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弘埔技术(香港)有限公司

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公司动态

日本上岛制作所来我司商务洽谈

2011年3月20日——3月22日,我司合作伙伴--------日本株式会社上岛制作所社长佐藤親弘先生和西山株式会社大瀧泰弘先生到我司进行商务洽谈和技术培训。

厂商

2011.03.23

11年3月,我司合作伙伴--日本柴山株式会社来我司商务洽谈

  2011年2月28日——3月04日,我司合作伙伴------日本株式会社柴山科学器械制作所社长柴山幸雄先生和技术部小林裕朗先生到我司进行商务洽谈和技术培训,先后走访了中国石化扬子石油化工有限公司研究院,上海石油化工有限公司研究院,以及上海三井复合塑料有限公司等大型企业。  

厂商

2011.03.22

郑州烟草研究院红外线灯管加热系统调试成功

我司代理日本ULVAC理工株式会社红外灯管加热系统首次运用于我国烟草行业,该设备于2010年11月19日在郑州烟草研究院安装调试成功!此照为郑州烟草研究院研究员与ULVAC理工株式会社工程师及我司工程师合影!

新品

2010.12.09

热烈祝贺我司与上岛制作所在第十届国际橡胶技术展览会取得圆满成功

我司员工与日本上岛制作所三位部长合影留恋

厂商

2010.12.08

2010年11月30日通用塑料呈现弱势下跌格局

【全球塑胶网2010年12月1日网讯】    国际原油价格29日达到两周以来的最高点:纽约商品交易所明年1月份交货的轻质原油期货价格上涨1.97美元,收于每桶85.73美元。尽管油价继续呈现反弹的趋势,但是对市场影响不大,由于受到CPI高企对大宗商品打压的预期增强,行情承接昨日跌势低开低走,在PP和电石法PVC继续破位下跌的拖累下,行情基本上处于空头控制的格局之中,交易商接盘有限,多数维持观望的倾向,也导致行情跌势不止,尽管午盘过后行情出现止跌迹象,但全日弱势下跌格局基本形成,截止收盘广塑指数报1136.16点,下跌8.62点,成交2764批,订货报4290批。      电石法PVC:今日行情继续弱势下跌的倾向,继昨日失守8500元大关过后,行情依旧呈现出阴跌不止的走势,同上个月连续上涨的趋势不径相同,本次下跌同样呈现连续跌停的迹象,市场人气较为凌乱,缺乏热点,市场交投也较为清淡,多数商家对后市弥漫着看空的倾向,截止收盘,各交收品种价格去至8315—8464元之间,较昨日下跌42—150元,今日远期品种全线下跌,但近期品种亦难逃下跌的局面,盘面来看,目前行情基本呈现破位的趋势,后期8500元一带可能会成为一定的阻力,因此行情后市可能面临较为严重的调整迹象,但由于连续下跌过后,空头能量已经基本释放,短期内可能会存在技术反弹的要求。基本面上,市场由于需求的疲软导致贸易商对后市存在担忧,纷纷清理库存出货,各地市场则继续呈现出下跌的格局,由此来看,行情后市仍将面临一定的压力,震荡调整为主。     乙烯法PVC:今日乙烯法PVC行情未能延续昨日的坚挺,伴随着电石法PVC行情的跳水,乙烯法也开始重归下跌趋势,截止收盘,各交收品种价格去至8670—8710元之间,较昨日下跌82—108元之间,随着上游乙烯法部分企业价格的下调,因此支撑力度对行情有所减弱,从后市看,8500元关口存在一定的支撑,行情能否止跌,后期还要看基本面能否好转而定。     LLDPE:今日行情延续着下跌态势,盘中各合约走势出现分化。截至今日收盘,LL1012-LL1104合约收盘价在11000-11460元/吨,跌幅在100-340元之间。其中,12月至明年3月的短期和中期交割合约跌幅都在200元以内,而明年4月和5月远期合约跌幅在都在300元以上。从技术面来看,今日12月合约为跌幅最少的交割合约,而且其跌幅也是近日最少的,意味着行情的做空动能正逐步减弱,而远期合约的大跌属于补跌为主。基本面上,今日部分石化厂家挂牌价重新走高,在一定程度上支撑了市场人气。其中,华南地区的广州石化与茂名石化率先上调200元,报11000-11050元/吨。目前行情处于下跌过程之中,但从今日的走势来看跌势有所减缓,预计短期内行情将有筑底的可能。     PP:今日PP行情阴跌势头明显,尽管油价上涨,但对行情提振有限,交易商开始出现一定的分歧迹象,但近期品种依旧成为杀跌的对象,截止收盘,各交收品种价格去至12300—12633元之间,除2011年2月品种上涨46元外,其他品种下跌65—350元之间,从盘面看,近期品种跌势较为迅猛,11月品种连续第二个交易日跌停,12月品种也跌破12500元大关,种种迹象表明,行情已经基本进入空头的状态,后市极有可能继续呈现出弱势的局面,但短期部分远期品种将会存在反弹要求,后市走势分化的可能性较大。     ABS:周二交易所ABS品种行情延续着近期的调整态势,各合约走势也是涨跌互现。截至今日收盘,AB1101-AB1103合约收盘价在18140-18250元/吨,其中AB1101合约小涨15元,其余合约分别下跌195元和160元。基本面上,上游原料苯乙烯单体市场报价继续处于1200-1300美元之间波动,对行情的走势影响逐渐减少。今日AB1101合约在20日均线(18100元)上方连续第二日企稳,对短期行情的止跌回稳形成一定的支撑,因此预计行情将逐步走稳。

厂商

2010.12.02

塑料管应用现状研究

国内塑料管道生产应用情况 我国自80年代初开始,系统地研究在市政工程和建筑工程中塑料管的应用。10年来,塑料管在工程应用中得到了很大发展,不仅在数量上而且在品种和规格上得到很大发展。先后开发出了聚氯乙烯管(PVC)、玻璃钢夹砂管(RPM)、聚乙烯管(PE)、铝塑复合管(PAP)、交联聚乙烯管(PE-X)、聚丙烯管(PP-R)、氯化聚氯乙烯管(CPVC0、ABS工程塑料管(ABS)、钢塑复合管(SP)等塑料管。 1996年,我国各种塑料管材的总产量已达43.5万吨,其中,UPVC管材24万吨,占55%;PE管材18万吨,占41%;PP管材1.5万吨,占3.3%。尽管UPVC管材产量已达24万吨,但人均消费量还不到0.2Kg,远低于美、日、欧的人均消费量。根据国家统计局统计,1997年全国塑料制品的总产量为1534万吨,其中塑料管材为87万吨,已成为塑料行业中一个主导产品。另据中国塑料加工业协会塑料管道制品专业委员会的不完全统计,1998年UPVC管材、管件总产量为35万吨,比1997年增长了10万吨,创造了历史最好水平。 近几年,随着建筑业变为国民经济支柱产业,建筑室内塑料柔性管(PE-X、PAP等)发展很快,成为当今投资的热点。 (一)聚氯乙烯管(PVC) 目前国内UPVC管道生产主要品种有:建筑给水、排水管材及管件,城市供水、排水管材及管件,电工绝绷套管配件。主要规格有:给水管:Φ16~710mm;建筑排管:Φ90~160mm;双壁波纹管:Φ90~400mm;螺旋缠绕管Φ150~2600mm;电工护套管:Φ16~20mm。从整体上来看主要是Φ400mm以下规格。 从80年代初到1994年,我国PVC管材、管件生产发展速度极慢,其产量仅为19.5万吨;1996年的产量为24万吨,自从建设部、化工部、轻工部等五部委联合发出“大力发展化学建材”的通知以后,UPVC管材、管件的发展速度明显加快,到1997年底全国有UPVC管材、管件生产厂家估计有400家,总生产能力近100万吨,但实际生产量却不足50万吨。UPVC管材、管件生产规模在10000吨/年以上的厂家30多家;规模5000~10000吨/年的厂家近60家。这些生产规模较大的厂家由于设备配套较齐全,技术力量较强,产品质量管理体系也比较完善,管材、件能够自己配套,产品质量也比较稳定。这些厂家生产的管材、管件占总生量的85%以上。而那些产量低、装备差、管材、管件不能配套的小厂,全国各地都有,但由于技术力量薄弱,于是就出现产品质量不稳定现象。从总生产量来看仅占15%左右,但对建筑排水用UPVC管材、管件整个供需市场带来的影响是巨大的。 目前国内管材生产线估计有2000条,其中引进设备约占15%左右。全国生产企业设备的开工率不足60%。在生产设备上,由开始引进国外先进设备,发展到自行研制开发,目前UPVC生产设备基本上实现了国产化。 在国内,PVC管是首先在建筑排水上推广应用,也是国内发展较为成熟的一种塑料管道。如UPVC建筑排水管,到1993年,累计已有1.68亿平方米民用住宅中得到使用,占当年竣工量的19%左右。1998年有的省份使用率达到90%以上,可以相信不久将来,PVC建筑排水管将取代铸铁管;在城市供水管道中,天津、沈阳、济南、青岛、福建、海口等30多个城市及许多中小城镇已敷设UPVC管道5000多公里,最大管径达DN630mm。随着我国原有旧城区的扩建改造,新城市和新城区的不断建设,PVC供水管的应用还会持续增长。目前主要用于建筑排水、建筑给水、电工穿线管、农业排灌用管、城市供水、城市排水、通讯工程用管材、化工防腐用管材。应用量:用于排水的占50%;化工管15%,穿线管15%;通讯用管5%;给水用管5%;农业排灌用管5%;其它用管5%。 (二)聚乙烯管(PE) 聚乙烯给水管生产:国内聚乙烯给水管材生产的品种主要有低密度聚乙烯管、高密度聚乙烯管,规格一般是Φ16~160mm,最大可达Φ400mm。聚乙烯给水管材生产一般都采用单螺杆挤出机,也有少量采用双螺杆挤出机。农村改水工程使用的聚乙烯管一般是采用国产设备,按QB1930-93行业标准生产的低密度聚乙烯管,城市供水管(大口径)一般是采用进口设备生产的高密度聚乙烯管,建筑给水聚乙烯管(小口径)一般是采用国产设备生产,城市给水管生产都执行GB/13663-92国家标准。 聚乙烯燃气管生产:聚乙烯燃气管生产是按照GB15558.1《燃气用埋地聚乙烯管材》标准要求,现在生产的聚乙烯燃气管材在颜色上有两种,一种为黄色管,一种为带黄色条的黑色管。公称尺寸范围为Φ20~250mm,但实际生产的规格已扩大至315mm,根据使用工作压力不同(0.4MPa和0.2MPa),分为SDR11及SDR17.6两个尺寸系列。我国现在的聚乙烯燃气管材挤出生产设备基本是从国外进口。已经有近10多条PE管材挤出生产线,实际挤出管材生产能力达25000吨/年,大大超过了燃气行业8000吨/年的需求量。但只有少数厂家拥有自动化程度较高的设备,基本能实现自动烘干加入原材料、自动测量调整壁厚、自动切断或盘卷,能够稳定连续生产。1998年国内PE燃气管材的用量虽然达到了约3000吨,倡是由于与25000吨的挤出生产能力相比相去甚远。 聚乙烯管应用:低密度聚乙烯管主要用于农村改水工程、电力、电缆保护、邮电通讯线路保护及其它领域。高密度聚乙烯给水管主要用于建筑物室内外给水系统。目前,国内聚乙烯管用量最多是农村改水工程,占整个聚乙烯管用量的50%左右。目前还没有聚乙烯给水管设计、施工及验收标准,影响了聚乙烯给水管的推广应用。聚乙烯燃气管主要应用于城市中低压燃气管网,尤其是使用天然气的地区用量较大。随着1995年聚乙烯燃气管产品标准GB155581-95、155582和设计、施工技术规程CJJ63-95颁布,聚乙烯燃气管得到了迅速发展,到1998年,国内PE燃气管道铺设量约占整个燃气管道铺设量的20%左右,产量达到3000吨。 (三)玻璃钢夹砂管(RPM) 目前国内玻璃钢夹砂管生产企业有10余家,生产的规格主要有:DN500~1400mm,6种规格;使用压力范围:0.1~1.0MPa,而其中大于0.6MPa的情况较少;根据具体工程的要求,管刚度可选择在2500~10000N/m2之间;生产工艺主要有:离心浇铸、连续缠绕、定长缠绕三种工艺。 自1993年在全国建立的RPM管生产线至今已铺设了约1000KM的RPM管,主要应用于引水工程和城市配水工程,以及排污工程直径在DN1000~1400mm,工作压力0.6~0.8MPa。 (四)交联聚乙烯管(PE-X) 目前国内交联聚乙烯管生产主要是参照德国DIN 16892、16893标准,生产设备主要从瑞士引进(四条线),生产工艺为:Monosil的一步法接枝和成型,自动化程度高,产品质量稳定。在引进设备同时,国内有关单位也开发出一步法和二步法硅烷交联工艺生产交联聚乙烯管,并投入应用。目前国内交联聚乙烯管生产规格为:Φ10~32mm,少量生产到Φ63mm。连接PE-X管的管件,一般采用夹紧式铜制接头或卡环式铜制接头,有些企业正在开发为PE-X管配套的超高分子聚乙烯管件、聚甲醛管件、ABS管件。 自从1996年引进国外先进的PE-X管生产技术和设备,近几年PE-X发展很快,主要应用于地面辐射采暖、建筑室内热水供应、饮用水供应和自来水供应,尤其随着住宅建设标准的提高,要求管道暗敷,为PE-X管提供了更大的市场。到1998年我国PE-X管材生产能力将达3000万米。 (五)铝塑复合管(PAP) 国内目前铝塑复合管主要生产工艺及装备大致分为进口设备和国产设备二类。进口设备生产工艺主要以共挤复合工艺为主,生产搭接型复合管,目前国内有10余条进口生产线。自1996年国内相继有几家塑料机械制造企业着手研制国产搭接焊和对焊铝塑复合管生产线,现已投入批量生产。目前国内铝塑复合管生产企业达到80余家,生产线达到100余条,其中搭接焊生产线占70%,对接焊生产线占30%,生产能力达到2亿米/年。 国产化生产设备价格大约是进口设备的20-30%,生产出的铝塑复合管物理力学性能都能符合国外先进标准要求,但在自动控制、自动化程度、生产速度方面有一定的差距,产品外观、几何尺寸精度尚需进一步提高。 (六)三型聚丙烯管(PP-R) PP-R管一般采用单螺干挤出挤出成型。由于PP-R料熔粘度较大,吸放热量大故对挤出设备有一定的特殊要求。 由于国内塑机厂没有加工PP-R管的经验和工艺参数,采用普通国产单螺杆挤出机生产PP-R管产量低,对产品质量控制的稳定性较差。 目前国内生产的产品规格为公称外径DN20~63mm六个规格。产量按不同规格在100~150kg/h,年产量为800吨。 自1997年上海从国外引进PP-R生产技术与设备投入生产以来,上海市已在100个平方米建筑面积住宅冷热水系统、纯净水、饮用水系统的试点应用,取得了较好效果,并且在应用的基础上制定了PP-R设计、施工及验收技术规程和施工定额等上海市地方标准。

厂商

2010.09.28

RUBBER TECH CHINA 2010 会议邀请

  弘埔技术(香港)有限公司将携手上岛制作所共同参展第十届中国国际橡胶技术展览会暨第一届汽车及工程用橡胶制品展。   现特别诚意邀请阁下参观 RUBBER TECH CHINA 2010 。此展会将于2010年11月25日至27日在中国上海市浦东新区上海新国际博览中心盛大举行。   上岛制作所将展出以下产品:   傅立叶微弱发光分光分析仪(FT-CL)   FPS磨耗试验机   气泡点分析仪(BPA)   门尼粘度计(MVR)   硫化试验机(FDR)   粘弹性分析仪   气动冲裁试验机   另外,展会期间上岛制作所将举办以轮胎磨耗和橡胶硫化为主的技术交流会,届时日本橡胶工业委员会委员、在橡胶领域具有13年从业经验的资深研发及应用专家北畠先生将与您进行面对面的交流。   主讲人:北畠知幸   时间:2010年11月26日 10:45 – 11:45 AM   展会地址:上海市浦东新区龙阳路2345号   展馆号:W2   展台号:C767   展会日期:2010年11月25日至27日   时间: 2010年11月25日(9:30-17:00)   2010年11月26日(9:00-17:00)   2010年11月27日(9:00-15:00)

会展

2010.09.26

橡胶硫化特性的测试 (包括门尼焦烧和硫化曲线)

硫化是橡胶制品制造工艺中最重要的工艺过程之一。 就是使橡胶大分子链由线性变为网状的交联过程,从而获得良好物理机械性能和化学性能。 橡胶的硫化性能是反映橡胶在硫化过程中各种表现或者现象的指标,对进行科研、指导生产具有很大的实用价值,硫化性能主要包括焦烧性能、正硫化时间、硫化历程等,测定橡胶的硫化性能方法很多。其中以硫化仪和气泡点分析仪最佳。 ⑴ 门尼粘度计法 门尼粘度计法不但能测定生胶门尼粘度或混炼胶门尼粘度,表征胶料流变特性,而且能测定胶料的触变效应,弹性恢复、焦烧特性及硫化指数等性能,因此它是最早用于测定胶料硫化曲线的工具。虽然门尼粘度计不能直接读出正硫化时间,但可以用它来推算出硫化时间。 ⑵ 硫化仪法 硫化仪是近年出现的专用于测试橡胶硫化特性的试验仪器, 类型有多种。按作用原理有二大类。第一类在胶料硫化中施加一定振幅的力,测定相应变形量如流变仪;第二类是目前通用的一类。这一类流变仪在胶料硫化中施加一定振幅变形,测定相应剪切应力,如振动圆盘式流变仪。 3.1 橡胶门尼焦烧试验 胶料的焦烧是胶料在加工过程中出现的早期硫化现象,每个胶料配方都有它的焦烧时间(包括操作焦烧时间和剩余焦烧时间)。在生产中应控制此段时间的长短。如果太短,则在操作过程中易发生焦烧现象或者硫化时胶料不能充分流动,而使花纹不清而影响制品质量甚至出现废品,如果焦烧时间太长,导致硫化周期增长,从而降低生产效率。当前测定焦烧时间广泛使用的方法是门尼焦烧粘度计(测定的焦烧时间称为门尼焦烧时间),此外也可以用硫化仪测其胶料初期时间(t10)。 3.1.1 门尼焦烧的试验原理 用门尼粘度计测定胶料焦烧是在特定的条件下, 根据未硫化胶料门尼粘度的变化,测定橡胶开始出现硫化现象的时间。 3.2 橡胶硫化特性测定 为了测定橡胶硫化程度及橡胶硫化过程过去采用方法有化学法(结合硫法、溶胀法),物理机械性能法(定伸应力法、拉伸强度法、永久变形法等),这些方法存在的主要缺点是不能连续测定硫化过程的全貌。硫化仪的出现解决了这个问题,并把测定硫化程度的方法向前推进了一步。 硫化仪是上世纪六十年代发展起来的一种较好的橡胶测试仪器。广泛的应用于测定胶料的硫化特性。硫化仪能连续、直观地描绘出整个硫化过程的曲线,从而获得胶料硫化过程中的某些主要参数。 上岛 硫化试验仪(无转子) 型号:VR-3110 在规定的温度下,混合橡胶放在上下平板膜腔之间并施以正弦波扭矩振动时,随着橡胶的硫化测定其扭矩的变化。可根据最大扭矩、最小扭矩、焦烧时间、硫化时间、粘弹性等其它因素的变化求出硫化特性的试验机。 上岛 气泡点分析仪型号:VR-9110 气泡点分析仪是能在需要的最小限度抑制橡胶的硫化时间的测试机,而对车胎、皮带、防振橡胶等产品的硫化工程控制有效。对生产性提高、能源消减、摩耗特性或者耐久性等产品特性的提高有益。 橡胶硫化不够时看到的内部气泡在硫化工程中控制 ,知道每种材料的最佳硫化时间。

