
Acrylonitrile
Butadiene
Styrene
比重：
1.05
克/立方厘米，成型收缩率：
0.4-0.7%，成型温度：
200-240℃
干燥条件：
80-
90℃持续
2
小时。
树脂是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将
PS，SAN，BS
的各种性能有机
地统一起来，兼具韧、硬、刚相均衡的优良力学性能。
是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的
三元共聚物，A
代表丙烯腈，B
代表丁二烯，S
代表苯乙烯。
工程塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙色、无毒、无味，燃烧缓慢，火焰呈黄
色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落现象。
工程塑料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐
磨性、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。
树脂耐水、无机盐、碱和
酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。
工程塑料的缺点：
热变形温度较低，可燃，耐候性较差。
特点描述
1、综合性能较好、冲击强度较高、化学稳定性、电性能良好。
2、与
372
有机玻璃的熔接性良好，制成双色塑件，且可表面镀铬、喷漆处理。
3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。
4、流动性比
差一点，比
PMMA、PC
等好，柔韧性好。
用途：
适于制作一般机械零件，减磨耐磨零件，传动零件和电讯零件。
成型特性
1.无定形料、流动性中等、吸湿大，必须充分干燥，表面要求光泽的塑件须长时间预热干
燥
80-90
度，3
2.宜取高料温、高模温。
但料温过高易分解（分解温度为>
270
度），对精度较高的塑件，模
温宜取
50-60
度，对高光泽、耐热塑件，模温宜取
60-80
度。
3、如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。
4、如成型耐热级或阻燃级材料，生产
3-7
天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面
发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。
分类
按应用特性可分为：
（1）透明
ABS，具有高透明性、高刚性，可用作高刚性玩具、
小型电子产品、电子电器壳体等，如型号为
TR-558、TR-557
的
材料；
（2）阻燃
ABS，主要用作电子电器、小家电、开关面板、外壳、鼠标、家用电器等，如
AF-
312A、AF-312B、AF-312C
等；
（3）耐热
ABS，加工性好、易着色、耐热
96℃~108℃、高
光泽度，可用作汽车内饰部件、座椅配件、仪表盘、空调等等，如
XR-401、XR-
404；
（4）电镀
ABS，电镀效果好，电镀性能优异（流动性好），如
MP-220；
（5）高
光
ABS。
三、HIPS
高抗冲击型聚苯乙烯（HIPS）是苯乙烯聚合时加入弹性体聚丁二烯橡胶而得到的产品。
其产品结构是在均聚的聚苯乙烯连续相中分散着橡胶小颗粒，形成“海-岛”结构，橡胶相
粒子是由交联的橡胶、苯乙烯单体在橡胶大分子键上接枝而成的接枝聚合物，以及包藏的
苯乙烯均聚物组成，典型的
中含有
6%-12%的弹性体，中冲击型
2%-5%
的弹性体。
经过橡胶改性的聚苯乙烯（HIPS）产品，其韧性和抗冲击性得到明显改善和提高。
产
品以其加工容易、良好的尺寸稳定性、抗冲击强度和硬度、耐腐蚀性、耐热性等特点用于
家电、建筑及包装行业，而且
具有较高的流动性和光泽度，容易注塑并获得良好的
制品外观，在家电中的应用越来越受欢迎。
下面是汕头华麟公司制作家电部件薄壁制品的
牌号为
HS-43
的原料技术数据（仅供参考）：
工程塑料简介
乳白色不透明颗粒，密度为
1.05g/cm3，熔融温度
150~180℃，热分解温度
300℃。
溶
于芳香烃、氯化烃、酮类（除尔酮外）和酯类。
能耐许多矿物油、有机酸、碱、盐、低级醇
及其水溶液，不耐沸水。
是最便宜的工程塑料之一，和
ABS、PC/ABS、PC
