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日本寶理奪鋼MC系列

發布時間：2014-05-08 瀏覽次數：223 返回列表

MC系列金屬色調外觀

1. 前言

POM（聚氧化亞甲基（polyoxymethylene）的簡稱，一般也稱為聚甲醛，甲醛樹脂）是高結晶性的熱塑性樹脂，由于它具有非常協調的力學性能、滑動性能、耐蠕變性能、成型加工性能等，被廣泛的應用于汽車、電氣、電子領域的機械零件。奪鋼® 是POM的代表性產品。為了滿足一直以來的各種市場需求，開發出了齊全的具有不同性能特點的各種產品系列。

一直以來，在汽車領域里，為了降低油耗，車輛的輕量化越來越受到重視。在這種發展趨勢下，作為其材料，塑料被使用得越來越多，從美觀角度考慮，對金屬色調的需求也是需要的。以前解決這個問題的主流技術是對塑料進行電鍍或涂裝，然而這在節省工時和降低環境負擔方面還有改善的余地。

現在，奪鋼已經廣泛的應用于汽車室內的各種各樣的外觀部件（例如：內部手柄、旋鈕、把手等），由于它具有良好的耐化學藥品性及力學性能，許多部件并沒有進行涂裝，而是直接把顏料混進樹脂進行著色的。另一方面，由于POM具有優異的耐化學藥品性，因此也帶來了不易電鍍和涂裝的缺點，一直以來要想對它通過電鍍或涂裝使其具有金屬色調是一件非常困難的事。為了克服這些問題，今天寶理塑料公司開發出了不用電鍍和涂裝的POM，只需要通過成型加工就可以容易的獲得金屬色調外觀的奪鋼「MC系列」。

2. 關于奪鋼「MC 系列」

奪鋼「MC 系列」（MC-01A、MC-01B、MC-01C）是通過添加鋁顏料賦予POM制品金屬色調的外觀。采用這類材料可以只通過成型加工，能夠獲得和以前需要在成型加工后進一步進行電鍍或涂裝得到的具有相同的金屬色調的外觀的成型部件。由于省去電鍍或涂裝等工序，可望進一步降低成本并減輕對環境的負擔。此外，由于添加了鋁顏料，成型品內部具有和表面一樣的著色，因此即使制品被碰傷或擦傷也無需擔心會像電鍍或涂裝制品發生表面色層脫落的現象，損壞制品的外觀色彩。

對于POM 以外的塑料，比如，ABS以及ABS/PC合金材料，通過添加鋁顏料，也可以賦予其金屬色調的外觀。不過，和電鍍或涂裝的相比，有降低其耐化學藥品性的風險。然而，與這些材料相比較， POM具有優良的耐化學藥品性，即使沒有電鍍或涂裝，其發生耐化學藥品性問題的可能性也非常小。實際上，對于POM，它已經具有不用電鍍或涂裝，利用顏料著色的制品在汽車車室內等長年使用已經有應用實例。此外，與ABS以及ABS/PC合金材料等相比較，POM在力學性能、滑動性、抗蠕變性等方面都更具有優越性。

這次開發的奪鋼「MC系列」，根據鋁顏料添加量的不同，有「MC-01A、MC-01B、MC-01C」這么一個系列，可以滿足市場上的各種各樣的著色要求。按MC-01A、MC-01B、MC-01C的順序，排在越后面的，其鋁顏料的添加量就越多。一般來講，鋁顏料的添加量越多，金屬感（光澤）就越強。除添加鋁顏料之外，通過改變鋁顏料的粒徑也可以調節其色感。此外，也可以適當添加普通顏料來滿足各種各樣的著色要求。

3. 奪鋼「MC 系列」的各種性質

表1 所示是MC-01A、MC-01B、MC-01C 的各種性質參數。如上所述，對于奪鋼「MC系列」，雖然通過添加鋁顏料和調節其粒徑，以及適當添加普通顏料，可以滿足各種各樣的著色需求，但是材料的各種性質也受到鋁顏料添加量的影響。

<力學性質>
按MC-01A、MC-01B、MC-01C 的順序，其因鋁顏料的添加量不同而有一定的差別，不過不管是哪一個品級，都具有可以和普通的POM 完全一樣應用性質。

<甲醛釋放量>
考慮到「MC系列」主要是在汽車的車室內使用以及成型加工時的環境負擔等因素，這里采用了耐候性優良和低VOC品級（甲醛釋放量低）的奪鋼M90-45LV作為著色的基礎材料。表1所示是甲醛釋放量的測試結果。只要仔細斟酌使用的鋁顏料和著色工序，就可以保持與基材的奪鋼M90-45LV相同水平的低VOC 性能（甲醛釋放量）。

<成型性>
流動性（流動長度）、成型收縮率的表征結果如圖1.2所示。雖然由于受鋁顏料的影響，與其基材奪鋼M90-45LV相比較，流動性、收縮率都發生了變化，但還是基本上保持了與傳統的POM 相同的性質。

表1　MC系列的各種性質
	鋁顏料添加量	少	中	多

科目	實驗方法	單位	MC-01A	MC-01B	MC-01C	M90-45LV
密度	ISO1183	－	1.41	1.42	1.43	1.41
熔融指數	ISO1133	g/10min	14	16	17	9
拉伸強度	ISO527-1,2	MPa	56	55	52	60
拉伸破壞公稱應變	ISO527-1,2	%	24	28	29	35
彎曲強度	ISO178	MPa	77	76	74	83
彎曲模量	ISO178	MPa	2,430	2,500	2,600	2,300
簡支梁抗沖擊強度（帶槽）	ISO179/1eA	kJ/m²	5.6	5.5	3.8	6.0
甲醛釋放量	VDA275	μg/g	1.1	1.3	1.3	0.9
有熔痕拉伸強度	本公司測試法	MPa	47(82%)	40(71%)	33(61%)	57(95%)
有熔痕拉伸破壞公稱應變	本公司測試法	%	3.1(15%)	2.5(14%)	1.8(9%)	11.1(50%)

＊有熔痕拉伸強度和破壞公稱應變的（　）內代表與無熔痕的情形時的值的比較得到的保持率。

※以上值為測試結果的代表值，并非性能保證值

4. 奪鋼「MC 系列」的注意事項
如表1所示，對于奪鋼「MC 系列」，受到鋁顏料的影響，其成型部件的熔合部位強度有降低的趨勢，因此，為了使其在使用時應力集中部位不正好處于熔合部位，需要對模具的澆口位置等進行調整，同時需要在部件的設計時考慮到熔合部的強度問題。其次，與傳統的電鍍或涂裝或者添加普通著色材料的成型品，樹脂的匯流部位，特別是孔部及環形部位，具有更明顯的熔合痕的趨勢，因此，在設計時需要注意調整澆口的位置，使得熔合線不出現在美工面部位。圖4是汽車的內部手柄成型品，采用流動解析手法，使得熔合線不出現在美工面部位的實際應用例。對于在美工面出現熔合線的情形，可以改變不影響成型品的形狀和功能的芯部厚度，進而改變樹脂的填充模式，使得熔合線不產生在美工部位，從而有效地解決問題。這個實例說明，在產品設計時利用流動解析手法，調控熔合線的產生部位，避免影響美觀。寶理塑料公司可以幫助提供這樣的解決方案。

圖4　通過流動解析消除美工面的熔合痕的實例

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