百态

2010.09.25

如何解读硫化仪测得的硫化曲线

硫化仪测定未硫化胶料硫化特性的原理:将未硫化胶料试样放入一个完全密封或几乎完全密封的模腔内,并使之保持在设定的试验温度下。模腔有上、下两个部分,其中一部分以微小的摆角振荡。振荡使试样产生剪切应变,测定试样对模腔的反作用转矩(力)。此转矩(力)取决于胶料在硫化过程中产生的、随硫化时间长短而连续变化的剪切模量。从胶料入模开始,硫化仪便自动记录反映胶料产生剪切应变的转矩的数值。于是,便得到了一条转矩与时间的关系曲线,即硫化曲线。其形状与设定的试验温度和胶料的特性有关。 (有的硫化仪用FL):最小转矩或力(N.m或N); (有的硫化仪用Fmax):在规定时间内达到的平坦、最大、最高转矩或力(N.m或N); (有的硫化仪用t10):也叫焦烧时间,即转矩达到ML+(MH-ML)*10%时所对应的时间;(有的硫化仪用t90): 也叫正硫化时间,即转矩达到ML+(MH-ML)*90%时所对应的时间,称为工艺正硫化时间。 硫化历程分为四个阶段:硫化诱导阶段,热硫化阶段,硫化平坦阶段和过硫化阶段。 什么是橡胶硫化压力?硫化压力在橡胶成型过程中起什么作用? 橡胶件硫化的三大工艺参数是:温度、时间和压力。其中硫化温度是对制品性能影响最大的参数,硫化温度对橡胶制品的影响的研究也比比皆是。但对硫化压力比较少进行试验。 硫化压力是指,橡胶混炼胶在硫化过程中,其单位面积上所承受的压力。一般情况下,除了一些夹布件和海绵橡胶外,其他橡胶制品在硫化时均需施加一定的压力。 橡胶硫化压力,是保证橡胶零件几何尺寸、结构密度、物理机械的重要因素,同时也能保证零件表面光滑无缺陷,达到橡胶制品的密封要求。作用主要有以下几点: 防止混炼胶在硫化成型过程中产生气泡,提高制品的致密性; 提供胶料的充模流动的动力,使胶料在规定时间内能够充满整个模腔; 提高橡胶与夹件(帘布等)附着力及橡胶制品的耐曲绕性能; 4) 提高橡胶制品的物理力学性能。 硫化压力的选取需要考虑如下几个方面的因素: 1) 胶料的配方; 2) 胶料可塑性的大小; 3) 成型模具的结构形式(模压,注压,射出等); 4) 硫化设备的类型(平板硫化机,注压硫化机,射出硫化机,真空硫化机等); 5) 制品的结构特点。 硫化压力选取的一般原则: 1) 胶料硬度低的(50-Shore A以下或更低),压力宜选择小,硬度高的选择大; 2) 薄制品选择小,厚制品选择大; 3) 制品结构简单选择小,结构复杂选择大; 4) 力学性能要求高选择大,要求低选择小; 5) 硫化温度较高时,压力可以小一些,温度较低时,压力宜高点。 对硫化压力,国内外一些橡胶厂家有如下一些经验值供参考: 1) 模压及移模注压的硫化方式,其模腔内的硫化压力为:10~20Mpa; 2) 注压硫化方式其模腔内的硫化压力为:0~150Mpa; 3) 硫化压力增大,产品的静态刚度也随之增大,而收缩率随之逐渐减小;(在国内的减振橡胶行业内,对于调整产品的刚度,普遍采用的依然是增加或者降低产品所使用的胶料硬度,而在国外,已经普遍采用了提高或者降低产品硫化时的胶料硫化压力来调整产品的静态刚度。) 4) 随着硫化压力的不断提高,产品胶料的收缩率会出现一个反常的现象,即当产品胶料的硫化压力达到83Mpa时,产品胶料的收缩率为0,若产品胶料的硫化压力继续不断上升,产品胶料的收缩率会出现负值,也就是说,在这种超高的产品胶料硫化压力下,产品硫化出来经停放后,其橡胶部分的尺寸比模具设计的尺寸还要大; 5) 在模压和注压方式下,模腔内胶料的硫化压力随着时间的延长,总是先增高后减少,并最终处于平坦状态; 6) 随着胶料硫化压力的提高,其胶料的300%定伸和拉伸强度均随之提高,其胶料的扯断伸长率、撕裂强度和压缩永久变形却随之下降; 7) 在减震橡胶制品硫化过程中,注压硫化方式中模腔内胶料的压强比模压硫化方式的压强高一倍以上。产品达到相同的静刚度所需的胶料硬度有较大差别。随产品硫化时的硫化压力提高,产品在压缩永久变形性能方面有明显的提高。 1. 什么是硫化温度 橡胶硫化温度是硫化三大要素之一,是橡胶进行硫化反应(交联反应)的基本条件,直接影响橡胶硫化速度和制品的质量。与所有化学反应一样,硫化反应随着温度升高而加快,易于生成较多的低硫交联键;硫化温度低,则速度慢,生成效率低,生成较多的多硫交联键。硫化温度并且大体适用范特霍夫定律,即温度每上升8~10℃(约相当于一个表压的蒸汽压力),其反应速度约增加一倍;或者说,反应时间约减少一半。 2. 怎样选择硫化温度 2.1 橡胶的种类 随着室温硫化胶料的增加和高温硫化的出现,硫化温度趋向两个极端。从提高硫化效率来说,应当认为硫化温度越高越好,但实际上不能无限提高硫化温度。橡胶为高分子聚合物,高温会使橡胶分子链产生裂解反应,导致交联键断裂,即出现“硫化返原”现象,从而使硫化胶的物理机械性能下降。如高温硫化天然橡胶时,溶于橡胶中的氧随着温度提高而活性加大,引起强烈的氧化作用,破坏了橡胶的组织,降低了硫化胶的物理机械性能。 综合考虑各橡胶的耐热性和“硫化返原”现象,各种橡胶建议的硫化温度如下: NR 最好在140-150℃,最高不超过160℃; 顺丁橡胶、异戊橡胶和氯丁橡胶最好在150-160℃,最高不超过170℃ 丁苯橡胶、丁腈橡胶可采用150℃以上,但最高不超过190℃; 丁基橡胶、三元乙丙橡胶一般选用160-180℃,最高不超过200℃; 硅橡胶、氟橡胶一般采用二段加硫,一段温度可选170-180℃,二段硫化则选用200-230℃,按工艺要求可在4-24h 范围内选择。 2.2 橡胶配方中硫化体系的类型 按照最终制品不同性能的要求,橡胶配方选用不同的硫化体系。硫化体系不同,则硫化特性不同,有的需要高活化温度,有的需要低活化温度。因此要根据实际的硫化体系来选择相应的硫化温度。通常,普通硫磺硫化体系,其硫化温度选取范围为130-160℃,具体需要根据所使用的促进剂的活性温度和制品的物理机械性能来确定。 促进剂的活性温度较低或制品要求高强度、较低的定伸应力和硬度时,硫化温度可选择较低一些,这样生成较多的多硫交联键; 促进剂的活性温度较高或制品要求高定伸应力和硬度、较低伸长率时,硫化温度宜采用高一些,这样生成较多的低硫交联键。 有效、半有效硫化体系,硫化温度一般掌握在160-165℃之间,过氧化物及树脂等非硫磺硫化体系,硫化温度适合选择170-180℃.尤其要指出,对于EPDM,NBR硫磺硫化的配方,如设计需要二次加硫,一次加硫与二次加硫的温度和时间影响最终制品的压缩永久变形和硬度等机械性能均比较大;而过氧化物硫化的配方,一次加硫的温度尤为重要,最佳在180℃以上,若一次加硫温度不足,二次加硫补足的效果甚低。即过氧化物硫化的配方,二次加硫对最终物性的影响很小。 橡胶属于热的不良导体,受热升温较慢。对于厚制品来说,采用高温硫化很难使内外层胶料同时达到平坦范围;造成制品外表部分恰好正硫化时,而内部出现欠硫化。或者内部恰好出现正硫化时,而外部已过硫化。为了保证厚制品硫化均匀,除了配方设计时需要充分考虑胶料的硫化平坦性外,在选择硫化温度时,也要考虑硫化温度低一些或采用逐步升温的操作方法。 l对于薄制品,硫化温度可以适当高点。 对于夹织物的橡胶制品,通常硫化温度不高于140℃.而发泡橡胶,需要按照发泡剂和发泡助剂的分解温度选择适宜的硫化温度。 什么叫橡胶制品硫化时间?如何设定硫化时间? 1. 定义 1.1 橡胶制品硫化时间 站在一定的温度、模压下,为了使胶料从塑性变成弹性,且达到交联密度最大化,物理机械性能最佳化所用的时间叫橡胶制品硫化时间。通常不含操作过程的辅助时间。 硫化时间是和硫化温度密切相关的,在硫化过程中,硫化胶的各项物理、力学性能达到或接近最佳点时,此种硫化程度称为正硫化或最宜硫化。在一定温度下达到正硫化所需的硫化时间称为正硫化时间,一定的硫化温度对应有一定的正硫化时间。当胶料配方和硫化温度一定时,硫化时间决定硫化程度,不同大小和壁厚的橡胶制品通过控制硫化时间来控制硫化程度,通常制品的尺寸越大或越厚,所需硫化的时间越长。 2. 硫化时间的设定方法 2.1 正硫化时间的测试 胶料正硫化时间的测试方法有: 2.1.1物理-化学法(包括游离硫测定法和溶胀法); 2.1.2 物理-力学性能测定法(包括定伸应力法、拉伸强度法、定伸强度法、抗张积法、压缩永久变形法、综合取值法等); 2.1.3专用仪器法(包括门尼粘度法、硫化仪法)等。 目前最常用的是硫化仪法。通过硫化仪测试,可以得到胶料的正硫化时间。 2.2 制品硫化时间的确定 2.2.1 若制品厚度为6mm或小于6mm,并且,胶料的成形工艺条件可以认为是均匀受热状态,那么,制品的硫化时间与硫化曲线中所测得的正硫化时间相同(温度一致的情况下,即加硫温度使用硫化仪测试的温度); 2.2.2 若制品壁厚大于6mm,每增加1mm的厚度,则测试的正硫化时间增加1min,这是一个经验数据。例如,一橡胶制品,其厚度为22mm,试片测试的正硫化时间为6min(温度设定为150℃),那么,在150℃硫化时,该制品的硫化时间为6+(22-6)×1=22min。这时间不包括操作过程的辅助时间。 3. 二段加硫时间设定 3.1 定义为了达到合理的制造工艺和合理成本,把橡胶硫化分为一段、二段两个过程来完成的工艺方法,其第二段的工艺就是所谓的二段加硫。一段硫化主要是使制品得到定形,然后将未100%正硫化状态而得到定形的制品集中起来进行二段硫化。这样,提升了一段硫化的效率,二段硫化的集中处理,也提升了效率,节省了能源。 3.2 二段硫化时间的设定 除合理成本考量,对于特种橡胶如Silicone胶、FKM橡胶,其正硫化过程的时间较长,正常工艺均采用二段硫化。 NR,一般不采用二段加硫。因其非常容易产生硫化返原现象。如需要建议在100℃以内,2小时左右; SBR,BR一般采用100-120℃,1-2小时; NBR,EPDM(硫磺硫化)一般采用140-150℃ 2-4小时; EPDM (过氧)一般采用150-160℃ 2-4小时; FKM一般采用 200-230 8-12小时。

百态

2010.09.21

硫化时间及温度与促进剂之间的关系

工业制品在生产时往往追求的是最低的温度,最短硫化时间。当认为硫化时间太长时往往是随便增加促进剂、或提高硫化温度,但实际这样做法是不对的。 1.因为硫化温度决定于橡胶的品种,如天然橡胶的最佳硫化温度为145-148度,丁苯、丁睛胶、顺丁胶的最佳硫化温度为148—153度,硅橡胶的硫化温度为170-175度。在实际操作时应考滤温差调节温度在这个基础一般加3-5 度左右。硫化温度的设置是不应该变动的。如变动肯定会影响橡胶的物性的。同时在生产过程中肯定会出现这样那样的问题。 2.硫化时间的设定是跟踞制品的厚度及操作要求来设定的。因为橡胶的导热性是很差的。制品越厚硫化时间越长。硫化时间的设置应考滤不同的产品而设定不同的硫化时间。薄制品流化时间太长是对生产力及能源的浪费。厚制品硫化时间太短,外焦里不熟严重影响质量。 3.为了提高硫化速度一般有两种方法首先是加温,再一种是增加促进剂用量或改用超超促进剂等,如加温对物性要求不高的产品是可以考滤的。但很难控制的。因为按理论计算每提高10度硫化时间约缩短一半不到点时间。如提高温度也应该按这样推算应提高多少温度。增减促进剂来调整流化速度是常用的一种方法,它必须是在设定好温度及时间后,再增减促进剂来调节的。 调整促进剂是有讲究的,因为促进剂及硫磺在橡胶中的溶解度是很小的。当超过它的溶解度它就会跑出来,出现喷霜现象。而且物性也要有很大的变化。 实践证明。一般普通产品促进剂用量应越少越好。加减促进剂不应该按比例进行的。应该增减第二。第三促进剂,提高活化性能。这样就可以有效地控制促进剂的喷霜问题,从而不影响产品的物性及稳定性。 提高生产力不能完全从减少硫化时间来考滤。一般厂家都是从操作工增加操作模具数量来考滤的。盲目增加促进剂、提高温度,来提高产量有以下几点危害。 1.物性影响。 2.有喷霜的可能。 3.胶料易自硫。 4.胶料粘性大,硫化性能差、不易操作。 优秀的配方应选用最适应橡胶硫化温度的最佳上限,最少的促进剂用量,最短的硫化时间。这三个主面来考滤的。 目前国内有很多橡胶厂的工艺生产8MM厚度以下的模压制品,采用DM—M---TMTD—D 促进剂四种并用搭配是一种很优秀的配方,他的优点是硫化曲线平坦,焦烧时间长,易控制,不易喷霜。 DM为第一促进剂决定于整个硫化进程,而且在四种促进剂中用量最多,并决定于橡胶的某种物性。一般情况下是不应该增减的。 M的用量少一点它可以提高硫化速度,作为第二促进剂使用。 在硫化进程中它与DM是既互相抑制又互相活化的,这种并用对硫化速度的控制起着关健作用。并且是一种塑解剂,有利于橡胶分子的塑解。 TMTD是第三促进剂它是一种超超促进剂用于加快硫化速度,一般用量不超过DM的10%,否则用多了胶料易自硫,胶料物性下降。 促进剂D本身是种中速促进剂。单一用时硫化速度不快,一般用于厚制品。但是它是一种碱性促进剂,与DM及M并用时可以迅速活化,硫化速度立即加快。它作为助促进剂用,主要当作活化剂使用,用于撑控硫化速度。一般不超过DM的20%。它在调控硫速时与TMTD一起调整为好。 TMTD在高温下会分解出M迅速活化D/DM。 不同的促进剂在橡胶中的溶解度是不同的,这种多种促进剂并用后可以减少单一促进的用量。对控制橡胶制品中的促进剂喷霜起着关健的作用。也大大地方便了硫化速度的调节。不同的物性,不同的焦烧、不同的硫化时间,应用不同的促进剂搭配。盲目地提高硫化温度来加快硫化速度是一种最愚蠢的做法。 用最佳的硫化温度,合理地使用促进剂搭配,照样能设计出硫化速度快,物性良好的配方,在是日常生产中,要追求快速硫化在1.5分以下可以采用M/H 或M/TS并用,要求一般的焦烧、较快的硫速的在3分促以下的可以采用DM/D/TMTD,在4.5分钟以下可以采用DM/M/TMTD并用。类似的并用举不胜举。 最佳硫化时间也不是随便而定的,是根据产品的厚度、硫化温度计算出的,计算公式书上都有的我也不多讲了,也可用实践经验公室估算,6MM以下按T90时间,超过6MM可以按T90+(m-6)分钟计算。能生产出一种优秀的产品除了要有一张合理优秀的配方。 在硫化时间、温度、压力及生产工艺因素方面也是同等重要。

标准

2010.09.20

什么样的轮胎可以翻新?

 (一)、冷翻胎体必须符合下列标准: 1.胎面花纹尚余2mm以上,不伤基部胎体,胎体任何部位无脱空。 2.胎侧允许有轻微老化裂纹。 3.轮胎胎趾口不能有明显的凹槽。钢丝圈无松散、折断和严重弯曲。 4.轮胎穿洞允许范围: a. 胎冠部位割洞后的最大洞口直径≤Φ35mm,且每条轮胎最多允许有二处(包括以前修补)。 b. 胎侧洞口与子午线垂直洞口长度为25mm与子午线平行的洞口长度为60mm。其洞口宽度超过25mm均视为圆洞,其直径最大不超过30mm。每条轮胎上允许有一处。 c. 整条轮胎修补总数不超过5处(含过去修补)。 5.胎侧洞口与胎趾口之间的距离:9.00R20以下,应大于65mm;9.00R20至12.00R22.5应大于80mm(工程轮胎除外)。 6.无内胎轮胎的口子部位严禁有缺口、损坏、裂缝等现象。 (二)、修补胎体必须符合下列标准: 1.中部花纹尚余4mm以上。 2.允许有轻微老化裂纹。 3.钢丝圈无松散、折断和严重弯曲。 4.穿洞允许范围: a. 胎冠部位割洞后的最大洞口直径≤Φ45mm,且每条轮胎最多允许有二处(包括以前修补)。 b. 胎侧洞口与子午线垂直洞口长度为30mm与子午线平行的洞口长度为60mm。其洞口宽度超过30mm均视为圆洞,其直径最大不超过35mm,每条轮胎上允许有一处。 c. 整条轮胎修补总数不超过5处(含过去修补)。 5.胎侧洞口与胎趾口之间的距离:9.00R20以下,应大于65mm;9.00R20至12.00R22.5应大于80mm(工程轮胎除外)。 6.胎轮胎的口子部位严禁有缺口、损坏、裂缝等现象。(end)

