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宝理POM-MC系列 金属色调外观

时间:2013-08-03 18:34:49  来源:http://www.simibc.com/  作者:湘樟改性塑料
1、前言
POM(聚氧化亚甲基(polyoxymethylene)的简称,一般也称为聚甲醛,甲醛树脂)是高结晶性的热塑性树脂,由于它具有非常协调的力学性能、滑动性能、耐蠕变性能、的机械零件。夺钢®是POM的代表性产品。为了满足一直以来的各种市场需求,开发出了齐全的具有不同性能特点的各种产品系列。
 
一直以来,在汽车领域里,为了降低油耗,车辆的轻量化越来越受到重视。在这种发展趋势下,作为其材料,塑料被使用得越来越多,从美观角度考虑,对金属色调的需求也是需要的。以前解决这个问题的主流技术是对塑料进行电镀或涂装,然而这在节省工时和降低环境负担方面还有改善的余地。现在,夺钢已经广泛的应用于汽车室内的各种各样的外观部件(例如:内部手柄、旋钮、把手等),由于它具有良好的耐化学药品性及力学性能,许多部件并没有进行涂装,而是直接把颜料混进树脂进行着色的。另一方面,由于POM具有优异的耐化学药品性,因此也带来了不易电镀和涂装的缺点,一直以来要想对它通过电镀或涂装使其具有金属色调是一件非常困难的事。为了克服这些问题,今天宝理塑料公司开发出了不用电镀和涂装的POM,只需要通过成型加工就可以容易的获得金属色调外观的夺钢「MC系列」。
 
2、关于夺钢「MC系列」
夺钢「MC系列」(MC-01A、MC-01B、MC-01C)是通过添加铝颜料赋予POM制品金属色调的外观。采用这类材料可以只通过成型加工,能够获得和以前需要在成型加工后进一步进行电镀或涂装得到的具有相同的金属色调的外观的成型部件。由于省去电镀或涂装等工序,可望进一步降低成本并减轻对环境的负担。此外,由于添加了铝颜料,成型品内部具有和表面一样的着色,因此即使制品被碰伤或擦伤也无需担心会像电镀或涂装制品发生表面色层脱落的现象,损坏制品的外观色彩。
 
对于POM以外的塑料,比如,ABS以及ABS/PC合金材料,通过添加铝颜料,也可以赋予其金属色调的外观。不过,和电镀或涂装的相比,有降低其耐化学药品性的风险。然而,与这些材料相比较,POM具有优良的耐化学药品性,即使没有电镀或涂装,其发生耐化学药品性问题的可能性也非常小。实际上,对于POM,它已经具有不用电镀或涂装,利用颜料着色的制品在汽车车室内等长年使用已经有应用实例。此外,与ABS以及ABS/PC合金材料等相比较,POM在力学性能、滑动性、抗蠕变性等方面都更具有优越性。
 
这次开发的夺钢「MC系列」,根据铝颜料添加量的不同,有「MC-01A、MC-01B、MC-01C」这么一个系列,可以满足市场上的各种各样的着色要求。按MC-01A、MC-01B、MC-01C的顺序,排在越后面的,其铝颜料的添加量就越多。一般来讲,铝颜料的添加量越多,金属感(光泽)就越强。除添加铝颜料之外,通过改变铝颜料的粒径也可以调节其色感。此外,也可以适当添加普通颜料来满足各种各样的着色要求。
 
宝理POM-MC系列
 
3、夺钢「MC系列」的各种性质
表1 所示是MC-01A、MC-01B、MC-01C的各种性质参数。如上所述,对于夺钢「MC系列」,虽然通过添加铝颜料和调节其粒径,以及适当添加普通颜料,可以满足各种各样的着色需求,但是材料的各种性质也受到铝颜料添加量的影响。<力学性质>:按MC-01A、MC-01B、MC-01C的顺序,其因铝颜料的添加量不同而有一定的差别,不过不管是哪一个品级,都具有可以和普通的POM完全一样应用性质。
 
