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ABS材料在汽车领域的应用研究
发布时间:2024-05-24 20:19:45 来源:贝博ballapp 作者:BB贝博ballbet网页登录

  2022年,全球产能前十ABS企业合计产能940.5万吨/年,占全球ABS产能68.6%。其中,奇美、LG化学和英力士分别以16.4%、15.3%和9.9%的产能占比位居前三。且据不完全统计,将有8套ABS新增装置投放市场,新增产能达350万吨/年。ABS产业仍以较快速度向中国转移。

  因ABS不仅具有良好的抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品腐蚀性及电气性能,而且具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点,广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等领域;但由于ABS中含有丁二烯聚合时形成的不稳定、易氧化的双键,使其耐候性较差,限制了其单独使用;ABS更多的是与其他树脂或材料形成复合材料或合金。

  有研究表明,汽车自重减轻1%,可节油1%;运动部件质量减轻1%,节油2%。轻量化、塑料化是汽车发展的趋势,国外汽车用塑料已经达到整车10%~15%,有的甚至高达20%以上,其中,ABS及其复合材料的用量接近汽车塑料总用量的8%。本文综述近5年来ABS复合材料在汽车领域的应用研究进展。

  温州任和文化创意有限责任公司公开了采用防老化高阻燃ABS颗粒制备的高阻燃ABS汽车内饰件。该ABS颗粒具有较好的阻燃性,制成的汽车用内饰件质量可靠。其中,复合阻燃剂以磷酸和尿素为主要原料,硅藻土和磁性有序介孔铁酸镍为载体,通过原位聚合制得聚磷酸铵-硅藻土磁性有序介孔铁酸镍复合阻燃剂,可充分发挥聚磷酸铵与硅、铁、镍元素的协同阻燃作用,使ABS复合材料有很好的阻燃性能。

  厚度为1.6mm的防老化高阻燃ABS样片的阻燃等级为UL94V-0级,烧失量大于等于30%(w),可注塑加工成各种形状的零件,使用寿命长,安全性好。

  安徽别格迪派标识系统有限公司公开了一种铝粉填充改性的阻燃绝缘型汽车吸塑材料,其中,中介孔分子筛与线型酚醛树脂产生键合作用,提高了基体树脂热稳定性,微胶囊化聚磷酸铵、Sb2O3与高岭土协同,阻燃效果更佳。将石墨烯引入到ABS基体中,明显提高了树脂的阻燃性、热稳定性和力学性能,吸塑材料的垂直燃烧性能达UL94V-0级,极限氧指数(LOI)31%~32%,600℃残炭率17%(w),拉伸强度46MPa,缺口冲击强度29~31kJ/m2,断裂伸长率38%。

  该公司公开的另一种水滑石-硅灰石改性阻燃ABS的垂直燃烧性能达UL94V-0级,LOI为32%,600℃残炭率为17%(w),拉伸强度达47MPa,缺口冲击强度为33kJ/m2,断裂伸长率为42%。

  芜湖博元材料科技有限公司公开的一种汽车内饰件用阻燃ABS复合材料的原料组成为:ABS80~100phr,复合阻燃剂[由40~50phr磷酸三(2-氯丙基)酯以及50~60phr偏硼酸钡组成]30~40phr,硬脂酸锌10~20phr,抗氧剂(抗氧剂1010、抗氧剂168或抗氧剂264)5~10phr,偶联剂(KH570,KH171,KH550或钛酸酯偶联剂)5~10phr,阻燃增效剂2~8phr;采用熔融挤出成型方法制备。

  引入定量的复合阻燃剂,提高了塑料制品的阻燃性能和耐高温性能;引入阻燃增效剂,极大提升了再生材料的阻燃性能;加入复合抗氧剂,抗氧化性强;增韧剂的添加提高了拉伸强度和弯曲强度,且冲击强度高,加工流动性好,成品的光泽度高,热变形性能稳定;挤出料在线干燥处理后,表面含水率基本为0,且该内饰件结构简单,可操作性强,装配便捷。

  浙江普利特新材料有限公司等公开了一种高抗冲高阻燃PC/ABS复合材料,其原料组成为:PC75%~85%(w),ABS5%~10%(w),粉体型磷系阻燃剂5%~10%(w),高橡胶含量(质量分数大于65%)的ABS接枝共聚物增韧剂3%~10%(w)。该高抗冲高阻燃复合材料既具有优异的低温抗冲击性能,又具备高阻燃性能,阻燃性能达到UL94V-0级,可用于汽车功能件等。