百态

2010.09.03

汽车复合材料内饰件的创新应用

“人们每天都被各类形形色色的车辆外观所吸引,但是什么能让他们乐于享受驾驶?”一位业内分析人士表示。“很明显,只有让驾驶者感到舒适且安全才能做到这点。”这就是为什么自上世纪九十年代之后,设计师们将聚焦的重点由车辆外饰和方便性能方面,转移到了车辆内饰方面,包括:改进内饰部件的触感,减低行驶过程中的发动机噪音,为车厢制造视觉和谐,增加侧部的安全气囊和以通信设备提供更多方式给sync,还能够提供数据信息交换服务(卫星航海、卫星收音机、手机、MP3播放器、互联网等等)。此外,汽车制造商始终在寻找更好的功能集成性。  福特汽车公司越来越重视打造复合材料内饰部件 因此,生产汽车内饰部件的原材料要求与外饰部件的材料具有同等的耐用性(十年左右)。此外,所有驾驶室的表面不仅要和所需的颜色相匹配,还要面临随着使用,颜色逐渐变淡的境况。不仅如此,鉴于轿车的乘客车厢内不同材料的数目的不平均制造商要使这些材料以相同的速度颜色变淡,使它们在 10 年后的颜色依然是匹配的。加工工具也变得越来越复杂,能够使最终产品与设计图极其接近。最后,制造过程要具备更高效率。所有这一切都为了优化成本与车辆性能。 近日,有影响力的消费者和OEM制造商同时对“绿色”技术产生了兴趣,如生物基单体和天然纤维增强材料,它们能够降低车身重量,减少制造成本和减低碳排放。业内做出的远期规划是加利福尼亚州将对国家购买车辆执行内饰排放标准,使用被称为Section 01350 标准测试,该标准对物质的排放量规定了严格的限制。如果该标准正式出台,加州的采购程序可能会影响在北美销售的所有客运车辆。  巴斯夫复合材料汽车部件中 天然纤维含量高达90% 这些因素,加上所有汽车制造商承受的巨大压力,即:降低车身重量(以提高燃油经济性)和维持或降低制造成本,满足消费者对更高驾驶舒适度的需求,以及方便操作和内饰豪华的要求,为增强塑料诸多解决方案创造了巨大发展机会。 多用途,无 VOC 丙烯酸聚合物 最有趣的新汽车复合材料之一,是一款独特的聚合物:热固性和热塑性材料。这种材料在提高车辆性能、降低车身重量和制造环保内饰方面拥有巨大的发展潜力。这款材料的发明者和制造者BASF SE (德国 Ludwigshafen路德维希港德意志联邦共和国西南部城市 在莱茵河畔),称其为“Acrodur”。该公司表示,这款交联丙烯酸乳液共聚物材料在欧洲地区已经使用十多年了。  巴斯夫推出的 Acrodur 丙烯酸酯共聚物/天然纤维预浸料 去年,Acrodur获得了2009 SPE汽车创新大奖。凭借基于自然纤维材料制成的7系车门内板,宝马公司赢得了材料创新类别奖。这款门板是巴斯夫和J. Dittrich & Son公司联合开发的,采用了Acrodur丙烯酸共聚物树脂,Dräxlmaier集团供货。与其他用于车门内板的、基于自然纤维的材料相比,能够降低20%的重量。 向评判团介绍这款材料的是UlrichDräxlmaier。他强调说:Acrodur中只有不到30%的石化-塑料成分。因为不需要加工真空展平板、干燥或喷射的设备,如果将它量产,在相关设备上的投资会比竞争材料低25%。新材料表面的独特外层,是开发人员用较薄的铝箔层压制成的。  Faurecia公司天然纤维复合材料汽车部件 Acrodur系列的新型胶粘剂,该产品具有很强的对环境敏感和安全特性,且胶粘性能好,可为用户的应用创新提供潜在空间。 据悉,该新产品是水性无甲醛交联丙烯酸,密度高,可用于生产耐用性塑料聚合物。据中国环氧树脂行业协会介绍,基于丙烯酸酯的这一产品为生态环保型胶粘剂领域提供了一类新产品,它揉和了热塑性塑料的工作性能和热固性聚合物的卓越耐久性和承载能力。而且它是一种单组份水性体系,可以通过加热固化在固化反应中唯一的副产品是水,不会产生酚甲醛。  Faurecia公司天然纤维复合材料汽车部件 该产品的另一个特点是节省成本,其加工非常简单,可以利用传统技术将其用在几乎所有基材上,而不需要为满足卫生产品生产场地的标准而采用成本高昂的特别措施。 在制造复合材料部件时,汽车工程也越来越多地采用复合材料,巴斯夫的Acrodur热处理型丙烯酸共聚物成型的具有高负载自然纤维的坯料被Draxlmaier集团压注成下门板车内件安装在BMW7系列豪华车上。这一树脂混合体经过预先热塑后成为一种独特的丙烯酸共聚物,作为生产用的预浸料坯/半成品或坯料,在120℃以上温度下交联形成非常耐用的热定型材料。树脂具有自然纤维良好的浸润性,化合物成型能力好,与刚性物机械固接好,所生产的复合材料具有高纤维抗载力,在车门应用中达到70%,使门板轻量化、薄型化但具高坚度。而高性能、轻型/经济型和绿色复合物节约成本,减少VOC挥发,快速再生的自然纤维垫在不失性能的同时降低了汽车炭足迹。 SABIC创新塑料公司的高端材料继续代替传统产品,如玻璃、金属和热加工型,使得汽车内外部在款式、性能和档次上尽善尽美。“汽车厂商在寻求减少环境影响的新出路,我们的材料满足了所要求的目标,无论是降低重量,可回收,或者避免二次加工或卤素污染。未来汽车设计将以创新方式给高性能塑料带来许多新机会,我们准备和客户一道把生态材料扩充到更多新应用中。”SABIC汽车创新塑料公司市场、工程及技术经理Venkatakrishnan Umanaheswaran说。 显然,没有复合材料,创新和经济性生产在当今汽车行业几不可能。工程聚合物在车用内外饰、变速箱/底盘、车身、燃油、电器/电子应用上发挥重要作用。Ticona工程塑料公司全球汽车负责人Maria Ciliberti说 :“汽车应用上的关键事项包括温度、化学腐蚀、电子隔离、尺寸稳定性、公差和模块化,当然还有成本和重量节省等。在外饰方面,工程塑料既要承受强大的机械负载,又要抗紫外和化腐(如清洗剂)。集成线缆要求优质耐磨损材料,并在零下40℃至80℃高低温范围内保持机械稳定。” 由于汽车内饰兼有舒适、安全和作业功能,所用材料既要达到技术要求(如韧性与强度),又要拥有和内饰设计相配、外观诱人的成色。(end)

百态

2010.08.30

炭黑对硫化胶性能影响

一、硬度。 硬度是硫化胶的重要特征之一。近年来,由于橡胶制品应用范围的日益广泛,使用条件越来越苛刻,所以,硬度的重要性日益突出。在硫化胶的配方设计中,影响硬度的主要因素有,炭黑的品种、配合量及操作油等,另外也与硫化程度有关。硬度随硫化胶交联密度的增加而增加。首先,炭黑的配合量增加,硫化胶的硬度增加。但是结晶橡胶的的硬度增胶幅度要大于非结晶橡胶,所以在同一炭黑配合量下,结晶橡胶的硫化胶硬度要高于非结晶橡胶。第二,炭黑的粒径与硫化胶的硬度关系紧密,粒径越小,硫化胶的硬度越大,在橡胶用系列炭黑中,N110的硬度是最高的,也是粒径最小的橡胶用炭黑。第三,炭黑的结构越高,硫化胶的硬度越大,在同等粒径下,高结构的炭黑比第结构的炭黑的硫化胶的硬度大。如N234的硬度就比N220的硬度高,但结构的影响不像受粒径的影响那样大。其中的原理在本网站另一个产品知识中介绍。 二、定伸应力。 定伸应力实际上是反映了硫化胶网状结构在外力作用下抵抗变形的能力。他是衡量炭黑补强性重要尺度。硫化胶的定伸应力与炭黑的配合量有关。定伸应力的根本影响是硫化胶料交联密度的效果,交联密度增加,硫化胶的定伸增加。首先,硫化胶的配合量增加,在炭黑粒子周围形成的交联数量增加,定伸增加,硬度也增加。从这一层面上讲,硬度与定伸具有同样的相关性。即凡可增加硬度的因素,都增加胶料的定伸。第二,炭黑的高,则硫化胶的定伸高。炭黑的粒径与定伸的关系与硬度不一样,硬质炭黑是随着粒径的减小,定伸减少;在软质炭黑中,随在炭黑粒径的增加定伸减少,粒径在37nm为最大值。最后,炭黑的表面活性也影响炭黑的定伸,表面活性高的炭黑定伸高。 三、拉伸强度。 拉伸强度表征制品能够抵抗拉伸破坏的极限能力。他同耐磨性,抗撕裂强度成为硫化胶质量的三大补强标准。首先,炭黑配合量增加而增加。其次,炭黑的比表面积与拉伸强度呈正比关系,而炭黑结构对拉伸强度相关性不太明显。但在炭黑配合量较高或较低时拉伸强度受炭黑结构的影响较大。 四、耐磨性。 胶料的耐磨性与粒径的关系比较紧密,也是炭黑型号分类的依据之一。炭黑的磨耗过程分俩部分,第一部分是在外力摩擦下,橡胶表面在高温下氧化过程,第二部分是橡胶表面被氧化的部分脱落过程。耐磨性与胶料的断裂能有关系,所谓的断裂能是胶料的拉伸强度与伸长率的乘积。断裂能大的胶料,耐磨性大。胶料的耐磨性与炭黑的配比量有关系,配比量越大,胶料的耐磨性越大,但到一定程度后又逐渐减小。(end)

百态

2010.08.26

轮胎设计制造前沿技术

●轮胎制造装备技术 轮胎制造装备工业的发展为子午线轮胎制造工艺的创新、变革提供了条件。表现为以下几点: 实现多种集数字化、智能化、集约化、模块化、自动化于一身的轮胎制造系统。 实现信息化、数字化、可视化、智能化于一体的控制技术,轮胎从密炼→压出→成型→硫化→检测→入库出库→用户使用,实现对制造系统全过程的质量和成本在线适时控制,以及信息收集、跟踪追溯生产过程中设备工艺和能源消耗情况。 国外大轮胎公司已开发成功低温连续混炼以及以轮胎成型为核心的子午线轮胎全自动生产线。轮胎生产正向低能耗、高效率、高精度、全自动化的方向发展。 ●轮胎工艺技术 轮胎制造装备技术的发展得益于当代自动化技术的进步及轮胎工艺技术的创新发展。目前,轮胎工艺技术发展总的趋势表现为: 向机电一体化的方面发展,微电子应用日趋普遍,取代了轮胎生产靠劳动者的技术经验这一传统模式。已广泛运用PLC、PID、平板电脑及网络控制、CC-LINK、伺服及运动中心等当代先进的控制技术,提高控制的准确性及自动化水平,实现自动化、智能化、群控化。 设备向机组化、装置化的方向发展,联动化、系统化的程度不断提高,使之在生产线上充分发挥单机的潜在效能,将多工序、多次重复加工优化成流水线式的一次加工,省人省力,降低能耗,提高生产效率。 轮胎生产线向高功能、多用途和机动灵活的方向发展,开发适应小批量、多品种的柔性工艺和小型装置。 轮胎设备向安全化、节能化、环保化发展,在发展低碳经济的大背景下,设备的节能减排功能日臻完善。 轮胎设备向模块一体化发展,提高设备的自动化水平。 ●轮胎设计技术 轮胎设计技术包含了产品结构设计、配方设计、材料设计、工艺(含设备)设计和试验/检测设计五大技术。轮胎产品的升级、换代就依赖这些技术的发展和进步。与此同时,这五大技术之间也是相互依存、相互促进的关系。 在国外,以产品结构设计技术为例,对于速度级别(N级以上即时速达到140千米以上)较高的轮胎,一般都采用以动态平衡轮廓设计理论为基础的设计软件(大公司多为自行开发)来设计轮胎的内、外轮廓曲线。而以降噪设计和抗湿滑设计等理论为基础的设计软件被用来支撑轮胎的花纹设计。整体轮胎的力学特性又借助于有限元力学分析软件和各种模拟试验软件加以验证、改良。 由于轮胎是集多种类型、多种特性骨架材料以及多种形状、多种性状胶料部件构成的极其复杂的复合体,且在胎面又辅以形状不规则的花纹(多采用变节距设计)。所以,各类辅助设计软件目前还要依赖大量先进的检测手段和试验设备加以验证和修正。只有通过大量、长期、专业的反复验证,这些辅助设计软件才能不断升级,最终真正实现轮胎仿真设计的理想目标,即只要借助各种先进的仿真设计软件就能定性、定量地设计和制造出预先所需要的、具有适应特定使用环境和寿命的理想轮胎。这一目标的实现会大大提升产品的开发效能,提高产品的使用性能,降低产品的开发成本。 目前世界轮胎设计软件趋向于使用虚拟模拟设计软件,在轮胎进入实质制造阶段前,对轮胎的各项性能要求进行计算机模拟实验,以改进轮胎设计。 ●轮胎检验技术 成品轮胎试验是改进、提高轮胎产品质量和开发新产品新设备的重要依据。 为了提高轮胎的安全性、操控性、舒适性,需要通过高速/耐久性试验机、X光检验机、平衡试验机和均匀性试验机、激光干涉仪等试验检测设备做强度试验、里程考核试验、动平衡和均匀性检测试验。 为了提高轮胎的研发试验开发水平,国外米其林、固特异、普利司通等轮胎生产巨头利用先进的轮胎试验场,对轮胎的路面抓着性能、噪声、振动、功率损失、滚动助理、干/湿滑性能、操控性能等多种性能进行试验分析,而我国还没有专门的轮胎试验场。(end)

百态

2010.08.23

进气管采用玻璃纤维增强聚丙烯

北欧化工提供的XMODGB306SAF玻璃纤维增强聚丙烯具有长期的耐热性和耐化学性,抗振性,高抗疲劳性,操作温度在-40—120℃之间,现有的生产进气管的设备和工艺都可以使用。由于重量轻,密度较低,进气歧管的重量可降低15%,同时提供良好的阻尼性。 由于改进其操作性和减少能源使用,北欧化工的PP复合材料还有助于降低总生产成本。较低的加工温度,不需要预干燥,这样进一步降低整体能源消耗和省略了制造步骤。 大众汽车和英国零部件制造商MAHLE过滤系统公司使用北欧化工公司的玻璃纤维增强聚丙烯(PP)复合材料生产大众汽车各种型号的进气管。 大众汽车公司是第一家选择北欧化工公司生产的XMODGB306SAF 35%的玻璃纤维增强聚丙烯(PP)来生产进气管的,代替了原来使用的玻璃纤维增强聚酰胺(PA)。

百态

2010.08.19

车灯选用沙伯基础创新塑料Lexan XHT树脂

领先汽车照明产品供应商海拉公司(Hella)选用沙伯基础创新塑料(SABIC Innovative Plastics)的Lexan XHT树脂,为两家大型欧洲汽车制造商打造真空镀铝的前照灯灯圈和冰蓝色的透明灯圈。这种新型耐高温聚碳酸酯 (PC) 共聚物具有非凡的热稳定性和色彩稳定性、出色的真空镀铝性能和高光泽度,还易于加工,能提供更大的设计自由度。 如今,前视照明设计和高密度卤素、疝气与LED灯泡在使用中会产生高温,而Lexan XHT 共聚物能在此种高温下保持尺寸稳定性。与传统的PC及其他材料相比,它可以在170℃以上高温条件下连续使用于真空镀铝应用中。 这些透明树脂可以进行色彩定制,如海拉的冰蓝色透明灯圈,而且能在车辆的使用期限内保持色彩的稳定性。它们还可以进行真空镀铝,从而提供高光泽度、高反射性的外观。由于其出色的聚合物-金属结合性能,Lexan XHT树脂可以直接真空镀铝,从而免除了在部件上涂底漆的需求。它们具有出众的耐湿性,并提供高质量的真空镀铝表面光洁度而不会出现气孔或气泡。Lexan XHT材料高流动性适合制造薄壁部件。只需经过少许改良,现有的PC模具就可继续使用。 海拉公司发言人Markus Richter博士称:“汽车照明产品在使用过程中温度会不断攀升,很多传统材料根本不能应对这种高温。沙伯基础创新塑料的Lexan XHT树脂正好提供了这样一种解决方案。灯圈、反射器和其他装饰部件必须在严酷的高温条件下保持外观及性能的稳定性,因而这种树脂是该类应用的理想的材料。而且它给我们提供了两种选择:有色组件所需的透明度和能营造高反射外观的直接真空镀铝。无论哪种情况,新型Lexan XHT技术对于我们成功打造新式照明设计至关重要。”