相比、材
料的光泽性比较差，综合性能也相对差一些.。
是由
加丁二烯改性而成的，因为
的冲击强度很低，做出的产品很脆，而丁二烯的韧性很好，加入丁二烯后可使
的冲
击性能提高
2~3
倍。
尽管
的冲击强度比
的冲击强度高出很多，但其综合性能还
是不如
ABS、PC/ABS
等。
的冲击性能在工程塑料中是比较低的，因此我们在使用
次料时应注意对材料的冲击性能的检验。
阻燃高抗冲聚苯乙烯
材料，HIPS
为
的改性材料，它含有
5-15%橡胶成份，
其韧性比
提高了四倍左右，冲击强度大大提高。
它具有
具有的成型加工、着色力
强的优点。
制品为不透明性。
吸水性低，加工时可不需预先干燥。
因
分
子中含有
5-15%的橡胶，在一定程度上影响了其流动性，注射压力和成型温度都宜高一些。
其冷却速度比
慢，故需足够的保压压力、保压时间和冷却进间。
成型周期会比
稍
长一点，其加工温度一般在
190-240℃为宜。
制件中存在一个特殊的“白边”的问题，
通过提高模温和锁模力、减少保压压力及时间等办法来改善，产品中夹水纹会比较明显。
的性能
乳白色不透明珠粒，具有较高的冲击强度和韧性，可任意着色，成型加工性、
抗化学腐蚀性、电性能也好，经橡胶改性了聚苯乙{HotTag}烯，虽然冲击强度和韧性有很
大的提高，但拉伸强度、弯曲、硬度、耐光和热稳定性比均聚物有所下降。
抗冲级聚苯乙烯由于含有橡胶成分，其冲击强度比
GPPS
高
5~10
倍，使聚苯乙烯的
应用范围扩大了，目前已部分代替了价贵的
材料。
的改性材料，分子中含有
5-15%橡胶成份，其韧性比
提高了四倍左右，
冲击强度大大提高（高抗冲击聚苯乙烯），已有阻燃级、抗应力开裂级、高光泽度级、极高
冲击强度级、玻璃纤维增强级以及低残留挥发分级等。
标准
的其它重要性能:
弯曲强
度
13.8～55.1MPa；
拉伸强度
13.8—41.4MPa；
断裂伸长率为
15—75％；
密度
1.035—
1.04
g/ml；
具有成型加工、着色力强的优点。
吸
水性低，加工时可不需预先干燥。
的工艺特点
分子中含有
5-15%的橡胶，在一定程度上影响了其流动性，注射压力和成型
温度都宜高一些。
成
型周期会比
稍长一点，其加工温度一般在
树脂吸收水分较慢，
因此一般情况下不需干燥。
有时材料表面的水分过多会被吸收，从而影响最终产品的外观
质量。
在
160℃下干燥
2－3h
就可去掉多余的水分。
制件中存在一个特殊的“白边”
的问题，通过提高模温和锁模力、减少保压压力及时间等办法来改善，产品中夹水纹会比
较明显。
用途
通用级聚苯乙烯，可用于日用品、电气、仪表外壳、玩具、灯具、家用电器、文具、
化妆品容器、室内外装饰品、果盘、光学零件（如三棱镜、透镜）透镜窗镜和模塑、车灯、
电讯配件，电频电容器薄膜，高频绝缘材料、电视机等集装箱、波导管，化工容器等。
悬
浮聚合树脂可制成不同密度的泡沫塑料，用作绝热、隔音、防震、漂浮、包装材料，软木
代用品，预发泡体可作水过滤介质及制备轻质混凝土，低发泡塑料可制成合成木材做家具
高抗冲击级聚苯乙烯（HIPS）可注塑或挤塑成各种制品，适合家电产品外壳，电器用
品、仪器仪表配件、冰箱内衬、板材、电视机、收录机、电话机壳体、文教用品、玩具、
包装容器、日用品、家具、餐具、托盘、餐具、结构泡沫制品、一次性用品、仪器仪表、
家用电器和娱乐用品以及建筑行业。
阻燃级（UL
V－0
UL
5－V），抗冲击聚苯乙烯已
有生产并广泛用于电视机壳、商用机器和电器制品。
在小家电上的应用
小家电主要包括微波炉、电饭煲、电熨斗、电暖器、电火锅、电热水壶、电风扇、电
吹风、豆浆机、榨汁机、咖啡机、吸尘器、饮水机、空气加湿器、电动剃须刀等。
这些小
家电上的塑料部件如外壳、底座、把手、盖、开关、出风格栅、旋钮等多具有耐热的要求，
目前最常用的塑料材料为耐热
ABS、PBT/PET+CF、PBT+CF、PC/ABS、耐热
PP、PA+CF
等，
其中耐热
的用量是非常可观的。
耐热
树脂的制备一般有共聚和共混两种方法，改性厂一般是用前者，方法为在
中加入耐热剂（包括
SMA、PC、PMI、马来酰亚胺的多元共聚物等）。
近来，由于
ABS、耐热剂等原材料价格的急剧上涨，带动了耐热级
价格的急速上涨，进而导致下游
客户的成本急剧增加。
目前家电和小家电行业一个永不褪色的话题就是降本，所以开发出
一系列新的耐热材料代替高成本的耐热
迫在眉睫。
为适应市场的需求，上海锦湖日丽塑料有限公司开发出高耐热高刚高冲
代替耐热
在小家电上的应用。
该树脂是由韩国锦湖石化特殊设计的高耐热
与耐热树脂共混