  薛念念公开了一种汽车用阻燃电镀PC/ABS合金材料。该发明通过原料组分的合理选择以及组分用量的科学配比,改善汽车用PC/ABS合金材料电镀效果的同时,提高了PC/ABS合金材料的阻燃性能,制备工艺科学易控,提高了PC/ABS合金材料在车用材料市场的竞争力。

  制备的含介孔分子筛和石墨烯改性抗菌阻燃型汽车吸塑材料的垂直燃烧性能达UL94V-0级,LOI为32%,600℃残炭率为18%(w),拉伸强度达43MPa,缺口冲击强度为256kJ/m2,断裂伸长率为40%。

  惠州市良化新材料有限公司发明的一种汽车内饰件用抗菌ABS复合材料的原料组成为:ABS80.0~120.0phr,纳米二氧化钛0.1~2.0phr,纳米氧化银0.1~2.0phr,分散剂0.1~2.0phr。将棕榈油和聚乙二醇加入反应釜中,以氧化镁为催化剂,在200~250℃条件下反应3~5h,反应结束后,即得分散剂。

  该汽车内饰件的抗菌成分在ABS复合材料中分布均匀,对大肠杆菌及金葡萄球菌的抑菌率为100%。

  瑞安市智造科技有限公司公开了一种汽车仪表插座及其制备方法,抗菌高阻燃ABS复合材料的原料组成为:ABS60~80phr,PC40~60phr,三元乙丙橡胶5~10phr,抗氧化剂6~10phr,纳米银5~8phr,复合阻燃剂8~12phr,其中,复合阻燃剂为原位聚合制备的聚磷酸铵-硅藻土/磁性有序介孔铁酸镍。将抗菌高阻燃ABS复合材料颗粒加入到注塑机经成型、脱模获得汽车用仪表插座。

  厚度为1.6mmABS复合材料的阻燃等级为UL94V-0级,对金色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率不低于99.6%,可用注塑工艺加工各种形状的零件,用于制成汽车用车内和车外壳、方向盘及把手和按钮等部件,抗菌和阻燃性能优良,市场前景广阔。

  安徽冠泓塑业有限公司公开了一种汽车内饰用抗菌抗静电改性ABS复合材料。抗菌剂由银氨溶液与具有优异吸附性能的改性膨润土制得,银离子进入具有较表面积和孔体积的改性膨润土中,吸附于膨润土层间和微孔中,膨润土片层间的夹持力将银离子牢牢固定,保障了体系的稳定性,解决了银离子作为杀菌剂与载体间的作用力较弱、体系不稳定的问题,当抗静电剂与ABS基材混合后,抗静电剂分散在基材中,石墨和碳粉搭配形成导电通路,进而赋予ABS基材良好的抗静电性能。

  制备的ABS的表面电阻率为(5.0~5.8)×105Ω,对大肠杆菌的抑菌率为98.9%~99.2%,对金葡萄球菌的抑菌率为96.9%~97.6%。

  荆门市诺维英新材料科技有限公司公开的汽车顶棚用耐热性、抗静电复合材料的原料组成为:改性聚丙烯(PP)30.0~45.0phr,ABS15.0~25.0phr,微硅粉5.0~15.0phr,功能化石墨烯粉8.0~12.0phr,纳米碳溶胶1.0~3.0phr,纳米二氧化钛2.0~3.0phr,滑石粉1.0~2.0phr,硅酸锆2.0~3.0phr,硬脂酸锌0.5~1.0phr,椰壳纤维3.0~8.0phr,增韧剂(甲基丙烯酸缩水酯接枝乙烯-辛烯共聚物或乙烯-丙烯酸丁酯共聚物)1.0~2.0phr,相容剂(MBS、SMA、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水酯三元无规共聚物中的至少一种)1.0~3.0phr,抗氧剂(抗氧剂1010、抗氧剂DLTP、抗氧剂B215中的至少一种)0.5~1.0phr,氮系或磷系阻燃剂1.0~2.0phr;双螺杆挤出机料筒温度为185~210℃,螺杆转速为450~500r/min,主机转速为18~20Hz,线MPa。

  该发明利用功能化石墨烯、纳米碳溶胶、纳米二氧化钛、滑石粉、硅酸锆、硬脂酸锌之间的协同作用,使制备的复合材料具有良好的耐高温性和抗静电性,不仅减少了车内静电的产生,而且也减少了灰尘的沉积,提高了乘坐的舒适性和安全性。

  苏州旭光聚合物有限公司公开的一种汽车用改性ABS复合材料,其原料组成为:ABS50.00~70.00phr,改性UV固化树脂30.00~50.00phr,聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)复合材料10.00~30.00phr,抗静电剂1.00~3.00phr,相容剂(环氧型相容剂、噁唑啉型相容剂、酰亚胺型相容剂中的一种或几种)2.00~6.00ph。

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