百态

2010.08.16

汽车用尼龙工程塑料

尼龙(PA)是重要的通用工程塑料品种,产量和消费曾长期居工程塑料首位,汽车是PA最大的应用市场,由于世界汽车轻量化和降低成本的趋势,汽车上零部件要求能耐高低温、耐油、耐化学药品、耐候和一定的机械性能,达到节能降耗、提高车速、改进外观和舒适性、降低成本等众多目标。PA(主要是PA改性配混料)能较好地满足这些要求,PA树脂生产厂、配混料厂、加工厂(包括模具厂)和汽车厂共同合作不断开发出改进性能和加工性、应用目标明确的各种配混料,产品繁花似锦,研究和开发工作十分活跃和卓有成效,推动促进汽车工业和尼龙工程塑料工业持续向前发展。 PA在汽车上应用广泛 汽车是塑料重要和快速增长的市场,PA具有良好的综合性能,密度低,容易成型,设计自由度大,隔热绝缘,而且在模具和组装成本上也有明显的优势。PA不仅拉伸强度高、冲击性能优而且热变形温度高、耐热、摩擦系数低,耐磨损、自润滑、耐油、耐化学性能优,而且特别是适于用玻纤或其他材料填充增强改性,提升材料性能和档次,满足最终部件和客户需求。目前PA汽车制品种类繁多,如散热器箱、前格栅、加热器箱、散热器叶片、转向柱罩、尾灯罩、吸附罐、定时齿轮外罩、风扇叶片、各种齿轮、散热器水室、空气滤清器外壳、进气歧管、控制开关、进气导管、真空连接管、安全气囊、电气仪表外壳、刮水器、泵叶轮、轴承、衬套、阀座、车门把手、车轮罩等,总之,涉及汽车发动机部件、电气部件、车身部件和安全气囊等多部位。其中汽车发动机罩下零部件用量最大,这是由于汽车向小型化、轻量化发展,发动机室体积缩小,温度升高,要求机罩下部件更耐高温,而PA通过改性,能充分达到上述要求。工业分析家认为PA部件不仅起保护作用,还有美观作用。 PA中PA6和PA66用量占绝对首位,占总量90%以上,在汽车上应用也如此。此外,由于PA11和PA12具有良好的柔软性、耐油性、耐腐蚀性、耐候性、低温下韧性、耐磨性、耐水性和尺寸稳定性,在汽车的输油管、制动管、刹车片、油箱外壳、液压容器等方面获得广泛应用,是PA11和PA12的主要应用领域。 PA新牌号及其应用 汽车用PA牌号以改性配混料为主,填充、增强牌号用量大,还有与其他树脂合金、EPDM或POE增韧改性和加各种助剂提高和改进阻燃性、润滑性、耐热性、耐磨耗性、吸水性、电性能和加工性能等牌号,近几年比较突出的新产品为改进树脂流动性、耐热性、无卤阻燃和功能性新配混料。 高流动性牌号不仅提高生产效率和降低加工成本,另一个重要作用是改进汽车部件的外观和表面质量。 高流动性配混料 塑料新材料开发方向为:提高性能、降低成本和有利于环境(包括利用生物资源和可回收利用)。降低成本始终是原料厂和用户追求的目标,一些大型PA生产厂家纷纷推出快速成型PA牌号,在不降低性能前提下,缩短成型时间,降低加工和总生产成本,其中用于汽车工业的著名产品是法国Rhodia公司推出的半结晶型PA TechnylStar,被认为是划时代的尼龙,采用了独特的聚合和配混技术,这种新型PA为象星一样的高度支化、非线型结构,加工性极好,制品外观佳,特别是玻纤增强和无机填充牌号的流动性比用PA6为基础树脂的配混料好得多,成型时注射压力低30%,成型时间缩短10%,成型温度也大幅下降,注塑机合模力可降低一半,因此在欧洲已越来越多地用于做大型板类部件,已有15种以上应用,包括做汽车发动机罩、进气歧管、燃油桶衬里、分配器和装饰件等。 荷兰DSM公司开发出第二代高流动性增强PA6牌号Akulon Ultraflow,韧性高于第一代产品,流动性比一般增强PA6 Akulon 高80%(根据螺旋流动长度),成型时间短,意味着制品表面质量高,甚至玻纤含量高达60%的树脂制品外观也甚佳,发动机罩厚度可从3.2mm减薄为2.5mm,适于做汽车机罩下部件、组合件、门内把手、镜护罩等。 美国Du Pont公司Zytel ST801A、德国BASF公司的Ultramid B3WGM24、日本东丽公司的CM1017 XL3、CM3006 LSP都是在原有牌号基础上改进的高速成型牌号。  耐热性PA 作为大量应用的工程塑料,提高耐热性始终是生产厂和用户的目标。PA进一步渗入汽车市场推动力是开发出定位于汽车机罩下应用的新一代树脂, 保持高刚性、高韧性同时,提高耐热性和流动性,半芳香族尼龙(PA9T,聚对苯二甲酰1,9壬二胺)是代表性实用耐热PA,Zytel HTN 和PPA亦为半芳香族尼龙树脂。 美国Du Pont公司的高温尼龙Zytel HTN已为用户熟悉,具有高耐热性,可替代PPS和热固性树脂用于气动刹车系统,节约成本和部件轻型化。随着机罩下温度升高,近几年对高温尼龙需求增加,其市场竞争加剧,除以聚邻苯二甲酰胺(PPA)为基础树脂的Zytel HTN外,Solvay高性能聚合物(Advanced Polymers)公司推出了系列PPA树脂牌号,能连续耐温200℃,尺寸稳定性极高,符合发动机室小型化要求,由于部件多,空间小,空气流动差,导致发动机室温度更高,因此要求更耐高温牌号。此外,瑞士EMSGrivory公司也推出了耐高温的Grivory HT高温尼龙系列树脂。预计新应用还有汽车新一代42V电子系统,老的系统是上世纪50年代开始使用的,已不能满足汽车现代化、多功能、自动化程度更高的要求,重新设计系统的部件对材料高温性能提出了明确的要求。Du Pont公司开发的半透明PA66 Zytel牌号,做42V电子系统保险丝盒,成本比聚砜和聚醚砜便宜20%。 Rhodia公司开发的2个用于冷却水箱和冷却、加热回路的玻纤增强PA66 Technyl牌号,能在130℃下长期连续使用,最高承受温度达160℃。 发动机室进气歧管(AIM)是近几年开发成功的主要塑料汽车部件,目前以PA(包括PPA)为主要原料。 无卤阻燃和其他PA 汽车、电子电器、家用电器、办公室和通讯设备等领域要求阻燃PA,采用无毒、低发烟性、高耐热阻燃剂,研究效率高、使PA力学性能下降少的无卤阻燃剂和各种阻燃剂的协同效应是无卤阻燃PA开发重点。早在20世纪80年代末,BASF公司就推出无卤阻燃PA Ultramid KR425,达UL94 V-0级,低温冲击强度达20kg.cm/cm,在此基础上不断推出新牌号,如1995年的KR4455。荷兰AKZ0工程塑料公司也推出无卤阻燃PA,荷兰DSM工程塑料公司推出的不含卤素和磷的未增强PA6牌号AkulonK2 2 5 -KS , 比重小, 流动性极好,0.75mm样片达UL94 V-0级,AkulonK224-HG56是30%玻纤增强PA6,比标准玻纤增强阻燃牌号密度低,容易加工,不易起霜,1.5mm样片达UL94-V0级。随着欧盟的RoHS、WEEE和ELV等指令发布和实施,美国、日本和我国等也相继推出相应法规,无卤阻燃PA需求增大,生产厂显著加快了性能符合要求、成本合理的无卤阻燃PA牌号开发步伐,适应经济全球化和人们增长的健康理念的要求。 提高功能性牌号包括了激光焊接、耐乙二醇、高耐磨性、可在线涂漆等牌号,其中生产厂花大力气开发能激光焊接牌号,适应高度一体化、高耐热、复杂形状制品开发要求,限于篇幅,不做详细介绍。 代表性汽车用PA新材料 进气歧管专用PA 汽车发动机进气歧管(AIM)是近年开发成功的塑料汽车部件范例,塑料AIM不仅质轻,而且由于内壁光滑,改进气体流动性(提高流量),隔热效果好,进气效率高,因而提高发动机性能和燃料利用率。目前主要材料是PA6和PA66,更耐温的PPA,还有PA/sPS共混物、酚醛树脂等。美国初期选用PA66,采用去芯成型(lost core process)工艺制备,该法工艺复杂、成本高、生产效率低,逐渐被其他新工艺替代,目前已转向先注塑两片PA6 AIM部件,然后靠振动焊接法连接。 BASF 公司在AIM用PA6 材料开发上起先锋作用,高热稳定玻纤增强PA6Ultramid BGWG6用于歧管系统底部和内部部件,暴露的上部外罩选用Ultramid B3G G6,均含30%玻纤,为钛灰色金属外观粒料,符合汽车厂Audi公司发动机风格要求,不需涂漆。 日本UBE公司开发出AIM专用PA6牌号1015GNKF,具有AIM要求的物性和振动焊接要求的二次加工性和焊接强度。日本东丽公司也推出AIM专用注塑级30%玻纤增强PA6牌号,耐热性高,亦能用振动焊接法连接。 汽车机罩下空间有限,有时实施振动焊接法有困难,为适应复杂形状和结构更紧凑的AIM连接要求,而且,激光焊接条件温和,焊接质量好,制品残余应力小。因此,树脂厂花相当大精力开发激光焊接PA料,Bayer公司、BASF公司和Du Pont公司都先后开发出激光焊接PA6和PA66牌号,制备高度一体化、更耐热的AIM。BASF公司激光PA6牌号Ultramid B3G6 LT对波长1064mm的Nd-YAG激光透光率高达72%(2mm厚制品),成型时间短,适于加工厚壁和复杂形状制品。美国Du Pont公司开发出激光焊接PA66牌号,据说激光透过率不如PA6牌号。Bayer公司推出三个激光焊接黑色玻纤增强PA6牌号。 如前所述,半芳香族PA具有更高的耐热性, 35%玻纤增强PPAAmodel A-6135 HSL已被成功用于制备商品名叫SLX的AIM,PPA高温和高湿下拉伸强度比PA66高得多,有更高的刚性、抗拉伸蠕变性和耐化学性,综合性能超过普通PA,是值得注意的动向。 PA纳米复合材料 PA纳米复合材料是1990年日本丰田中央研究所与PA树脂厂UBE公司共同开发成功的,是世界最早的聚合物纳米复合材料,用做汽车定时器罩。近年来,基于环保和成本的要求和考虑,利用纳米材料改进PA阻隔性在汽车燃油系统的开发和应用备受关注。 意大利Fiat汽车公司已决定用PA纳米复合材料作为燃油管阻隔材料,替代原来的PVDF阻隔材料,多层燃油管包括PA12外层、PA6/PA12共聚物粘接层、含2%纳米粘土的PA6/PA66共聚物阻隔层、PA6内层,这种全PA结构燃油管,有便于回收的优点。 PA6和有机改性纳米层状硅酸盐(最高含量30%,重量分数)母料加入HDPE后能提高HDPE阻隔性,甲苯对这种HDPE/PA共混物的渗透率与甲苯对纯PA相近,用于制备汽车燃油箱和油管内衬,可替代多层复合结构。 日本UBE公司开发出尼龙/粘土纳米复合材料(NCH) 牌号, 满足越来越严格的对汽车燃油挥发泄漏量限制,有PA6系的1022C2和PA66系的5034C2,氧透过率(23℃,65%RH下,30mm厚)分别为22cc/m2•d和23cc/m2•d,水蒸气透过率(40℃,90%RH下,30mm厚)分别为65g/m2•d和72g/m2•d,均约为一般尼龙牌号一半左右。应用目标为汽车燃油管,纳米复合材料降低汽油、甲醇和有机溶剂渗透率,UBE公司的Ecobesta是PA6/PA66共混物为基础树脂的纳米复合材料,比未填充PA6的对汽油的阻隔性高3倍。 市场消费和预测 目前欧洲平均每辆车用材料中塑料占10%(重量分数),塑料在汽车上用量稳步增长,目前每辆车用塑料120Kg左右,先进车型用量更多,如BMW(宝马)公司的BMW 328i型轿车每辆用塑料162Kg,占汽车总重的11.6%,其中PA为21.8Kg。美国每年用于汽车发动机室的PA已超过5.44万t,(大部分为玻纤和无机填充增强牌号),目前最大的应用制品是AIM,欧洲尼龙AIM占有率领先于美国和日本。据BASF公司的报道,每年汽车用PA配混料消费为80万t左右。 我国2 0 0 8 年中级轿车每辆平均用3kg PA工程塑料。2010年将升至4.2kg,低于发达国家用量,预计2020年前,中国每辆车用PA工程塑料以年均20%~30%速率增长,由于有许多合资汽车厂,有利于较快地接近欧美和日本的水平。 汽车是PA工程塑料最大终端应用,世界PA和PA66工程塑料中汽车应用占有比例分别为34%和50%,反过来汽车工业推动和要求PA改性料升级换代和高性能牌号开发。汽车厂根据部件要求对PA原料厂提出性能规格要求,经常要求配混料厂为其“定做”部件的专用PA配混料牌号。 结语 PA 是重要的工程塑料,为保护地球环境,减少使地球变暖的CO2排放量,满足不同汽车厂家及其部件的要求,PA树脂和配混料不断开发出综合性能更优和满足专门性能的PA改性配混料,新牌号层出不穷,有利于汽车小型化、轻量化,汽车是PA最大应用市场,反过来又影响和促进PA改性料向高性能化、系列化和专用化方向发展和新牌号的研究开发。拉动PA在汽车上用量稳步增长的主要因素是提高汽车部件性能和降低车重生产成本和有利于环境,包括改进制品外观(表面质量),提高舒适性和部件一体化,一体化后组装容易,节省空间,简化设计。PA树脂和配混料厂在提高材料耐热性、加工性(流动性和激光焊接性等)和无卤阻燃等方面都取得明显进展。 PA扩大在汽车上应用靠挤占原来金属和热固性塑料等其他材料占有的市场份额,甚至也包括替代其他热塑性工程塑料,新牌号开发仍方兴未艾,新一代树脂和技术提高了其与其他材料的竞争能力。预计未来PA在汽车上应用仍将保持较高的需求增长率,尼龙原料厂、加工厂和最终用户合作开发高性能、容易加工、低成本、针对性强和环境更友好的专用PA新配混料来扩大应用,进入新的汽车部件市场。(end)

百态

2010.08.09

做好销售的100个绝招

做好销售的100个绝招 http://www.lmjx.net 2007-6-5 12:10:04 中国路面机械网  一个人到了年老的时候,又穷又苦,那并不是那个人以前做错了什么,而是他什么都没有做。 1.对销售代表来说,销售学知识无疑是必须掌握的,没有学问作为根基的销售,只能视为投机,无法真正体验销售的妙趣。 2.一次成功的推销不是一个偶然发生的故事,它是学习、计划以及一个销售代表的知识和技巧运用的结果。 3.推销完全是常识的运用,但只有将这些为实践所证实的观念运用在积极者身上,才能产生效果。 4.在取得一鸣惊人的成绩之前,必先做好枯燥乏味的准备工作。 5.推销前的准备、计划工作,决不可疏忽轻视,有备而来才能胜券在握。准备好推销工具、开场白、该问的问题、该说的话、以及可能的回答。 6.事前的充分准备与现场的灵感所综合出来的力量,往往很容易瓦解坚强对手而获得成功。 7.最优秀的销售代表是那些态度最好、商品知识最丰富、服务最周到的销售代表。 8.对与公司产品有关的资料、说明书、广告等,均必须努力研讨、熟记,同时要收集竞争对手的广告、宣传资料、说明书等,加以研究、分析,以便做到知己知彼,如此才能真正知己知彼.采取相应对策。 9.销售代表必须多读些有关经济、销售方面的书籍、杂志,尤其必须每天阅读报纸,了解国家、社会消息、新闻大事,拜访客户日才,这往往是最好的话题,且不致孤陋寡闻、见识浅薄。 10.获取订单的道路是从寻找客户开始的,培养客户比眼前的销售量更重要,如果停止补充新顾客,销售代表就不再有成功之源。 11.对客户无益的交易也必然对销售代表有害,这是最重要的一条商业道德准则。 12.在拜访客户时,销售代表应一当信奉的准则是即使跌倒也要抓一把沙.意思是,销售代表不能空手而归,即使推销没有成交,也要让客户能为你介绍一位新客户。 13.选择客户。衡量客户的购买意愿与能力,不要将时间浪费在犹豫不决的人身上。 14.强烈的第一印象的重要规则是帮助人们感到自己的重要。 15.准时赴约--迟到意味着:我不尊重你的时间.迟到是没有任何借口的,假使无法避免迟到的发生,你必须在约定时间之前打通电话过去道歉,再继续未完成的推销工作。 16.向可以做出购买决策的权力先生推销。如果你的销售对象没有权力说买的话,你是不可能卖出什么东西的。 17.每个销售代表都应当认识到,只有目不转睛地注视着你的客户.销售才能成功。 18.有计划且自然地接近客户.并使客户觉得有益处,而能顺利进行商洽,是销售代表必须事前努力准备的工作与策略。 19.销售代表不可能与他拜访的每一位客户达成交易,他应当努力去拜访更多的客户来提高成交的百分比。 20.要了解你的客户,因为他们决定着你的业绩。 21.在成为一个优秀的销售代表之前,你要成为一个优秀的调查员。你必须去发现、去追踪、去调查,直到摸准客户的一切,使他们成为你的好明友为止。 22.相信你的产品是销售代表的必要条件:这份信心会传给你的客户,如果你对自己的商品没有信心,你的客户讨它自然也不会有信心。客户与其说是因为你说话的逻辑水平高而被说眼,倒不如说他是被你深刻的信心所说服的。 23.业绩好的销售代表经得起失败,部分原因是他们对于自己和所推销产品有不折不扣的信心。 24.了解客户并满足他们的需要。不了解客户的需求,就好象在黑暗中走路,白费力气又看不到结果。 25.对于销售代表而言,最有价值的东西莫过于时间。了解和选择客户,是让销售代表把时间和力量放在最有购买可能的客户身上,而不是浪费在不能购买你的产品的人身上。 26.有三条增加销售额的法则:-是集中精力于你的重要客户,二是更加集中,三是更加更加集中。 27.客户没有高低之分,却有等级之分。依客户等级确定拜访的次数、时间,可以使销售代表的时间发挥出最大的效能。 28.接近客户一定不可千篇一律公式化,必须事先有充分准备,针对各类型的客户,采取最适合的接近方式及开场白。 29.推销的机会往往是--纵即逝,必须迅速、准确判断,细心留意,以免错失良机,更应努力创造机会。 30.把精力集中在正确的目标,正确地使用时间及正确的客户,你将拥有推销的老虎之眼。 31.推销的黄金准则是你喜欢别人怎样对你,你就怎样对待别人;推销的白金准则是按人们喜次的方式待人. 32.让客户谈论自己。让一个人谈论自己,可以给你大好的良机去挖掘共同点,建立好感并增加完成推销的机会。 33.推销必须有耐心,不断地拜访,以免操之过急,亦不可掉以轻心,必须从容不迫,察颜观色,并在适当时机促成交易。 34.客户拒绝推销,切勿泄气,要进一步努力说服客户,并设法找出客户拒绝的原因,再对症下药。 35.对客户周围的人的好奇询问,即使绝不可能购买,也要热诚、耐心地向他们说明、介绍。须知他们极有可能直接或间接地影响客户的决定。 36.为帮助客户而销售,而不是为了提成而销售。 37.在这个世界上,销售代表靠什么去拨动客户的心弦?有人以思维敏捷、逻辑周密的雄辩使人刑艮:有人以声隋并茂、慷既激昂的陈词去动人心扉。但是,这些都是形式问题。在任何时间、任何地点,去说服任何人,始终起作用的因素只有-个:那就是真诚。 38.不要卖而要帮.卖是把东西塞给客户,帮却是为客户做事。 39.客户用逻辑来思考问题,但使他们采取行动的则是感情。因此,销售代表必须要按动客户的心动钮。 40.销售代表与客户之间的关系决不需要微积分那样的公式和理论,需要的是今天的新闻呀、天气呀等话题。因此,切忌试图用单纯的道理去让顾客动心。 41.要打动顾客的心而不是脑袋,因为心离顾客装钱包的口袋最近了。 42.对客户的异议自己无法回答时,绝不可敷衍、欺瞒或故意舌L反驳。必须尽可能答复,若不得要领,就必须尽快请示领导,给客户最陕捷、满意、正确的答案。 43.倾听购买信号-如果你很专心在听的话,当客户已决定要购买时,通常会给你暗示。倾听比说话更重要。 44.推销的游戏规则是:以成交为目的而开展的一系列活动。虽然成交不等于一切,但没有成交就没有一切。 45.成交规则第-条:要求客户购买。然而,71%的销售代表没有与客户达成交易的原因就是,没有向客户提出成交要求。 46.如果你没有向客户提出成交要求,就好象你瞄准了目标却没有扣动扳机。 47.在你成交的关头你具有坚定的自信,你就是成功的化身,就象-句古老的格言所讲:成功出自于成功. 48.如果销售代表不能让客户签订单,产品知识、销售技巧都毫无意义。不成交,就没有销售,就这么简单。 49.没有得到订单并不是-件丢脸的事,但不清楚为什么没有得到订单则是丢脸的。 50.成交建议是向合适的客户在合适的时间提出合适的解决方案。 51.成交时,要说服客户现在就采取行动。拖延成交就可能失去成交机会。-句推销格言就是:今天的订单就在眼前,明天的订单远在天边。 52.以信心十足的态度去克服成交障碍。推销往往是表现与创造购买信心的能力。假如客户没有购买信乙,就算再便宜也无济于事,而且低价格往往会把客户吓跑。 53.如果未能成交,销售代表要立即与客户约好下一个见面日期-如果在你和客户面对面的时候,都不能约好下-次的时间,以后要想与这位客户见面可就难上加难了。你打出去的每一个电话,至少要促成某种形态的销售。 54.销售代表决不可因为客户没有买你的产品而粗鲁地对待他,那样,你失去的不只是一次销售机会--而是失去一位客户。 55.追踪、追踪、再追踪--如果要完成一件推销需要与客户接触5至10次,那你不惜一切也要熬到那第10次。 56.与他人(同事及客户)融洽相处。推销不是一场独角戏,要与同事同心协力,与客户成为伙伴。 57.努力会带来运气--仔细看看那些运气很好的人,那份好运是他们经过多年努力才得来的,你也能像他们一样好过。 58.不要反失败归咎于他人--承担责任是完成事情的支柱点,努力工作是成事的标准,而完成任务则是你的回报(金钱不是回报--金钱只是圆满完成任务的一个附属晶)。 59.坚持到底--你能不能把不看成是一种挑战,而非拒绝?你愿不愿意在完成推销所需的5至 10次拜访中坚持到底?如果你做得到,那么你便开始体会到坚持的力量了。 60.用数字找出你的成功公式--判定你完成一件推销需要多少个线索、多少个电话、多少名潜在客户、多少次会谈、多少次产品介绍,以及多少回追踪,然后再依此公式行事。 61.热情面对工作--让每一次推销的感觉都是:这是最棒的一次。 62.留给客户深刻的印象尸-这印象包括一种仓,j新的形象、一种专业的形象。当你走后,客户是怎么描述你呢?你随时都在给他人留下印象,有时候暗淡,有时候鲜明;有时候是好的,有时去口未必。你可以选择你想留给另U人的印象,也必须对自己所留下的印象负责。 63.推销失败的第一定律是:与客户争高低。 64.最高明的对应竞争者的攻势,就是风度、商品、热诚服务及敬业的精神。最愚昧的应付竞争者的攻势,就是说对方的坏话。 65.销售代表有时象演员,但既已投入推销行列,就必须敬业、信心十足,且肯定自己的工作是最有价值和意义的。 66.自得其乐--这是最重要的一条,如果你热爱你所做的事,你的成就会更杰出。做你喜欢做的事,会把喜悦带给你周围的人,快乐是有传染性的。 67.业绩是销售代表的生命,但为达成业绩,置商业道德于不顾、不择手段,是错误的。非荣誉的成功,会为未来种下失败的种子。 68.销售代表必须时刻注意比较每年每月的业绩波动,并进行反省、检讨,找出症结所在:是人为因素、还是市场波动?是竞争者的策略因素,还是公司政策变化?等等,才能实际掌握正确状况,寻找对策,以完成任务,创造佳绩。 69.销售前的奉承不如销售后的服务,后者才会永久地吸引客户。 70.如果你送走一位快乐的客户,他会到处替你宣传,帮助你招徕更多的客户。 71.你对老客户在服务方面的怠慢正是竞争对手的可乘之机。照此下去,不用多久,你就会陷入危机。 72.我们无法计算有多少客户是因为一点点小的过失而失去的--忘记回电话、约会迟到、没有说声谢谢、忘记履行对客户的承诺等等。这些小事隋正是-个成功的销售代表与-个失败的销售代表的差别。 73.给客户写信是你与其他销售代表不同或比他们好的最佳机会之一。 74.据调查,有71%的客户之所以从你的手中购买产品,是因为他们喜欢你、信任你、尊重你。因此,推销首先是推销你自己。 75.礼节、仪表、谈吐、举止是人与人相处的好坏印象的来源,销售代表必须多在这方面下功夫。 76.服装不能造就完人,但是初次见面给的人印象,90%产生于服装。 77.第一次成交是靠产品的魅力,第二次成交则是靠服务的魅力。 78.信用是推销的最大本钱,人格是推销最大的资产,因此销售代表可以运用各种策略和手段,但绝不可以欺骗客户。 79.在客户畅谈时,销售就会取得进展。因此,客户说话时付,不要去打断他,自己说话时,要允许客户打断你。推销是一种沉默的艺术。 80.就推销而言,善听比善说更重要。 81.推销中最常见的错误是销售代表话太多!许多销售代表讲话如此之多,以致于他们不会绐机会给那些说不的客户一个改变主意的机会。 82.在开口推销前,先要赢得客户的好感。赢得推销最好的方法就是赢得客户的心。人们向朋友购买的可能性大,向销售代表购买的可能性小。 83.如果你想推销成功,那就一定要按下客户的心动钮。 84.据估计,有50%的推销之所以完成,是由于交情关系。这就是说,由于销售代表没有与客户交朋友,你就等于把50%的市场拱手让人。交情是超级推销法宝。 85.如果你完成一笔推销,你得到的是佣金:如果你交到朋友,你可以赚到一笔财富。 86.忠诚于客户比忠诚上帝更重要。你可可以欺骗上帝一百次,但你绝对不可以欺骗客户一次。 87.记住:客户总是喜欢那些令人喜欢的人,尊重那些值得尊重的人。 88.在销售活动中,人品和产品同等重要。优质的产品只有在具备优秀人品的销售代表手中,才能赢得长远的市场。 89.销售代表赞美客户的话应当像铃铛一样摇得叮当响。 90.你会以过分热情而失去某一笔交易,但会因热情不够而失去一百次交易。热情远比花言巧语更有感染力。 91.你的生意做的越大,你就要越关心客户服务。在品尝了成功的甜蜜后,最快陷入困境的方法就是忽视售后服务。 92.棘手的客户是销售代表最好的老师。 93.客户的抱怨应当被视为神圣的语言,任何批评意见都应当乐于接受。 94.正确处理客户的抱怨二提高客户的满意度二增加客户认牌购买倾向二丰厚的利润 95.成交并非是销售工作的结束,而是下次销售活动的开始。销售工作不会有完结篇,它只会一再从头开始. 96.成功的人是那些从失败上汲取教训,而不为失败所吓倒的人,有一点销售代表不可忘记,那就从从失败中获得的教训,远比从成功中获得的经验更容易牢记在心。 97.不能命中靶子决不归咎于靶子。买卖不成也决不是客户的过错。 98.问一问任何一个专业销售代表成功的秘诀,他一定回答:坚持到底。 99.世界上什么也不能代替执着。天分不能--有天分但一事无成的人到处都是:聪明不能--人们对一贫如洗的聪明人司空见惯,教育不能--世界上有教养但到处碰壁的人多的是。唯有执着和决心才是最重要的。 记住:最先亮的灯最先灭。不要做一日之星。执着才能长久。 1OO.一个人到了年老的时候,又穷又苦,那并不是那个人以前做错了什么,而是他什么都没有做。