而成，且在共混过程中添加了上海日之升精细化学定制化的相容剂，并通过优化材料配方、
调整工艺等方法使其耐热性与现有的耐热级
相当，且韧性远大于现有的耐热级
ABS，
而售价远远低于现有的耐热
ABS，从而能够为下游客户降低成本的同时，提高其产品的品
质。
与现有的耐热级
相比，锦湖日丽开发的高耐热高刚高冲
具有很多优点：
（1）绿色环保，完全符合欧盟
Rohs
及
Reach
等指令；
（2）耐热性能优异，与耐热
相当；
牌号
通用
HIPS
HIPS485
耐热级
ABS
TS
29
44
45
FS
40
60
65
IS（1/8）
100
270
150
IS（1/4）
90
200
103
HDT
80
98
97
Vicat
110
MI（220*10）
8
6
（3）韧性较高，具有优异的抗跌落性能；
（4）优异的加工性能；
（5）能满足客户对各种颜色的需求；
（6）成本低，比耐热
成本降低
20%。
热、格栅等。
然而，詹建新[5]在对
与
塑料性能的对比分析中发现，HIPS
的弯曲模量比
下降较少，但也接近
15%，在拉伸强度、弯曲强度、冲击强度方面的测试中，HIPS
都要远远低于
ABS，特别是冲击强度，老化
400
小时以后，HIPS
的冲击强度在
6kJ/m2
以下，
只有
1/3
左右。
在应用到家用电器上，HIPS
所生产的制件在刚开始使用时，虽然能
够达到
制件相同的效果，但随着时间的延长，或反复受高温、低温的影响，HIPS
的老
化速度比
快很多，容易破碎，从而导致产品的使用寿命下降。
目前
的生产厂家很多，不同牌号的
性能差异很大，有的高品质
比
性能还要好，但低品质的
的性能则很差，因此在选择
生产塑料制件时，应该选
用品质较好的品牌，慎用低品质的
HIPS。
五、家电外壳应用材质研究
中国已成为全球家电制造中心，因此对塑料材料的需求也在不断增大，塑料已经成
为家电行业仅次于钢材的第二类原材料，也是应用量增长速度最快的材料，近几年平均增
60%，冰箱
38%，洗衣机
10%[2]。
用于家电外壳制造的塑料大部分是热塑性塑料，约占
90%。
经过收集有以下几种：
耐冲击性聚苯乙烯
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物
PC
聚碳酸酯
PPO
聚苯醚
MPPO（改良性聚苯醚）=PPO+HIPS
聚氯乙烯
在家电用工程塑料中，ABS
树脂的用量居于首位，主要用于制作冰箱的内衬，电视机、
计算机、录音录像机、空调、吸尘器、电话机、电子琴及其他小家电的壳体和内部构件等，
如家电中的外部透明件及冰箱的内部透明件就是采用透明
树脂制作的。
作为世界
用量最大的工程热塑性树脂，在中国有
80%的消费量源于家电生产。
目前国内
树脂发展的趋势呈现出仍然供不应求、进口不断下降、价格持续走低、
市场压力加大的特点。
ABS-综合性能较好，耐冲击强度较高，化学稳定性良好，表面亮度好，在亮度和韧性
上优于
又分
GPPS、HIPS（高抗冲聚苯乙烯）等，较脆，其中
的亮度一般，
韧性比
要逊色一点。
GPPS：
普通聚苯乙烯，似玻璃状脆性材料。
其制品具有极高的透明度，透光率达
90％
以上，电绝缘性能好，易着色，刚性好、耐化学腐蚀性好。
不足之处在于性脆，冲击强度
低，易出现应力开裂，耐热性差等。
聚丙烯，具有很好的耐低温性能、较高的冲击强度和良好的抗弯曲疲劳性
一般性的家用电器都是选用阻燃
ABS，线材中大多是
PVC，而这两种阻燃原料里都含有
氯的成份，大家都知道氯这种元素如在空气中燃烧定会产生有毒气体-氯气，所以在大家所
见的许多火灾中丧生的人都是因为火灾中大量有毒的浓烟窒息而死，于是对于更好的阻燃
材料的出现成为了许多家用电器制造商的一种期盼，那么什么材料目前阻燃材料中最好的
呢？
市场上面最常见的就是顶好阻燃
pp！
顶好阻燃
pp
热变形温度相对较高，达到
130
多度，就算在相对湿度
90
放至
24
小时之
后，在
5000-30000
伏的电压下都不会被击穿，CTI
值达到
600（相对漏电起痕指数（CTI）
是一种衡量耐电压性的参数，所经受住的不同电压值规定了三个等级，即：
I
级：
CTI
大于
600V；
II
到
600
之间；
III
175
之间）。
就拿膨胀型的顶
好阻燃
来说，这种材料里面所含有的阻燃剂有种特定的性能，那就是达到特定的温度时，
材料中的阻燃剂就会因温度的升高而覆盖到材料的表面，这样就隔绝
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