<甲醛释放量>:考虑到「MC系列」主要是在汽车的车室内使用以及成型加工时的环境负担等因素,这里采用了耐候性优良和低VOC品级(甲醛释放量低)的夺钢M90-45LV作为着色的基础材料。表1 所示是甲醛释放量的测试结果。只要仔细斟酌使用的铝颜料和着色工序,就可以保持与基材的夺钢M90-45LV相同水平的低VOC性能(甲醛释放量)。
 
<成型性>:流动性(流动长度)、成型收缩率的表征结果如图1.2 所示。虽然由于受铝颜料的影响,与其基材夺钢M90-45LV相比较,流动性、收缩率都发生了变化,但还是基本上保持了与传统的POM相同的性质。
 
表1 MC系列的各种性质
表1 铝颜料添加量  
科目 实验方法 单位 MC-01A MC-01B MC-01C M90-45LV
密度 ISO1183 - 1.14 1.42 1.43 1.41
熔融指数 ISO1183 g/10min 14 16 17 9
拉伸强度 ISO527-1,2 Mpa 56 55 52 60
拉伸破坏公称应变 24 28 29 35
弯曲强度 ISO178 Mpa 77 76 74 83
弯曲模量 Mpa 2.430 2.500 2.600 2.300
简支梁抗冲击强度(带槽) ISO179/1eA KJ/m2 5.6 5.5 3.8 6.0
甲醛释放量 VDA275 μ g/g 1.1 1.3 1.3 0.9
有熔痕拉伸强度 本公司测试法 Mpa 47(82%) 40(71%) 33(61%) 57(95%)
有熔痕拉伸破坏公称应变 3.1(15%) 2.5(14%) 1.8(9%) 11.1(50%)
*有熔痕拉伸强度和破坏公称应变的( )内代表与无熔痕的情形时的值的比较得到的保持率。
※以上值为测试结果的代表值,并非性能保证值
图1.流动性(棒流动长度) 图2.成型收缩率
图1.流动性(棒流动长度)                                                                  图2.成型收缩率
 
<耐候(光)性>:氙灯辐照下的耐候性表征结果如图3所示,其也满足在汽车车室内使用的耐候(光)性能要求。
图3.耐候(光)性表征结果
图3.耐候(光)性表征结果
 
4、夺钢「MC系列」的注意事项
如表1 所示,对于夺钢「MC系列」,受到铝颜料的影响,其成型部件的熔合部位强度有降低的趋势,因此,为了使其在使用时应力集中部位不正好处于熔合部位,需要对模具的浇口位置等进行调整,同时需要在部件的设计时考虑到熔合部的强度问题。其次,与传统的电镀或涂装或者添加普通着色材料的成型品,树脂的汇流部位,特别是孔部及环形部位,具有更明显的熔合痕的趋势,因此,在设计时需要注意调整浇口的位置,使得熔合线不出现在美工面部位。
 
图4 是汽车的内部手柄成型品,采用流动解析手法,使得熔合线不出现在美工面部位的实际应用例。对于在美工面出现熔合线的情形,可以改变不影响成型品的形状和功能的芯部厚度,进而改变树脂的填充模式,使得熔合线不产生在美工部位,从而有效地解决问题。这个实例说明,在产品设计时利用流动解析手法,调控熔合线的产生部位,避免影响美观。宝理塑料公司可以帮助提供这样的解决方案。
图4.通过流动解析消除美工面的熔合痕的实例
图4.通过流动解析消除美工面的熔合痕的实例
 
5、结束语
夺钢「MC系列」除了应用于汽车车室内的部件外,还可望应用于电气仪器、游戏机、水道部件、体育用品、文具等各种各样领域中需要金属色调外观要求的零部件。此外,通过使用夺钢「MC系列」,省去电镀或涂装工序;而且使用低VOC品级作为基材,在成型加工时以及成型品在使用中产生的甲醛释放量都可以减少,有助于减轻环境负担,也有利于改善作业环境。
 
 
 
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