商机

2010.08.06

高分子合成材料

人类在长期的生产斗争中获得了利用天然有机材料的知识,这些天然有机材料包括蚕丝、羊毛、皮革、棉花、木材以及天然橡胶等。它们的化学结构有很大的共同点,都是由天然高分子化合物所组成,因此它们可统称为天然高分子物或天然高聚物材料。随着生产的发展和科学技术的进步,这些高聚物材料远远不能满足众的需要,目前人们合成了大量品种繁多、性能良好的高分子化合物。它们可为粘稠流体、坚韧的固体物质,也可为弹性体。前都称为合成树脂;后者被称为合成橡胶。通过适当方法可将同分子化合物制成合成纤维及其制品、塑料制品、橡胶制品;还可用作涂料、粘合剂、离子交换树脂等材料。这些用合成的高分子化合物或称做合成的高聚物为甚而制造的有机材料,统称为合成材料,其中以塑料、合成纤维、合成橡胶产量最大,与国民经济和人民生活有密切的关系,因此称之为三大合成材料。 塑料、合成橡胶、合成纤维是重要的三大合成材料。合成材料的主要特点是原料来源丰富;用化学合成方法进行生产;品种繁多;性能多样化,某些性能远优于天然材料,可适应现代科学技术、工农业生产以及国防工业的特殊要求;并且加工成型方便可制成各种形状的材料与制品,因此,合成材料已成为近代技术部门中不可缺少的材料。 塑料 塑料是以合成树脂为基本成分,它是在加工过程中可塑制成一定形状,而产品最后能保持形状不变的材料。它具有质轻、绝缘、耐腐蚀、美观、制品形式多样化等特点。 根据受热后的情况,塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。前者可反复受热软化或融化,后者经固化成型后,再受热刚不能溶化,强热则分解。 按化学组成分类,塑料品种繁多。但是根据生产量与使用情况可以分为量大面广的通用塑料各作为工程材料使用的工程塑料。 通用塑料产量大,生产成本低,性能多样化,主要用来生产日用品或一般工农业用材料。例如聚氯乙烯塑料可制成人造革、塑料薄膜、泡沫塑料、耐化学腐蚀用板材、电缆绝缘层等。 工程塑料,产量不大,成本较高,但具有优良的机械强度或耐摩擦、耐热、耐化学腐蚀等特性。可作为工程材料,制成轴承、齿轮等机械零件以代替金属、陶瓷等。 此外,近年来还发展了具有优异性能的高性能、耐高温塑料等。 塑料是有机材料,因此其主要缺点是绝大多数塑料制品都可燃烧,在长期使用过程中由于光线、空气中氧的作用以及环境条件和热的影响,其制品的性能可能逐渐变坏,甚至损坏到不能使用即发生老化现象。 合成橡胶 合成橡胶是用化学合成方法生产的高弹性体。经硫化加工可制成各种橡胶制品。通常与天然橡胶混合使用某些各类的合成橡胶具有较天然橡胶为优良的耐热、耐磨、耐老化、耐腐蚀或耐油等性能。 根据产量和使用情况合成橡胶可分为通用合成橡胶与特种合成橡胶两大类。 通用合成橡胶主要代替部分天然橡胶生产轮胎、胶鞋、橡皮管、胶带等橡胶制品,包括丁苯橡胶、顺丁橡胶(顺式聚丁二烯橡胶)、丁基橡胶、乙丙橡胶、异戊橡胶等品种。 特种合成橡胶主要制造耐热、耐老化、耐油或耐腐蚀等特殊用途的橡胶制品。包括氯橡胶、有机硅橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、聚氨酯橡胶、氯醇橡胶等。 合成橡胶主要用来生产具有弹性的橡胶制品。发生才华现象时,弹性受到严重影响甚至消失,因此合成橡胶中发须加有防老剂。 合成纤维 线型结构的高分子量合成树脂,经过适当方法纺丝得到的纤维称为合成纤维。理论上生产热塑性塑料的各种线型高分子量合成树脂都可经过纺丝过程制得合成纤维。但有些品种的合成纤维强度太低或软化温度太低,或者由于分子量范围不适于加工为纤维而不具备实用的价值。因此工业生产的合成纤维品种远少于热塑性塑料品种。 工业生产的合成品种有:聚酯纤维(涤纶纤维)、聚丙烯腈纤维(腈纶纤维)、聚酰胺纤维(绵纶纤维或尼龙纤维)、聚乙烯醇缩甲醛纤维(维纤纤维)、聚丙烯纤维(丙纶纤维)、聚氯乙烯纤维(氯纶纤维)等。全世界范围以前面三种合成纤维产量最大。 此外,尚有具有耐高温、耐腐蚀或耐辐射的特种用途的合成纤维,如聚芳酰胺纤维,聚酰亚胺纤维等。 合成纤维与天然纤维相比较,它具有强度高、耐磨按、不被虫蛀、耐化学腐蚀等优点。缺点是不易着色,未经独步一时时易产生静电荷,多数合成纤维的吸湿性差。因此制成的衣物易污染。不吸汗,夏天穿着时易感到闷热。 表示合成纤维与天然纤维粗细程度的指标叫“纤度”。它具有重量单位和长度单位两种表示方法。工业上重量单位称为“登尼尔”(denier)用纤维9000M长度的重量克数表示。纤维越细,“登尼尔”数越小。“登尼尔”与公支数之间的关系是:登尼尔*公支数。(end

百态

2010.08.05

工程塑料热性能及耐磨性能详解及现实作用

摘要:热性能是多数客户选择高级特种工程塑料关注的重要指标,多数客户反馈塑料使用耐热温度与各塑料厂商宣传的温度有比较大的出入;塑料的耐磨性能指标在目前多数情况下,依靠客户不断盲目试制确认,目前没有明确指导依据。特种工程塑料耐磨性能在很大程度上与塑料耐温性密切关系。 关键词:热变形温度 玻璃化温度 工作负载极限PV 摩擦 摩擦热 磨损量 在市场上,我们会经常遇到一些问题:塑料制品使用温度不高,为什么会提供的一些高温塑料制品会变软?为什么使用一些市场上宣传很厉害的耐磨材料,结果磨损很快呢?解答这类问题,需要从多方面考虑。 一:工程塑料热性能衡量参数 塑料制品在温度方面即使产生一点小小的变化就足以对强度和刚性产生影响。 1) 连续工作温度 表示塑料成型品的耐热程度。一般被分为物理耐热性和化学耐热性,前者是指规定形状的塑料成型试样在指定的加热温度下,维持产品形状的性能;后者是表示塑料成型材料中分子键的热稳定性。它主要是表示塑料成型试样在无负荷条件下的耐热性能。 2) 玻璃化温度 温度高于Tg 时,非晶体聚合物将变软和橡胶状。确保非晶体聚合物的使用温度低于Tg 非常重要,这样才能获得理想机械性能。 3) 热变形温度 负荷挠曲温度是指在高温下测定塑料刚性的一种方法。它是由在一定负荷下,以一定速度持续加温,直到试样显示指示变形量(0.254mm)时的温度求得。因为在非结晶性塑料中,负荷挠曲温度是表示接近于玻璃花转变温度的下限的温度,所以多少可以成为实用性参考指标。但是结晶性塑料中,负荷挠曲温度时表示玻璃化转变点与结晶熔点之间的温度,所以无论在理论还是在实用上都是无意义的温度,而且测定结果的偏差也很明显。该参数被用于相应地测量不同材料在短时间升温而且载负荷情况下耐受温度能力。 4) 线膨胀系数 线膨胀系数是指在一定压力下,塑料成型品在温度升高1℃情况下的膨胀比例,表示为相对于单位长度的线膨胀系数。该系数是了解随着塑料成形品温度的升高,产品尺寸变化程度的重要指标之一。 5) 热导率 热导率表示在1s 内通过温差为1℃、面积为1cm2、厚度为1cm 的塑料成品的热量。它是设计产品时研究目标产品隔热性的参考指标。 6) 比热容 比热容是指相对于塑料成型品单位质量(lg)的热容量。一般是表示塑料成型品在温度升高1℃时所需要的热量。比热容与热导率相同,是产品设计时研究目标产品升温性的参考数据。 7) 脆化温度 用试验钳夹住规定形状和尺寸的成型试样的一端,固定在试验槽内,浸泡在指定的各级低温传热媒介中,放置(3+-0.1)min 后,用打击锤敲击一次, 从试样被破坏的结果来求出其脆化温度。在低温下使用时,是设计上必须考虑的因素。 二:工程塑料耐磨性能考虑因素 特种工程塑料越来越多取代金属应用于轴承、轴套等高耐磨件 1. 摩擦系数COF和耐磨系数K区别 COF用于衡量2个接触面的滑动阻力,可以用于比较各材料之间的“光滑度”非常有用。该值越低则表明材料越光滑。 K值表明材料磨损量与压力、速度、时间关系。该值越低说明越耐磨。 2. 影响材料耐磨的参数 (1)材料支承面负载力P(确保P不能超过材料在该温度下最大承受压力,见附表) (2)接触面的运动速度V (3)由于摩擦运动会产生摩擦热(材料因导热性能、制品结构等因素,积聚的摩擦热是不同的),可能会因过热导致接触面破坏。每种材料所能承受的最大PV值为极限PV(见附表)。 K∝磨损量/PVT 故考虑选用耐磨材料需要综合考虑的因素: 1)磨损面及轴承轴套的总负荷压强P不能超过在工作环境温度下最大压缩强度 2)工作PV值不能超过材料极限PV 3)制品适合散热结构(接触长度、工作环境等)、周围温度 4)转速、运动速度、运动时间等 5)耐磨过程连续润滑可以极大提高耐磨寿命 6)若是塑料轴承,则需要考虑轴承壁厚、轴承长径比

百态

2010.08.02

塑料在汽车行业的应用及展望概述

应用 随着当代材料科学尤其是塑料/有机聚合物技术的发展,塑料材料在汽车领域的应用也越来越广泛。 相比传统的金属件(Metallic Parts),高性能的塑料件(Nonmetallic Parts)具有成本低、重量轻、可塑性强、原材料渠道多样化、可替换性强等诸多优点。 如下述爆炸图所示,绿色部分标识了塑料/有机聚合物在当前汽车行业普遍使用范畴及对应的材料名称。  1.前保险杠 Front Fascia : ABS 2.灯具Lamps: PC +PMMA 3.车门内饰板 Door Trim: PCABS + PVC 4.空滤器 Air Cleaner: PP 5.座椅 Seats: Nylon fabric 6.空调、通风管路系统 Air Condition and Ventilation: PP 7.中控台及副仪表台 Instrument Panel and Console: PCABS + PVC 8.后保险杠 Rear Fascia: ABS 9.燃油箱 Fuel Tank: HDPE 除了上述塑料为主体的部件,还有很多以塑料为辅助材料的零件,譬如电缆线束 (Wire Harness) 、卡扣(Clip)、密封条(Seal)、车窗包边(Glass Encapsulation)等等,凡此种种数以千计。 值得一提的是向来对零部件高要求出名的汽车行业,对塑料制品的质量(通常分外观质量和功能质量两部分)要求也是严苛到几乎是艺术品级的程度。 首先要谈的是塑料制品的外观质量(Appearance Quality)。它主要适用于汽车的内外饰塑料件。通常而言这类塑料件除了极高要求的可见面表面质量(不能有注塑件常见的缩水痕、热应力过于集中引起的流痕、脱模痕等),另外还要通过以下系列认证实验来确保该零件历经日晒雨淋、风霜雨雪的洗礼、清洗剂或者汽油的附着而不产生外观瑕疵。 ● 热老化循环耐久; ● 耐化学品腐蚀测试(主要为汽油、柴油、煤油、清洗剂、车蜡等); ● 盐雾测试 (适用于塑料和金属结合的零件,譬如预埋了安装螺母的保险杠); ● 耐磨损测试; ● 耐候测试(考虑到实验周期较长,通常使用氙灯加速老化代替); ● 耐寒测试; ● 其他。 事实上,不同OEM厂家的具体实验要求也都是各不相同的,属于各自的know- how机密。目前而言此类实验要求还没有国家或者行业的通用标准。 其次要谈的是塑料制品零件的功能质量(Functional Quality),它主要适用于汽车的底盘、燃油、液压管路等功能性系统。相对于外观质量,它重点强调了诸如强度、耐压等方面的要求。 以聚合物油箱为例,通常至少要包含下述认证实验内容: ● 热老化循环耐久 ● 耐化学品腐蚀测试 ● 耐寒测试 ● 耐候测试 ● 阻燃性测试 ● 耐压测试 ● 碰撞泄漏测试 ● 耐穿刺测试 ● 其他 总而言之,相对于塑料在日用、民用等的应用,在汽车行业的使用在带来高附加值、高利润的同时也担负着很高的技术和质量要求。 展望 近年来,随着全球控制碳排放等环保意识的不断加强,如何控制石化能源消耗成为世界范围内的一个重要课题和趋势。这里衍生出去两个课题。 首先是资源再利用。塑料属于石油的衍生品,世界范围内每年的产量和消耗量都极为惊人。如何能使塑料能够重复地循环利用,不论是环保角度还是经济角度都具有积极的意义。相信在不远的将来各国都会加强对塑料的降解技术,粉碎和再颗粒化技术等方面的研究,科研方面也会着重于研究如何评估和减小再生塑料和原粒塑料在物性和耐久方面的差异。其次是绿色能源的概念。 作为全球碳排放大户的汽车自然首当其冲地成为了绿色能源领域的急先锋,混合动力技术、燃料电池技术、电动车技术的突飞猛进又给塑料在汽车业的应用带来了广阔的市场和新的挑战。其中的核心技术,就是电池技术。 以燃料电池为例,高功率的电池包,高精度的介子能量交换膜都是传统塑料市场所没有涉及的高技术领域。目前各跨国巨头公司纷纷加速这类产品技术的研发,并且形成战略同盟,例如由丰田汽车、日产汽车、三菱汽车、富士重工和东京电动车动力公司五家企业组成的电动车联盟(CHAdeMo)。 美国通用汽车公司与LG Chemical公司达成战略合作协议,投入巨资于它的下一代增程型混和动力车(PHEV) Volt研发,由后者为其代为开发、生产高性能的锂离子电池包。 那么作为传统的塑料行业企业而言,在这场绿色盛宴中的定位和方向何在呢?那就是除了上述说的燃料电池,更贴近我们日常生活的锂离子电池。 首先,是锂离子电池的塑料壳体和内部支承机构。车载锂离子电池需要高强度、长耐久度、低重量的壳体,还须承受碰撞、穿刺、震荡、酷热等严苛条件。 其次,便是拥有更高含金量的锂离子电池内部隔膜。目前几个主流的研究方向分别是日本的含聚烯烃的多孔基质材料(主要构成材料聚偏1,1-二氟乙烯或芳香族聚酰胺),德国偏向于使用的无纺聚合物纤维,以及中国诸大学和企业比较倾向的聚烯烃树脂或者聚丙烯微孔膜,只是制造工艺各有差异。 作为国内的塑料行业企业而言,依据自身的产品架构和技术特点,在汽车行业的绿色风暴中找到切入点,必可在这片前景广阔的市场中大有作为。 (end)

