塑料電鍍是指用化學(xué)鍍和電鍍的方法在塑料表面涂覆金屬鍍層的加工工藝。塑料制品經(jīng)過電鍍金屬層后,保留了塑件質(zhì)輕、價廉、生產(chǎn)效率高的特點;同時賦予其防護(hù)性、裝飾性、耐磨性和導(dǎo)熱性,因此塑料電鍍工藝廣泛應(yīng)用于電子、光學(xué)儀器、機床按鈕和輕工產(chǎn)品等各方面。
以塑料電鍍金屬層代替金屬,在工程應(yīng)用方面意義重大,不僅實現(xiàn)了輕量化,更大大降低了成本。電鍍PC/ABS合金材料由于其優(yōu)異的耐熱性、韌性和耐疲勞強度和電鍍性能,被廣泛應(yīng)用汽車、電子、電器等領(lǐng)域,如汽車內(nèi)外門拉手、汽車銘牌、車輪殼罩、格柵、裝飾條、手機外殼等。
張毅和洪若瑜以膨化石墨(EG)作為導(dǎo)熱填充物,加入相容劑,采用熔融共混方法制備了PC/ABS共混物,研究了EG以及破碎后的膨化石墨(TEG)的添加量對PC/ABS共混物的形貌、電阻率、拉伸強度、缺口沖擊強度以及熱穩(wěn)定性的影響。(參見“膨化石墨填充PC/ABS共混物的性能研究”,張毅,洪若瑜,工程塑料應(yīng)用,2015(6):30-33)。
上述方法將石墨加入PC/ABS共混物中能夠提高共混物的導(dǎo)電性能,其對PC/ABS共混物的電鍍性能,機械性能的影響也會產(chǎn)生一定影響,但是其對共混物的導(dǎo)熱性能提高有限,且需要對石墨需要進(jìn)行繁瑣的前處理,既增加了成本,又不利于規(guī)?;a(chǎn)。CN105419142A公開了一種電鍍PC/ABS合金材料及其制備方法,通過向聚碳酸酯樹脂、SAN樹脂、ABS樹脂中加入有機硅橡膠聚合物,提高了PC/ABS合金材料的耐化性和韌性,防止粗化電鍍后變硬、脆化開裂。CN102516735A公開了一種低內(nèi)應(yīng)力電鍍PC/ABS合金材料及其制備方法,所述PC/ABS合金材料包含以下組分及重量份:PC樹脂30-80份,ABS樹脂15-65份,PA樹脂1-5份,抗氧劑0.1-1份,潤滑劑0.1-1份,再通過共混造粒制備得到了低內(nèi)應(yīng)力電鍍PC/ABS合金材料,提高了PC/ABS合金材料的電鍍效果。
目前電鍍PC/ABS的研究主要集中在提高其電鍍性能方面,在導(dǎo)電、電磁屏蔽方面也偶有涉及,但是在導(dǎo)熱方面的研究及應(yīng)用卻鮮有報道,究其原因是塑料基材本身是熱的不良導(dǎo)體,處于熱源中會造成熱量集中,出現(xiàn)“局部過熱點”,溫度達(dá)到塑料件所能承受的極限溫度,造成塑料件失效。即使表層鍍有導(dǎo)熱性能優(yōu)異的金屬,但塑料夾層的存在,使得電鍍件的導(dǎo)熱率仍然較低,從而限制了電鍍塑料在更多領(lǐng)域的應(yīng)用。
針對以上不足,中鐳科技研發(fā)部門上下齊心,經(jīng)過長時間的技術(shù)攻關(guān),提供一種電鍍PC/ABS合金材料及其制備方法,通過在PC/ABS中添加特定比例的導(dǎo)熱填料、填料預(yù)處理劑以及增容增韌劑,使得制得的電鍍PC/ABS合金材料獲得了良好的導(dǎo)熱性能,其導(dǎo)熱系數(shù)最高可達(dá)1.47W/mK;同時仍然具有良好的電鍍性能和導(dǎo)電性能,優(yōu)異的機械強度、沖擊性能以及成型加工性能,并保留了“質(zhì)輕”的優(yōu)點;制備過程無需進(jìn)行前處理,節(jié)省了成本,適用于規(guī)?;a(chǎn)。在擠出過程的工藝控制上應(yīng)用了上海交通大學(xué)流變學(xué)研究所在流變學(xué)方面的理論研究成果和數(shù)學(xué)模型,由中鐳科技負(fù)責(zé)對其進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化研發(fā),并最終成功的將理論轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用,根據(jù)不同產(chǎn)品的配方需要而設(shè)計出不同的機筒排布和螺桿組合,完美的將基料配方設(shè)計和工藝配方設(shè)計融合在一起,生產(chǎn)出了國際先進(jìn)的改性工程塑料合金產(chǎn)品,并且成功的實現(xiàn)了對產(chǎn)品性能和加工過程及產(chǎn)品批次穩(wěn)定性的控制。
本項目在流變學(xué)基礎(chǔ)理論指導(dǎo)下對PC/ABS的擠出過程實施精確控制,降低加工成本且保持合金制品的穩(wěn)定性,使合金材料的常溫及低溫沖擊韌性及耐候特性均得到顯著提高。于2011年9月被認(rèn)定為上海市高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化項目。
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