厂商

2010.07.29

塑料与汽车的关系

作为一种材料,从汽车外饰的设计、款式到舒适、耐用和美观的内饰件,塑料给设计师们提供许多方面看似不切实际或根本不可能的概念创新自由。塑料还具有对凹曲、噪音、坚物和腐蚀的良好抗性,塑料在汽车和路面交通领域的创新稳步发展,近期,第三十九届“SPE汽车创新奖”为行业重大创新颁奖,其中许多奖项都与聚合物相关,本文展示了改变汽车工业面貌的一些创新。 今天,创新推动汽车工业。但前所未有的是工程师们正在探索新工艺和非金属材料,并带来全新设计和制造革新。高级工程材料进入汽车结构的同时,织物和塑料方面的其它新技术在汽车内饰件上用途越来越多。使得座椅系统变得复杂化,多层软质材料和发泡物与机电元件装配一起,塑料一直以实用、可靠、安全和经济等特新为汽车厂家提供轻量化机会,而在款式、舒适和安全上不打折扣。 材料创新 汽车制造厂、零部件供应商和塑料加工厂商不断地为工程塑料开发新应用,时至今日,由于性价比之高,聚烯烃在全球塑料工业中十年以来一直增长最快。聚烯烃供应链在最近几年经历了较大变化,给OEM厂商乃至整个供应市场带来了挑战和机会。事实上,硬性和软质聚烯烃在汽车应用上的重要性覆盖了车身盖罩底下的一半结构、仪表板、手感柔软的内饰和保险杠。 统计显示印度汽车业在过去几年发展强劲,印度Borouge公司副总裁Pushp Raj Singhvi说,即使深陷全球经济危机,印度轿车生产在2009年前几个月仍然增长,低成本轿车为更多国民打开了驾车之门,向两轮便车和卡车一样,塑料技术还会进一步渗入轿车市场。 显然,没有塑料,创新和经济性生产在当今汽车行业几不可能。工程聚合物在车用内外饰、变速箱/底盘、车身、燃油、电器/电子应用上发挥重要作用。Ticona工程塑料公司全球汽车负责人Maria Ciliberti说 :“汽车应用上的关键事项包括温度、化学腐蚀、电子隔离、尺寸稳定性、公差和模块化,当然还有成本和重量节省等。在外饰方面,工程塑料既要承受强大的机械负载,又要抗紫外和化腐(如清洗剂)。集成线缆要求优质耐磨损材料,并在零下40℃至80℃高低温范围内保持机械稳定。” 由于汽车内饰兼有舒适、安全和作业功能,所用材料既要达到技术要求(如韧性与强度),又要拥有和内饰设计相配、外观诱人的成色。 汽车工程也越来越多地采用复合材料,巴斯夫的Acrodur ?热处理型丙烯酸共聚物成型的具有高负载自然纤维的坯料被Draxlmaier集团压注成下门板车内件安装在BMW7系列豪华车上。这一树脂混合体经过预先热塑后成为一种独特的丙烯酸共聚物,作为生产用的预浸料坯/半成品或坯料,在120℃以上温度下交联形成非常耐用的热定型材料。树脂具有自然纤维良好的浸润性,化合物成型能力好,与刚性物机械固接好,所生产的复合材料具有高纤维抗载力,在车门应用中达到70%,使门板轻量化、薄型化但具高坚度。而高性能、轻型/经济型和绿色复合物节约成本,减少VOC挥发,快速再生的自然纤维垫在不失性能的同时降低了汽车炭足迹。 SABIC创新塑料公司的高端材料继续代替传统产品,如玻璃、金属和热加工型,使得汽车内外部在款式、性能和档次上尽善尽美。“汽车厂商在寻求减少环境影响的新出路,我们的材料满足了所要求的目标,无论是降低重量,可回收,或者避免二次加工或卤素污染。未来汽车设计将以创新方式给高性能塑料带来许多新机会,我们准备和客户一道把生态材料扩充到更多新应用中。”SABIC汽车创新塑料公司市场、工程及技术经理Venkatakrishnan Umanaheswaran说。 在另外一项开发上,威思霸(Visteon)和拜耳材料科技成功地合作开发出其它汽车用新型材料。拜耳材料科技还以新兴技术为基础提供内饰设计和工程参数所要求的材料。新业务创新经理Paul Platte强调威思霸公司带来的价值,“Visteon在开发集环保适用和豪华于一体的内饰项目上发挥了关键作用,他们独到的想法对Velozzi内饰产品至关重要,满足了今天一批成熟用户的高需求。” 设计创新 工程师们目前考虑的设计挑战包括内饰和座椅制造。汽车厂家意识到,购买轿车很大程度要看内饰,车体感觉与外形和特征一样重要。内饰及座椅系统变得高度复杂,对具有特定设计的工程装配形成挑战。因此内饰和座椅尤其成为发达的工程系统,综合了织物、机械和电器电子元件。 批量生产大中订单的商务车,生产标准、工艺和要求完全不同于专业化很高的运动跑车。为了展示综合装置的技术和经济优势,工程师们必须探索新的设计和制造方式。 理论上讲,提高汽车内饰表面有好几种技术,包括塑料件油漆处理,各种箔材和边缘表面修饰及天然皮革覆面。Johnson Controls公司开发出一种改进的高质量表面防刮和地垫整饰设计工艺。“PP薄膜层技术包含一层复合箔材,由几层PP组成,采用直接模后工艺制成。应用这一工艺,各种PP均可作为基材,甚至含有玻璃纤维钢化塑料和回收料。与油漆表面不一样,这些箔材不易刮伤。由于有多种平滑度,它们很容易同周边零件搭配颜色。”戴姆勒汽车客户业务经理Matthias Berg解释说。 新型箔材对所有箔表面设计的内饰都合适,这一技术也可用在其它领域。根据设计水平,可采用一步法或两步法生产工艺。比如,两步法工艺用于深模产品,如车门上的垫槽。 对奔驰E-Class车型而言,设计门板时要特别注意手感因素。车内照明安装在中心门板之上和把手位置,遮阳板嵌入前门中,这一方案使得Johnson Controls在有限的空间有效改进了车窗覆盖。 Elastollan TPU开发生产的负载管理碰击帽(LMSC)使通用汽车2009 Cadillac CTS V系列在不额外加固悬挂情况下18英寸轮胎装配升级到了19英寸。采用LMSC,想应振动缓冲器,能量吸收能力提高了74%,最终极大地减少了最大冲击负载。 福特2010MY Taurus轿车具有一套标准可行的创新技术(许多技术已取得专利或申请中),包括带碰撞警告的自适应定速控制和带按键启动的智能检查。Taurus首席项目工程师Eleborates Pete Reyes说,“塑料集中的外饰创新包括盲点信息系统(Blindspot Information System) ;一种循环更快的TPO面材 ;Easyfuel无帽加油系统 ;配在门外板和门玻璃上的皮带下塑料扣(代替钢轨道)和窗子调节器上的卡入滑道以适应Taurus车要求严格的窗设计,此外还有三挤出外皮带防水条。” 电器电子创新 依靠聚合物原料优点所获得的内饰创新包括仪表板上设想的超柔软泡沫以改进工艺质量,在仪表板和门饰板上喷涂聚氨酯(该工艺具有模内装饰特点,复制了皮革完美的外观和手感,以降低成本获得较高耐用性)。值得一提的内饰零部件包括世界一流的全塑仪表板台面装饰和三厢推推门,以及为腰部支撑配置的超及耐久性气动气囊多围座椅。 此外,新增电子系统和零部件改善了汽车舒适、安全和油耗性能。工程塑料在这里发挥了重要作用,大量如同卡盒收纳和保护电器电子内件,免受环境影响,确保电器绝缘。 德尔福汽车控股有限集团总裁James A Bertrand肯定说,“多年来,车用电器电子件的价值每年以5%增长,通常应用包括电器零部件如接线盒、ECU外壳、电马达、齿轮箱、线轴、连接器、开关和电线绝缘胶。另外一大推动来自于汽车业绿色趋势所形成的混合汽车和先进的电池技术,主要目标是实现经济性油耗,减少CO2排放。”  此外,德尔福公司的超轻收音机设计带内置模塑电磁兼容(EMC)屏蔽,雪佛兰、GMC皮卡和运动动力车上都已装配。“德尔福不断地进行产品和工艺创新,有助于世界变得更绿,为我们的客户提供价值。融合29项专利技术,超轻收音机的塑料外壳带内置模塑细网法拉第笼,达到有效的EMC屏蔽及紧凑的机械组装和重量轻化,不需要对车体作任何整改。这一创新设计和高效装配工艺减少了循环时间,每只收音机节省29个螺钉,重量减轻22%,相当于0.54公斤。”Bertrand细数车用电子塑料的情况。 2010年款的福特Mustang采用沙伯基础创新塑料公司的材料安装了一种独特车灯, Lexan聚碳酸酯树脂具有良好的透明度和耐用性,Cycolac ABS树脂则被用来打造一种个性化发光窗板,它使用一只LED灯泡而不是30只却达到了强光效果。采用Cycolac树脂注塑固定LED筒灯的套管,对Lexan树脂丝印后形成织物状金属质表面,激光雕刻的花纹增加了LED发光效果,而这一技术比现行标准设计减少50%的成本。 新款Mustang轿车仪表板内饰的关键零件采用Geloy Visualfx*ASA 树脂,以模内色代替油漆,达到最佳外观效果。三个内饰部件——乘客座侧面气孔、中央气孔和IP计量仪采用Geloy树脂注塑而成,搭配金属效果。模内着色和效果避免了油漆带来的环境影响,如能耗和VOC排放,同时降低了成本。 另外一项免漆应用是福特Taurus的头灯框座,采用Lexan Visualfx*树脂制成金属刨花板效果,外观精美,也不需要高成本的二次加工。树脂同时具有机械性能,即使头灯温度超过130℃,颜色可保持长期稳定。 更多创新... 成本、功能和设计以前所未有的推动力正在促进汽车表面和材料的不断创新,毫无疑问,新材料如创新塑料、优质面板具有很大吸引力。 比如,福特公司的开发人员投入大量时间和资金打造“可持续汽车”,即尽量采用可持续材料的汽车,座椅泡沫采用大豆基材料而非碳氢化合物已经取得进展。 蓖麻油正被用来生产汽车散热片零部件,尽管用量有限。日本几款汽车采用天然纤维如洋麻来增强塑料,以减少玻璃纤维用量,后者在重量和能耗上不利于环保。研究人员们甚至希望开发可自腐堆肥的零部件,汽车变成垃圾后可堆肥处理。总之,当前趋势表明汽车制造商们显然看好塑料代替金属这一方向。

厂商

2010.07.26

汽车涂装中的节能环保涂料

地球环境的恶化使节能和环保问题已成为了世界关注的重点,各国分别制定了相关的标准强制要求进行节能减排,以达到保护环境的目的。标准控制的主要指标有VOC和CO2的排放量,现在部分国家VOC的排量限值一般要求CO2的产生量在1.5kg/m3以下。汽车涂装属于能源消耗量大、污染物排放量大的工业生产,为了达到新的标准规定要求,汽车生产厂和相应的供应商在涂装材料、涂装设备方面进行了创新、开发,其中对涂装材料方面的研究较为深入。 当今涂料开发方面研究的重点是降低生产过程中的能源消耗、降低有害物质的排放量、简化生产工艺和降低工程设备的基本投资费用等。目前已开发并应用的新型涂料产品主要有水性涂料、3C1B涂料和粉末涂料等,这些产品分别在能源消耗、污染物的排放量上进行了改善。德国、美国和日本等汽车发达国家正在大规模地新建和改造老的涂装线,普遍采用节能环保型的涂料代替传统的溶剂型涂料。 水性漆涂料 水性涂料是以水作为稀释剂代替了传统的有机溶剂,大大减少了涂料中VOC的含量,VOC的排放量一般可以降低到35g/m2以下。水性涂料VOC的消减效果见图1。  图1 对于水性涂料系的VOC消减效果 目前普遍采用的水性漆涂装工艺是:阴极电泳+水性中涂+水性底色漆+高固体分清漆(溶剂型),水性漆与溶剂漆工艺流程对比见图2。  图2 水性漆与溶剂漆工艺流程对比 水性漆中的水性稀释剂不易挥发,水性漆喷涂后一般需要增加预烘干工序,且水性色漆预烘干后车身需要冷却才能进入清漆喷涂工位,自然风在较短的时间内很难将车身冷却下来,因此,这里的冷却工位需要空调送风系统增加制冷功能,这些都增加了车间的能源消耗。据调查,水性漆涂装能耗较溶剂漆增加了约5%。为了减少能源的消耗,但又可以达到环保要求,涂料厂商进行了积极努力,现在已经研制出了水性的3C1B涂料,可以在一定程度上减少能源消耗,目前这种涂料在日本已经有汽车制造厂家使用,在国内还没有应用。 水性漆与传统溶剂型漆一样,基本成分包括溶剂、树脂、颜料和添加剂等。水性中涂漆施工固体分较高,一般为50%~60%。水性漆喷涂喷漆室内的温度和湿度必须严格控制,喷漆室的温度在23℃~28℃,相对湿度70%±5%,基材或车身温度应保持在喷漆室条件下的露点以上。温度和湿度会影响到水性漆膜的颜色、金属闪光效果、漆膜粗糙度、色匀性和防流挂性等。水性漆的预烘干温度一般为70±10℃,烘干时间5min,加热挥发要求漆膜固体分含量达到80%以上。 水性漆运输和贮存时有较高要求,因为水性漆对温度很敏感,温度控制在5℃~30℃之间,在冬季和夏季储存运输过程中需有加热或冷却装置。水性漆的贮存稳定性一般在3个月左右,采购时要考虑油漆生产单位与使用单位的距离越近越好。 设备投资方面,由于水性漆的腐蚀性较大,与水性漆溶剂直接接触的设备需要采用不锈钢或塑料制品,因此设备投资比溶剂型漆的设备增加约10%。喷漆室室体壁板一般静压层以下都采用不锈钢材质,静压层以上部分不与溶剂直接接触可不采用不锈钢材质,喷漆室排风风管、下部循环水槽、水管等均采用不锈钢材质。烘干室和预烘干室内壁板、风管等一般采用不锈钢材质,还有相应的辅助设备如输调漆系统、喷漆系统等与水性漆溶剂直接接触的多数都采用不锈钢材料。 3C1B涂料 3C1B型涂料有两种,一种是溶剂型的3C1B涂料,一种是水性漆的3C1B涂料。采用3C1B涂料涂装可以降低涂料的使用量、减少VOC排放量及降低车间的能源消耗等,但这两种涂料在施工控制上要求比较严格,目前实际应用的都比较少,国内只有溶剂型3C1B涂料的应用,使用单位是长安福特马自达汽车南京公司和沈阳金杯汽车等,以下介绍的为溶剂型3C1B涂料。 采用溶剂型3C1B涂装体系车身漆膜厚度大约降低了12~15mm,而且3C1B涂装涂料采用的是高固体份涂料,因此与传统的3C2B溶剂型涂装相比车身涂料的使用量降低了15%左右, VOC的排放量约减少30%~40%。 3C1B涂料的涂装工艺中取消了中涂烘干、中涂后打磨工段,减少了生产能耗及设备投资,车间运行能耗减少了15%~20%。生产工序的缩减,降低了车身的污染机会,3C1B车和3C2B车相比不良点数减少了20%左右。3C1B溶剂型涂装与3C2B溶剂型涂料的工艺对比见图3。  图3 3C1B溶剂型涂装与3C2B溶剂型涂料的工艺对比 采用3C1B的涂装工艺对于电泳的表面粗糙度、漆膜厚度、漆膜的闪干及预热工序都有严格的控制要求。车身电泳的粗糙度要求Ra(cutoff2.5)=0.3以下。由于采用的是中涂与面漆湿碰湿的涂装工艺,施工中对于漆膜厚度、涂膜固化控制等都有严格的要求,否则易于导致色差和漆膜表面失光现象的产生。为了保证喷涂漆膜厚度的均匀性,目前车身外表面主要采用机器人喷涂。3C1B涂装工艺主要控制要求见图4。  图4 3C1B涂装工艺主要控制要求 粉末涂料 粉末涂料是无溶剂型涂料,使用粉末涂料VOC的排放量几乎为零,可以达到10g/m3以下。粉末涂料的应用可以降低VOC的排放量,而且没有喷漆室废水的排放。粉末涂料可以回收利用,利用率一般可以达到95%。粉末涂料在汽车涂装中主要作为中涂、中面合一涂料和罩光涂料等使用。粉末涂料喷涂回收再利用流程见图5。 先前的粉末涂料能耗较高,换色难,耐侯性差,一次性喷涂漆膜较厚,漆膜外观的装饰性较差,这使粉末涂料的应用受到限制。目前开发了一些新的产品,改善了粉末涂料的性能,如低能耗、高耐侯性和小粒径的粉末涂料等。先前的粉末涂料烘干温度要求在180℃以上,烘干时间20min;现在涂料的烘干温度降低到140℃,烘干时间30min。  图5 粉末涂料喷涂回收再利用流程 粉末涂料由树脂、固化剂(热固性粉末涂料中)、颜料、填料和助剂(包括流平剂、稳定剂等) 等组成。粉末静电喷涂设备主要由带电粉末喷枪、供粉装置、供气系统及回收装置等四大部分组成。粉末静电喷涂采用多枪自动操作系统,分别从上、下、左和右等多方向喷射, 使粉末喷涂均匀, 厚薄一致,喷枪距工件150~250mm。喷涂时被涂物必须接地良好,以保证较好的粉末涂料涂着效率。生产中供粉桶、喷粉室及回收系统要避免其他不同颜色粉末的污染,每次换色时一定要吹扫干净。 结语 节能、环保涂料的技术仍然在不断提高,涂料在研发中考虑降低VOC排放量的同时,兼顾降低CO2的排放量(即降低能源消耗)。如目前水性3C1B涂料的研发,即是减少了中涂烘干工序,降低了水性涂料能耗大的缺点;低温粉末涂料的研发解决了粉末涂料能耗大的缺点。在环保法规的严格要求下,节能、环保涂料的研发及应用一定会在国内外得到高速发展,节能、环保涂料取代溶剂型涂料的趋势也将成逐步增大的趋势。(end)

百态

2010.07.22

国内丁腈橡胶行业

2009年注定是橡胶产业发展中不平凡的一年,国内丁腈橡胶行业同样受到了全球金融危机和轮胎特保案的冲击。危中求机,虽然路途坎坷,但仍保持了稳步前行。总产能亚洲占半众巨头仍谋扩张截至2009年底,世界丁腈橡胶(NBR)固体总产能为67.85万吨,其中亚洲和西欧仍是主要生产地区。2009年亚洲产能为31.85万吨/年,占世界总产能的47.0%;其次是西欧地区,产能为14.8万吨,占世界总产能的22.O%;北美地区紧随其后,为9.5万吨。 朗盛(Lanxess)、日本瑞翁(Zeon)、中国石油兰州石化在全球NBR生产公司中产能分列前三(见表1)。 近两年来朗盛经过装置能力的调整.已使其绝大部分的NBR产能转移到现代化程度较高的位于法国的NBR 生产厂,从而降低了生产成本,进一步巩固了产品在国际 市场上的竞争优势。目前,朗盛公司NBR产品行销世界各 地,并大量出口到亚洲地区。其在市场上销售的品牌包括Perbunan、Krynac和Baymod N的多等级NBR.用于液压和气动应用的密封和胶管生产。2009年朗盛推出了一种新型丁腈橡胶Krynac M 3340 VP替代了先前的Krynac E 3338 F产品,后者于2009年底停止销售。至此,朗盛已经从其产品线中去掉了所有基于邻苯二甲酸盐的橡胶产品。2010年5月朗盛与台橡(TSRC)联合成立了朗盛一台橡(南通)化学工业有限公司,计划在中国大陆建设3万吨的丁腈橡胶(NBR)生产装置。到2012年朗盛计划将其全球的NBR(固体)产能增加到28万吨。  2009年世界新增产能主要来自中国石油兰州石化公司新建的5万吨/年NBR(固体)装置,该装置于2009年10月建成投产,其NBR生产能力由原来的1.95万吨/年猛增到6.95吨/年。一跃成为亚洲最大丁腈橡胶生产商。另外,中国宁波顺泽橡胶有限公司投资兴建的5万吨/年丁睛橡胶项目预计于2010年6月底建成投产。 预计到2012年全球NBR(固体)生产能力有望达到88万吨/年。  金融危机致疲软汽车拉动出阴霾 2009年初,受金融危机的冲击,NBR的市场需求显得较为疲软,加之业内人士对NBR的市场预测并不太乐观,使得兰州石化新建的5万吨NBR装置投产日期延后。尽管国内产能有了大幅增长,但因新装置投产时间偏于2008年岁末,且兰州石化原有的15万吨/年ANBR装置2009年5月中旬开始了为期1个月的停车检修,因此产量并未有较大增长。自下半年起,我国率先走出经济危机阴霾,经济发展步入正常轨道。此外由于制造各种汽车零部件 的NBR约占其总消费量的50%以上,汽车行业的发展对NBR产业影响巨大。2009年国内汽车市场需求旺盛.产销量超过1370万辆,这也客观地促进了NBR产业走出低迷,对于拉动NBR需求、释放新增产能都提供了较好的契机。2009年国内NBR(固体)总产能为9.95万吨,产量48万吨,较上年增长0.62万吨。其中,兰州石化的2套软胶装置产量为2.5万吨。镇江南帝化工(台湾南帝独资公司)产量为2.3万吨(见 表2)。  表2 2009年国内NBR各装置产能及产量万吨/年 由于国产NBR远不能满足国内市场需求,NBR进口量始终保持着增长态势。2009年进口NBR达到11.2万吨,同比增长13.7%。 2009年我国初级形状丁腈橡胶进口主要来自韩国、日本、法国和中国台湾,从上述国家和地区共进口4.62万吨,约占初级形丁睛橡胶总进口量的96.3%。其中,来自韩国的初级形状丁腈橡胶由2008年的1.24万吨猛增到2009年的3.1l万吨,约占总进口量的64.9%。其主要原因是2009年韩国经济受挫,韩国LG等丁腈橡胶生产商为缓解自身市场压力,向中国大量销售,并以低成本货源抢占中国市场,这一状况一直延续到2009年7月初,对国产丁睛橡胶造成了较大的压力。进入2010年中国经济发展向好,汽车零部件及电线电缆等应用领域需求的不断增加,将使NBR市场需求量有所增长,预计2010年国内NBR 的消费量将达到18万吨(见表3)。  随着国内NBR新增产能的释放,国产与进口NBR市场竞争将更加激烈,尤其是中低端丁腈市场。但从国内产能及产品等级来看,国产NBR仍不能满足国内市场的需求。因此,预计2010年我国丁腈橡胶进口总量仍将在10万吨左右。 原材料价格持续上涨低端市场谨防过剩2009年初国内NBR价格仅为13000元/吨,但原料丁二烯和丙烯睛价格的大涨有利支撑了NBR价格的上扬并振荡走高。到2009年末NBR的价格已上涨至18000元/吨。但不同的丁腈橡胶产品如初级形状的丁睛橡胶(胶乳除外)和丁腈橡胶板、片、带受市场争夺的影响,不同月份仍然有涨有跌。进入2010年价格涨势依然未改,到2010年3月中旬一路突破了20000元/吨。2010年我国经济大环境的向好,为NBR下游的稳定发展起到推动作用,但随着国产胶产量的增加,市场竞争也将日趋激烈。 预计短期内国内NBR市场价格将仍在高位振荡,由此必然会吸引更多的资金进入丁腈橡胶产业中来。但与丁苯橡胶、顺丁橡胶等大宗橡胶相比,丁腈橡胶虽然用途广泛但用量相对较小,一哄而上的进入往往会导致产能过剩,且国内装置往往存在原料单耗、能耗、成本高等劣势,因此呼吁国内企业应该根据自身情况,合理安排生产计划,谨防过剩。

厂商

2010.07.19

特种橡胶产业发展正当时

  橡胶配件作为汽车的重要组成部分,在汽车工业市场中需求旺盛。据统计,世界橡胶消耗量的70%被用于汽车工业,其中60%用于轮胎,40%用于汽车用非轮胎橡胶制品。据报道,日本橡胶制品工业中近80%的减震制品和70%的胶管用于汽车工业。2007年美国汽车用非轮胎橡胶制品销售额占当年橡胶制品销售总额的38%,日本汽车用非轮胎橡胶制品销售额占当年橡胶制品销售额的36%。作为我国国民经济支柱产业的汽车工业,近年来一直呈现高速发展的势态。2009年我国汽车产销量均超过美国和日本,跃居世界第一位。其中产量已经达到1379.5万辆,汽车保有量达7619万辆,这对橡胶行业无疑是一个巨大的市场。 品种多样 市场巨大 随着大功率、高速度、小型化、舒适化汽车的快速发展,以及排气控制法规的日趋严格,对汽车橡胶制品的质量提出了更苛刻的要求。同时,汽车性能的提高和安全与否在很大程度上又取决于橡胶制品的可靠性,对于耐新型燃料、新型制冷剂、耐动态疲劳等性能的要求也越来越高,因此各种特种橡胶在汽车中的应用越来越受到人们的重视(见表1)。 HNBR、FKM、MVQ、ACM、ECO等特种合成橡胶在汽车中的用量呈快速增长的势头,其用量约占这些橡胶总消耗 量的50%~80%,且在汽车生产中占有重要地位。   1氢化丁腈橡胶(HNBR)   在汽车中广泛用于制作骨架油封、O形圈、耐油胶管及各种耐油垫片。由德国拜耳公司首先研发成功并产业化的HNBR是一种综合性能极好的胶种,具有优异的耐油、耐动态疲劳、耐臭氧和硫化氢等腐蚀性气体的性能,可耐150~170℃高温,其耐寒性能优于氟橡胶,耐酸性汽油是普通NBR的5倍,耐磨性比普通NBR提高80%。HNBR用于制作汽车同步带、V带,可取代CR胶带,其耐热性可提高40℃,在120℃下使用寿命是CR胶带的2~4倍,这种胶带具有高效传动、低偏向和优异的抗屈挠性能,行驶里程可达100万~150万km,可与汽车同寿命,大大提高了汽车行驶的可靠性。日本80%、欧美60%的汽车同步带都使用HBNR制造。此外,HNBR还用于制造燃油胶管内层胶,发动机的油封及各种密封圈、垫以及耐油胶管。 目前HNBR主要由德国朗盛公司、原加拿大Polysar公司、日本Zone公司生产。我国兰州化工研究中心于1999年研制出LH-9901和LH-9902两种型号的HNBR;吉化公司研制成功HNBR-JH,达到日本Zeon公司Zeptol2020的性能水平,但目前均未实现产业化,仍处于试产阶段,国内所用HNBR主要是从国外进口。由于我国HNBR还只是在少 数高档车中少量使用,目前年需求量不足100t。HNBR 取代CR制造汽车同步带、V带是汽车工业发展的主流,随着汽车工业的发展和国产HNBR的正式投产,中国汽车工业对HNBR的需求将会逐年增加。   2氟橡胶(FKM)   用于制造燃料软管、加油管、燃料泵及喷射装置密封件、阀杆密封、动力活塞密封、曲轴油封、万向节垫片、各种O形环、空调压缩机密封等。平均每辆汽车用氟橡胶0.2~1.5kg,目前世界氟橡胶消耗量约60%是用于汽车工业。由于国内汽车工业的快速发展 ,对氟橡胶的需求增长很快,近年来以年均30%的增长率快速上升,目前年需求量约7000~10000t。 目前国外有美国杜邦、日本大金等公司生产,国内有晨光化工研究院、上海三爱富新材料有限公司、浙江巨化股份有限公司等单位生产,主要有23型、26型、246型三种型号。此外,国内已开发出全氟醚橡胶、羧基亚硝基氟橡胶及耐低温等特殊性能新品种以适应各种特殊需求,特别是汽车工业的需要。目前国内氟橡胶生产能力约4000~5000t/a,晨光化工研究院4000t/a氟橡胶扩产工程已于今年3月底竣工,正式投产后,我国氟橡胶的产量将会显著提升。   3硅橡胶(MVQ)和硅氟橡胶   主要用于制造各种耐热密封圈、垫、管件等,如散热器、热交换器及水泵密封、汽缸盖密封垫、发动机罩密封,头灯、滤油器密封,连接器保护套,火花塞保护罩等。室温硫化硅胶密封胶用于汽车门、窗及各种连接部位的密封,也用于现场成型硅橡胶垫圈,由于性能可靠、耐久、可现场成型,使用方便,已在许多汽车元件中使用,如铰链连接和曲轴的防护套,发动机冷却系统中的密封,恒温器壳体、水泵和油泵、油滤器中的密封,轴承密封,传动箱密封,驱动桥机罩,车体密封等,总用量可达数万吨。硅氟橡胶兼具硅橡胶耐高低温和氟橡胶耐油的特性,硅氟橡胶价格相对较高,主要用于制造发动机曲轴油封等高精部件。目前年需求量约3000t。 国外主要硅橡胶生产商有美国道康宁公司、General Electric公司、日本信越化学工业株式会社等,国内有晨光化工研究院、吉林化工公司、南京高尔特硅橡胶制品公司、江苏宏达新材料股份有限公司等单位生产。其中,高尔特是香港东爵有机硅集团在南京投资企业,扩建的6条生产线即将投产,南京另一家硅橡胶生产企业是东爵公司,预计5年内2家企业产值可达到40亿元,2010年产量可达到3.5万t,2015年产量可提升至15万t,有望成为世界最大的硅橡胶生产基地。江苏宏达新材料股份有限公司年产硅橡胶生胶和混炼胶各1.5t,可提供各种不同 性能的硅橡胶混炼胶。   4丙烯酸酯橡胶(ACM)   主要用于制造各种骨架油封,如曲轴、变速箱、传动轴、活塞、操作手柄等部位油封;各种耐热垫片(如汽缸 垫)、护套(如电点火电缆外套)、胶管等(如散热器胶管、液压输油胶管、燃油胶管中间层),每辆汽车用量在0.2~0.6kg,目前汽车工业年需求量约1万~2万t。 国外有美国氰胺公司、杜邦公司、古特里奇公司,加拿大Polysar公司,德国朗盛公司,意大利蒙特爱迪森公司,日本合成橡胶公司、瑞翁公司、电气化学公司、日信化学公司、日本油封公司、东亚油漆公司等厂家生产;国内有吉林油脂化学工业公司、苏州助剂厂、成都青龙丙烯酸酯厂、建峰化工总厂、北京通州运通工业集团公司高分 子材料厂等单位生产,主要牌号有AR-100、AR-200、BJ-100、BJ-200等。国内丙烯酸酯橡胶生产厂规模小、市场分散,品种比较单一,加工性能较差,远远满足不了汽车工业需要,我国每年需要从国外进口4000t以上的丙烯酸 酯橡胶。   5氯醚橡胶(ECO)   主要用于空调系统制冷压缩机密封件、制冷胶管内层胶、输油胶管、燃油胶管、液压软管护套、薄膜制品及蒸汽管等,目前有均聚胶(CHC)、二元胶(ECO)、三元胶(GECO)三种类型的产品,其中CHC胶70%用于汽车工业。每辆汽车消耗CHC约0.5kg,目前汽车工业年需求量0.7万~1万t。 目前国外有Goodrich公司、Hercule公司、日本Zeon公司、大曹氯醚橡胶公司等厂家生产ECO,国内主要有 河北沧州合成橡胶实验厂和武汉有机化工实业有限公司两家企业生产,总生产能力约3600t/a,缺口较大,需要大量进口。   6氯磺化聚乙烯(CSM)   广泛用于汽车工业制作门窗密封条、密封件、缓冲件、输油胶管等,目前我国用量很少,但随着汽车工业的发展,国内潜力也很大,汽车工业年需求至少在3000t以上。   全球只有美国、俄国、日本和中国生产,年产量约7.5万t,杜邦是全球最大的CSM生产厂家。国内有吉林化学化工公司、湖南益阳化工厂、安徽化工研究院、潍坊亚星化工股份有限公司等厂家生产,年产量约6000t。 表1 一辆汽车橡胶配件(除轮胎外)的用胶量 kg 品名 重量 品名 重量 NR 2.4 AEM 0.3 SBR 2.0 MVQ 0.9 BR 0.1 HNBR 0.5 CR 4.1 FKM 1.4 EPDM 7.7 ACM 0.4 ECO 0.7 其他 5.3 合计 26.8 新技术推动特种橡胶迅猛发展   (1)合成橡胶用量逐年增加 目前合成橡胶在汽车工业中的用量已达到非轮胎橡胶制品橡胶总消耗量的70%~80%。过去汽车用非轮胎橡胶制品中,天然橡胶消耗量最大,现在乙丙胶超过天然胶成为车用橡胶制品中消耗量最大的胶种。   (2)新材料开发日新月异 HNBR、KFM、MVQ、ECO、ACM、CSM这些特种合成橡胶由于性能优异,50%~80%用于汽车工业。为适应汽车工业的特殊要求,新的品种牌号特种橡胶不断被开发出来,如日本zeon公司开发的高强度HNBR;美国杜邦公司开发的耐低温氟醚橡胶;日本大金公司开发的低压缩永久变形和良好加工性能的G7000系列产品;美国道康宁STi公司开发的牌号为 Silastic 4-9040、4-9060、4-9080耐高温、耐燃油和耐溶剂性能的氟硅橡胶;由美国杜邦公司开发的耐油的低压缩永久变形橡胶乙烯/丙烯酸酯共聚物AEM。我国在此领域尚处于起步阶段,上海有机化学研究所已经开发出高性能全氟醚橡胶,并进行了小试、中试和应用试验研究等,为今后的规模化生产打下了良好的基础。   (3)复合材料应用广泛 高分子材料的共混改性和不同材料的复合是目前橡胶改性的一个重要途径。这些复合材料充分发挥每种材料的特性,得到均衡的性能和价格,其复合类型主要有:①不同橡胶之间的并用 如MVQ-EPDM 并用,可得到耐老化性能优良、中等温度和价格较低的橡胶,用于制造密封胶条等产品;FKM-ACM并用可得到耐油性能优良、耐热、价格适中的橡胶。②橡胶-塑料共混 如EPDM-PP热塑性弹性体是Monsanto公司首先开发的系列产品,目前已经大量生产,广泛应用于汽车工业,特别是其动态硫化产品TPV,在汽车中用量增长很快。③在同一产品中使用不同种类的橡胶或橡胶-塑料复合材料 如燃油胶管,其内层使用很薄的一层氟橡胶(约0.3mm厚),外层用耐老化、低渗透的ECO、CSM等橡胶,中间可用聚丙烯酸酯橡胶,这样既可保证使用性能又可降低成本;又如NBR-TPFE复合制作动态密封,可在密封唇部贴聚四氟乙烯膜,使橡胶的弹性和聚四氟乙烯的低摩擦得到充分的发挥,保证了密封性能并减少了因摩擦大而产生的动力消耗。 差距明显但方向明确 目前国内橡胶材料产量严重不足,存在品种牌号不齐全、质量不稳定等问题,与国外差距较大,约70%的天然橡胶和40%~50%的合成橡胶需要从国外进口。国内特种橡胶要满足市场的迅猛需求,今后要做好以下几个方面的工 作: (1)提高产量,完善系列 目前虽然我国各种合成橡胶基本都有生产,但产量严重不足,品种、牌号不齐全,如IIR只有燕山石化一家生产(能力3万t/a),EPDM只有吉化一家生产,产能只有3万t/a,产量严重不足,品种少,每年需要大量进口。因此提高产量、加大产品系列化进程迫在眉睫。 (2)整合资源,规模生产 如ACM胶是汽车专用胶种,目前国内生产企业小而分散,难以形成规模,需要建立规模企业,提高产量和产品质量。 (3)紧跟市场,加快进程 HNBR是汽车工业有前途的胶种,国内已经由兰化公司和吉化公司研制成功,但至今仍处于试产阶段,需要加快产业化进程。 (4)增强研发,加大推广 HNBR是汽车同步带、V带的首选材料,可改善汽车的性能和使用寿命,国外已经广泛使用,而国内却很少使用,因此需要对此类新材料加快研发和推广。

百态

2010.07.16

塑料拓展在汽车上使用

塑料在汽车上得到了大量的应用,目前这种应用随着轻量化需求的进一步提升,其范围已经延伸到驾驶舱之外的其他系统和部件上。 目前汽车工程师和设计人员降低车重的方式来看,汽车上似乎没有一个地方是安全的了。各种不同种类的材料都等待着应用到汽车上,它们要么用于一些成熟的部件上,要么寻求一些新的应用领域。钢铁行业声称将推出新的先进高强度钢,可以减少材料的使用量,而且其他一些金属如铝和锰一直以来也打着轻量化的旗号。 塑料和复合材料同样因其在轻量化方面的性能而得到广泛的认可,此外它们还可以带来设计方面的自由度。不过这些材料的缺点也很明显,比如制造方面的挑战就会限制大批量生产成本效益的提高。不过,供应商在这方面也取得了巨大的进步,通过优化设计并提高制造流程效率来克服塑料在这方面的缺点。 虽然塑料在汽车内部的应用已经相当普遍了,而且在外部车身方面也越来越普遍,比如车顶模块和挡泥板上,不过它们依然在拓展到新的应用领域。本文接下来将详细介绍这些新的应用,包括底盘部件、太阳能模块、电池以及后挡风玻璃。 纤维增强塑料用于底盘部件上 采埃孚公司在底盘设计方面正在寻求新的应用材料。在去年9月份的法兰克福车展上,该公司展示了他们在采用碳纤维复合材料降低底盘后桥和减震器重量方面的研究成果。 今天车辆的底盘不仅要保证驾驶的安全性还要提供一种驾驶感觉,同时还要保证乘坐舒适性。这些要求导致底盘变得越来越复杂,也越来越重,因为底盘的部件数量在不断增加,一些主动系统也越来越多。 采埃孚开发了一种新的后桥概念,采用新的材料并进行功能的整合缓解了这种矛盾。这种紧凑型后桥采用了车轮导向横置板弹簧,材质为玻璃纤维增强塑料(GRP)。  采埃孚公司设计的车轮导向横置板簧轴采用玻璃纤维增强材料。 这种方式与后扭力梁设计结构相比在减重和功能性方面都具有优势。 “这种技术可以大大提高车辆的竞争力,”该项目位于德国Friedrichshafen市的工程小组成员Gerhard Gumpoltsberger表示。“我们通过功能整合、替代材料以及生产和装配流程周期的降低提高了整个产品的经济性。该后桥设计结构件数量很少,在重量方面即使与后扭力粱设计相比也具有一定的优势。” “除此之外,这种后桥的特性与多连杆后桥很接近,”Gumpoltsberger接着说。板簧采用的玻璃纤维增强材料在纵向上刚性很高,但是在垂直方向上弹性很高。弹簧采用两个铰点固定,车轮动能可以得到很好的减震,而且弹簧也没有扭力出现。车轮位置通过两个金属杆来确定。 “ 这项研究的主要目标之一就是从量产方面对设计进行优化,”Gumpoltsberger说,毕竟这才是将纤维增强复合材料应用到悬挂系统中面临的真正挑战。 在法兰克福车展上,采埃孚还展出了一款超轻底盘部件原型,即倒置的单管麦弗逊式减震器,整合了采用碳纤维增强聚酯(CFRP)材料的车轮轴架。该减震器有两个好处:减震器倒置的设计方式在减震管提供测力支持有利于轻质的减震杆工作。将减震器与采用CFRP材料的车轮轴架整合在一起,总的减震器模块重量可以得到大幅降低,大约只是当前轻质铝材料模块的一半左右。 采埃孚公司这种CFRP结构是有限元分析的结果。从车轮轴架的负荷路径开始,承载负荷的支架与推力矢量完全匹配起来。 “目前,我们设计的CRFP原型结构负荷只加载到30%。我们的目标是最终可以采用一种材料,使负荷达到70%,”采埃孚萨克斯开发小组Hendrik Marquar说。“除了减重方面的好处,这种设计结构还包含一个塑料波纹管弹簧,在减震的时候可以提高车辆NVH性能,比钢弹簧效果好,”Marquar说。“为了便于进行碰撞分析,车轮轴架采用的纤维中编入一根信号传递光纤。这根光纤在轴架超载时可以发出电子信号,就好像应变仪一样。主动安全系统也可以采用该信号数据,因为信号传递光纤可以即时探测出负荷的大小和方向。”Jörg Christoffel 塑料太阳能电池模块 采用太阳能为汽车电子系统或辅助系统如空调等提供电能,甚至为电瓶充电,引起了越来越多的关注。去年法兰克福车展上一家名为REVA Electric Car的公司展出了相关的研究成果。这家印度汽车制造商推出了一款名为REVA NXR三门掀背轿车。作为这款车的选配件,车顶太阳能电池板可以为车载电瓶提供连续性补充充电。 新款丰田Prius也提供了一种可选的滑动玻璃天窗,整合了Kyocera公司开发的太阳能电池板。在汽车停在太阳下的时候可以为汽车通风系统提供电能。  不过应用于汽车上的太阳能电池模块目前来看依然是一个市场份额很小的产品。其中的原因据Proof Design andInnovation Management公司称主要是因为采用玻璃的电池模块制造方式在尺寸和重量方面限制了光伏电池的应用。这家德国公司在法兰克福车展上展出了一款采用塑料的光伏模块解决方案,称为复合太阳能电池模块(CSM)。 “采用Proof CSM太阳能电池模块,你可以在引擎盖、仪表板甚至后窗台板上进行太阳能发电,这在以前是做不到的,”该公司工程负责人Denis le Maire说。而与传统的玻璃模块相比,这种新的设计可以使模块重量减少50%。 在CSM模块生产过程中,太阳能电池嵌入到透明度非常高的热塑性塑料板中间,通过该公司专利工艺Sunovation进行生产。采用的高性能材料有赢创公司的Plexiglas和拜耳材料科技的Makrolon产品。 Proof Design公司产品开发工程师Bettina Weiss说,Sunovation工艺包含了目前所有的太阳能电池技术。他透露公司还与一些电池制造商如Sunways、Uni-Solar和SolarWorld等公司针对电池模块展开合作。 在太阳能电池模块中采用塑料的地方是面板和电池之间的硅基凝胶层,当然电池板采用的也是硅基材料。“硅的膨胀率低,而塑料受热会膨胀很多,”Weiss解释道。“因此如果将电池片直接粘结到塑料板上的话,肯定会破裂。基于这个原因,我们在它们之间增加了一个中间层,可以吸收材料之间的张力,同时还可以提供很好的绝缘效果。” Weiss指出,CSM面板可以很好地抵消机械张力,与玻璃模块相比不仅质量更轻韧性更好,抗断裂性也更高。这些特性使这种技术不仅适用于乘用车还可以用于重型卡车,甚至是轮船上。 Proof Design公司在太阳能电池模块方面的另一个创新体现在设计方面,尤其是太阳电池片定制化激光切割方面。 “我们是一家设计公司,因此我们想让太阳能行业知道他们需要改变产品的设计,”Weiss说。“任何一家汽车制造商都想拥有独特的电池设计,而不是统一的设计。我们有专门的激光加工工艺,可以将电池片切割成不同的几何形状,这样可以让每一个客户的产品都具有独特性。” 到2010年底,Proof Design公司的塑料太阳能电池模块将投入批量生产,用于建筑领域。“不过还不会应用于汽车领域,”Weiss说。“我们目前正在与几家汽车制造商进行合作,不过尚处于原型开发阶段。对于一些试产车型,我们已经开发了功能性模块。” Weiss还指出,要想让这种模块获得广泛应用,首先要让汽车制造商接受采用塑料的电池模块。“如果你想要玻璃模块的质量,那我们只能在塑料方面进行努力。不过像拜耳这样的公司正在进行原材料的研究,这样我们就可以提供像玻璃一样的质量。如果可以接受塑料的光泽,那么这种模块的发展机会就出现了。”Ryan Gehm 导电塑料用于电池模块 “虽然不能改变电池的工作原理,但是你可以改变电池采用的材料,”IntegralTechnologies公司CEO Bill Robinson说。这也是这家总部位于华盛顿州贝灵汉市公司所从事的工作;他们开发了一种称为ElectriPlast的可注塑成型的导电塑料,这是一种可以导电的共聚混合物。 ElectriPlast由细小的粒子组成,粒子中混入了金属纤维。这些粒子注入到注塑机成型,其中的金属纤维可以帮助简化电池和电子元件的生产流程。Robinson表示,ElectriPlast的独特之处在于注塑过程中材料混合的方式。 “其他类似材料就好像椒盐混合物,在注塑成型产品内产生温度不均的区域。ElectriPlast就没有这种问题,因为所有材料都是混合到粒子中,”他解释道。“这种粒子是整个流程的关键所在,而我们的客户收到我们的产品后只需要做一件事:通过机器注塑或挤出成型。”  如果用ElectriPlast替代铅或不锈钢用于电池生产中,该公司表示电池的重量可以比目前使用的传统电池轻9~14kg。Robinson相信这种材料会广泛用于当前汽车和未来混合动力车中。 “ElectriPlast材料已经开发了五年,目前已经成熟。我们现在可以为任何一家客户提供定制化服务,”他说。该公司生产合作伙伴是总部位于印第安纳州Jasper市的Jasper Rubber Products公司。Robinson表示,目前已经有几家二级供应商在展开对ElectriPlast材料的分析工作。 除了为一家电池制造商提供几种不同用于标准12V电池注塑生产的混配物外,该公司还向几家大型天线制造商提供了一些特殊的混配物。其中一家制造商已经生产出了原型产品,而且正在进行商业化测试工作。 Integral表示,这种材料还可以应用在一种新型军用防护物上的注塑件中,此外还可以以一种“革命性的方式”应用在电线生产中。目前已经有一些电线制造商对此表现出了兴趣。 当问道这种材料与传统铅和不锈钢相比在成本方面会怎样时,该公司CEO回答道,“成本目前不是主要的因素,毕竟尽可能地降低各种部件的重量是制造商追求的目标——车辆重量减轻可以提高燃油经济型。”Ryan Gehm 拜耳拓展聚碳酸酯应用领域 拜耳材料科技认为聚碳酸酯在汽车工业中的应用将获得快速的增长,应用领域包括全景和层叠式天窗以及侧窗,而且还将延伸到其他地方,比如后挡风玻璃。聚碳酸酯不仅比玻璃轻很多,还可以提供较高的设计自由度,而且抗碎裂性能好。拜耳模克隆即为这样一种聚碳酸酯产品。为了研发新玻璃技术和提高客户服务能力,拜耳还在制造设施方面进行了投资。在其抗刮擦涂层实验室中,拜耳还有一套用于测试挡风玻璃雨刮器对材料刮擦效果的设备。这是拜耳BayVision服务的一个部分。 拜耳材料科技在位于德国莱沃库森市的工厂中现在又增加了一台恩格尔公司制造的2300t双色注塑机,带有旋转圆盘和注塑压缩成型功能。该机器可以生产3D车顶模块,尺寸最大可以达到1.2m2,此外还可以生产其他一些复杂的玻璃部件。整个生产环境需要保持洁净,因此机器的生产过程都是全自动的。 拜耳莱沃库森市工厂的新设备可以在预制薄膜的背部注射成型,即众所周知的薄膜嵌入成型(film inser tmolding,FIM)。这种工艺可以将其他功能性部件整合到一起,包括车顶模块中的加热天线和车窗上的红外线反射镜。 拜耳材料科技汽车玻璃小组负责人Volkhard Krause说,“新的设备可以让我们很精确地复制我们客户的整个生产过程,从而帮助他们改进模具并解决生产方面的问题。” 在最近一次客户研讨会上,戴姆勒公司汽车玻璃和雨刮器系统部门负责人UweRenz称与聚碳酸酯领域的专家进行交流可以帮助这种材料在未来更广泛地应用到汽车领域中。 拜耳还扩展了其在Uerdingen市的涂层工厂。该工厂主要致力于聚硅氧烷涂层的生产。在拜耳位于莱沃库森市工厂的洁净室设施中,工作人员对3D聚碳酸酯注塑件进行淋涂,尺寸达到1.4m2。 不过,抗磨损和抗刮擦性能对聚碳酸酯部件来说非常重要,尤其在未来应用到后挡风玻璃方面这种性能显得更为重要。注塑压缩成型方式在连续生产中效率很高,因为如果降低注射压力,注射成型的应力和扭力就会减小,产品的表面质量就可以达到湿涂层的要求。  当谈到雨刮器测试项目时,拜耳材料科技聚碳酸酯汽车玻璃表面改进领域专家FrankBuckel博士解释说,“相对于规定中所要求的Taber耐磨测试,该测试可以使我们更真实、更精确地模拟和再现现实中挡风玻璃刮水器在车窗上施加的压力。” Taber试验是将两个装满金刚砂粒的滚筒以规定的作用力压于旋转的试验对象上。在拜耳的新测试系统中,涂有需测试的实验薄板固定好,使装有商用刮水片的刮水器以20g/cm2的作用力在薄板上前后移动,移动速度为14cm/s。 Buckel表示,“最初的测试显示,当涂有聚硅氧烷涂层的车窗在受污后,使用刮水器进行湿擦,即使经刮水器的两片刮水片反复摩擦3万次后,也不会产生肉眼可视的雾状变化。” 而对于那些没有摩擦的部件(全景天窗和侧窗)的测试,主要将涂有涂层的实验薄板固定在车顶上,并在三年的时间内,每周进行一次冲洗——在测试过程中不会采用任何保护性物质。拜耳表示,试验显示,与等离子表面涂层湿涂工艺相比,迈图高新材料股份有限公司(Momentive Performance Materials)的AS4000聚硅氧烷系统,具备更出色的耐磨性。即使经过150多次洗车,涂有AS4000的模克隆车窗也未出现可见雾状变化。 该测试还证实,涂有纯聚硅氧烷涂层的批量生产的聚碳酸酯车窗,有效使用六年多并达到125,000公里的行驶里程后,依然具备良好耐磨性。

百态

2010.07.12

子午线轮胎在混凝土路面上的稳态滚动分析

轮胎对汽车性能影响显著,不仅影响汽车行驶的安全性、经济性和平顺性,而且影响车身、底盘等总成及零部件的寿命。研究轮胎力学特性是汽车轮胎学的核心内容和重点,可以指导轮胎设计者更好地改进轮胎品种、改善轮胎结构、优化轮胎设计、提高轮胎性能。因此,轮胎力学特性的研究具有重大的现实意义。轮胎力学特性可以分为静态特性和动态特性。从轮胎的运动状态分类,轮胎动态特性可以分为稳态特性(静力学特性)和非稳态特性。轮胎安装到汽车上后,无论静止还是滚动都存在着轮胎与轮辋及路面的接触,研究轮胎在各种状态下与地面的接触情况,可以预测轮胎在充气和法向负荷下的下沉构型,接地区域胎圈、带柬层的应力和应变以及轮胎接地印痕面积上的接触压力分布等。 本研究以MSC.Marc软件为平台,考虑了橡胶材料的非线性和不可压缩性、帘线一橡胶复合材料的各向异性、轮胎大变形导致的几何非线性边界条件,建立子午线轮胎的三维非线性稳态滚动有限元模型,并用PATRAN复合材料层合板的建模方法建立了混凝土路面模型,分析各种情况下轮胎在混凝土路面上的受力情况以及轮胎角速度与牵引力之间的关系。 1 MSC.Marc软件简介 MSC.Marc是功能齐全的高级非线性有限元软件,具有结构分析功能,可以处理各种线性和非线性结构分析。MSC.Marc软件具有稳态滚动分析的功能,其特点是采用欧拉一拉格朗日方程并考虑旋转或侧偏物体的惯性影响。轮胎的分析涉及特殊材料、接触、大变形以及滚动惯性的影响,属于工程难题,国际上对这方面的研究已经有很长时间,但由于轮胎结构、负荷和变形机理的复杂性,并没有得到彻底解决。MSC.Marc软件在这方面的研究中得到广泛应用。 2 模型的建立 2.1 轮胎模型的建立 利用MSC.Marc软件提供的加强筋模型模拟轮胎中复杂的多层帘线-橡胶复合材料。轮胎二维有限元模型如图1所示。用该二维轴对称非线性有限元模型可以模拟轮胎和轮辋定位-充气-自由旋转的过程。由轴对称网格生成的轮胎三维有限元模型如图2所示。接地部位网格划分得比较细,为了便于考察轮胎接地区域的受力情况,在接地区域的两端依次选取几个节点进行分析。采用三维实体单元模拟轮胎各部件,橡胶材料采用不可压缩Mooney材料模型,橡胶-帘线复合材料采用Rebar材料模型,轮胎与轮辋、路面的接触部位为接触边界,胎圈与轮辋接触受轮辋与钢丝圈的约束,实际上胎圈与轮辋为过盈配合,即胎圈直径略小于轮辋直径;模拟中,胎圈与轮辋之间相隔一定距离,轮辋沿轴向移动一定距离,考虑轮胎充气下沉情况,取标准充气压力为250kPa。  图1 轮胎二维有限元模型  图2 轮胎三维有限元模型 2.2 混凝土路面模型的建立 在PATRAN里建立路面复合材料模型。用层合板的方法铺设,共4层,分别是土基、级配碎石底基层、水泥稳定碎石基层和水泥面层。 2.3 边界条件 本研究的稳态滚动计算模型中简化了轮胎与轮的接触边界条件,限制与轮装配接触的节点和钢丝圈节点的位移自由度(如图3所示)。接触问题属于带约束条件的泛函极值问题,最常用的方法有拉格朗日乘子法、罚函数法以及基于求解器的直接约束法。本工作采用MSC.Mar。软件中的直接约束法求解轮胎与地面的接触问题,接地部分进行网格自动划分,通过控制点控制地面的位移和受力,定义轮胎与混凝土路面之间的接触关系。  图3 轮胎-轮辋接触边界条件简化 2.4 负荷工况 在模型中共包括以下几种负荷工况。 (1)充气压力:用均布负荷的方式施加,作用在轮胎内表面上。 (2)静负荷:通过路面相对于轮胎轴心的作用力来实现,即给轮胎中心施加一个集中力。 (3)稳态滚动分析工况:通过控制轮胎的转速(角速度)来实现。 (4)自由滚动分析工况:通过控制轮胎的转矩来实现。 3 结果与讨论 3.1 轮胎印痕分析 在分析轮胎的印痕时定义混凝土路面相对于轮胎移动了15mm,轮胎的轴向负荷为3700N,印痕分析结束时轮胎变形如图6所示。在轮胎接地区域内胎侧向外凸起,变形较大,与实际情况相符。 3.2 牵引力与转速的关系 轮胎以9.1rad/s,的角速度开始旋转,在路面上的行驶速度为80km/h。在轮胎角速度逐步增大到13.6rad/s的过程中,不同摩擦因数(f)下角速度与牵引力的关系如图7所示。 从图4可以看出,摩擦因数越大,在相同角速度下,地面提供的摩擦牵引力越大。  图4 不同摩擦因数下角速度与牵引力的关系 3.3 靡擦应力分布 3.3.1 纵向摩擦应力 稳态滚动分析时,作用在牵引或制动车轮接触平面中的纵向应力量值和方向取决于车轮自由滚动中引起的应力及转矩产生的附加应力的总和。这些应力在整个接触面积上的分布取决于轮胎设计、径向负荷及轮胎与路面的抓着力,也取决于胎面单元对路面产生的部分滑动。 图5和6分别示出了轮胎在80 km/h的行驶速度下制动时轮胎接地面纵向摩擦应力分布和沿印痕中心线纵向摩擦应力分布.从图可以看出,制动时地面对轮胎的摩擦应力分布很不均匀,高摩擦应力区向与运动方向相反的方向扩展。  图5 完全制动状态下纵向摩擦应力分布  图6 完全制动状态下沿印痕中心线的纵向摩擦应力分布 图7和8示出了轮胎在80 km/h的行驶速度下以一定角速度牵引时轮胎接地面的纵向摩擦应力分布和沿印痕中心线纵向摩擦应力分布。从图可以看出,在轮胎处于牵引状态时,地面对轮胎的摩擦应力分布很不均匀,高摩擦应力区向运动方向扩展。  图7 完全牵引状态下纵向摩擦应力分布  图8 完全牵引状态下沿印痕中心线的纵向摩擦应力分布 以轮胎转矩为零来模拟轮胎的自由滚动过程。图9和10示出了轮胎自由滚动过程中轮胎接地面的纵向摩擦应力分布和沿印痕中心线纵向摩擦应力分布。在自由滚动状态下接地面的纵向摩擦应力分布不均匀,胎肩部位接地区纵向摩擦应力分布较大。  图9 自由滚动状态下纵向摩擦应力分布  图10 自由滚动状态下沿印痕中心线的纵向摩擦应力分布 3.3.2 自由滚动状态下的侧向摩擦应力 当轮胎滚动时,胎面承受来自路面的使胎面展宽的力,于是就产生侧向剪切变形和侧向摩擦应力。剪切应变主要集中在带束层边缘处和胎肩表面,胎面中部应力较小,两侧胎肩处应力急剧上升,但应力方向相反。在接地区域,冠带层、带束层和胎体帘布层中存在方向相反的应力将产生绕垂直轴的力矩,反映了轮胎的帘线一橡胶复合材料存在变形藕合效应是引起轮胎伪侧偏的因素之一,对轮胎的直线行驶性能具有重要的影响。 3.4 接地区法向接触应力分布 轮胎加负荷3700N后,在各种状态下(轮胎以80km/h的速度行驶时进行制动和牵引)轮胎接地面上法向接触应力分布以及沿印痕中心线的法向接触应力分布分别如图16和17所示。从图11和12可以看出,施加静态负荷后,轮胎接地面内最大法向接触应力值并非出现在接地面中心,而是偏离中心,分布在两侧。  图11 法向接魉应力分布示意  图12 各种状态下沿印痕中心线的法向接触应力分布 4 结语 利用大型MSC.Mar。软件建立轮胎稳态滚动有限元模型和混凝土路面模型,并进行轮胎在混凝土路面上的稳态滚动分析。在建立轮胎模型的过程中,根据轮胎和负荷的对称性,建立轴对称非线性有限元模型,合理简化了轮胎-轮接触边界条件,有利于非线性计算收敛。在模型计算中考虑了轮胎的静态载荷施加过程、自由滚动过程、完全制动过程和牵引过程,得出摩擦应力、法向应力的分布情况及轮胎角速度与牵引力之间的关系,有利于了解轮胎性能,以便进一步优化轮胎结构,提高其性能。(end)

标准

2010.07.06

轮胎翻新有望领跑再制造产业

在31日公布的《关于推进再制造产业发展的意见》中,主管部门明确了推进产业发展的重点。业内人士认为,在这一系列重点领域中,轮胎翻新有望领跑其他子行业。   数据显示,目前我国每年的轮胎翻新率只有7%左右,远低于世界平均率15%的水平,市场潜力巨大,港机、航空等特种轮胎的翻新潜力则更大。光大证券策略分析师郭国栋表示,轮胎翻新业近年来得到的政策鼓励较多,企业参与度较高,这个行业最有可能成为再制造的突破口。   实际上,在2007年初国家发改委颁布的《“十一五”资源综合利用指导意见》中已经明确指出:到2010年主要再生资源回收利用量提高到65%的发展目标,并把“废旧家电、废旧轮胎等再生资源产业化工程”列入我国资源综合领域范围内实施的6大重点工程之一。   同时,在郭国栋看来,我国再制造产业发展所面临的两个主要问题是原料回收和产品销售。而这两大问题,即便在企业参与度最高,市场潜力最大的轮胎翻新行业中也依然存在。   原料回收方面,青岛天盾橡胶总经理刘曾凡表示,“我们亲自到青岛港、宁波港等港口去选,那里的旧轮胎堆成山,挑来挑去,却挑不出几条能翻新的来。”根据介绍,这些废旧轮胎,往往胎面在没有达到磨耗极限时,胎体漏气、鼓包、脱层就造成了轮胎早期损坏,而轮胎一旦漏气、鼓包、脱层,就很难进行翻新。刘曾凡认为,“轮胎再制造要想真正实现循环经济,从一开始的设计环节就要把循环理念融进去。”   销售方面,当前我国约有500余家翻胎工厂,“三无”小作坊占了多数,种种劣质翻新轮胎引发的事故让用户对翻新轮胎望而生畏,导致正规翻新轮胎销售困难。对此,记者了解到,相关部门正在制定轮胎翻新等再制造标准,届时对有资格从事再制造的企业进行招标,并发放统一标识,每件产品都会经过国家标准检测。

百态

2010.07.02

橡胶生产工艺简介

1 综述 橡胶制品的主要原料是生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤维和金属材料,橡胶制品的基本生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。 橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性矛盾的过程,通过各种加工手段,使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶,在加入各种配合剂制成半成品,然后通过硫化是具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好的橡胶制品。 2 橡胶加工工艺 2.1塑炼工艺 生胶塑炼是通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方法,使生胶由强韧的弹性状态转变为柔软、便于加工的塑性状态的过程。 生胶塑炼的目的是降低它的弹性,增加可塑性,并获得适当的流动性,以满足混炼、亚衍、压出、成型、硫化以及胶浆制造、海绵胶制造等各种加工工艺过程的要求。 掌握好适当的塑炼可塑度,对橡胶制品的加工和成品质量是至关重要的。在满足加工工艺要求的前提下应尽可能降低可塑度。随着恒粘度橡胶、低粘度橡胶的出现,有的橡胶已经不需要塑炼而直接进行混炼。 在橡胶工业中,最常用的塑炼方法有机械塑炼法和化学塑炼法。机械塑炼法所用的主要设备是开放式炼胶机、密闭式炼胶机和螺杆塑炼机。化学塑炼法是在机械塑炼过程中加入化学药品来提高塑炼效果的方法。 开炼机塑炼时温度一般在80℃以下,属于低温机械混炼方法。密炼机和螺杆混炼机的排胶温度在120℃以上,甚至高达160-180℃,属于高温机械混炼。 生胶在混炼之前需要预先经过烘胶、切胶、选胶和破胶等处理才能塑炼。 几种胶的塑炼特性: 天然橡胶用开炼机塑炼时,辊筒温度为30-40℃,时间约为15-20min;采用密炼机塑炼当温度达到120℃以上时,时间约为3-5min。 丁苯橡胶的门尼粘度多在35-60之间,因此,丁苯橡胶也可不用塑炼,但是经过塑炼后可以提高配合机的分散性 顺丁橡胶具有冷流性,缺乏塑炼效果。顺丁胶的门尼粘度较低,可不用塑炼。 氯丁橡胶得塑性大,塑炼前可薄通3-5次,薄通温度在30-40℃。 乙丙橡胶的分子主链是饱和结构,塑炼难以引起分子的裂解,因此要选择门尼粘度低的品种而不用塑炼。 丁腈橡胶可塑度小,韧性大,塑炼时生热大。开炼时要采用低温40℃以下、小辊距、低容量以及分段塑炼,这样可以收到较好的效果。 2.2混炼工艺 混炼是指在炼胶机上将各种配合剂均匀的混到生胶种的过程。混炼的质量是对胶料的进一步加工和成品的质量有着决定性的影响,即使配方很好的胶料,如果混炼不好,也就会出现配合剂分散不均,胶料可塑度过高或过低,易焦烧、喷霜等,使压延、压出、涂胶和硫化等工艺不能正常进行,而且还会导致制品性能下降。 混炼方法通常分为开炼机混炼和密炼机混炼两种。这两种方法都是间歇式混炼,这是目前最广泛的方法。 开炼机的混合过程分为三个阶段,即包辊(加入生胶的软化阶段)、吃粉(加入粉剂的混合阶段)和翻炼(吃粉后使生胶和配合剂均达到均匀分散的阶段)。 开炼机混胶依胶料种类、用途、性能要求不同,工艺条件也不同。混炼中要注意加胶量、加料顺序、辊距、辊温、混炼时间、辊筒的转速和速比等各种因素。既不能混炼不足,又不能过炼。 密炼机混炼分为三个阶段,即湿润、分散和涅炼、密炼机混炼石在高温加压下进行的。操作方法一般分为一段混炼法和两段混炼法。 一段混炼法是指经密炼机一次完成混炼,然后压片得混炼胶的方法。他适用于全天然橡胶或掺有合成橡胶不超过50%的胶料,在一段混炼操作中,常采用分批逐步加料法,为使胶料不至于剧烈升高,一般采用慢速密炼机,也可以采用双速密炼机,加入硫磺时的温度必须低于100℃。其加料顺序为生胶—小料—补强剂—填充剂—油类软化剂—排料—冷却—加硫磺及超促进剂。 两段混炼法是指两次通过密炼机混炼压片制成混炼胶的方法。这种方法适用于合成橡胶含量超过50%得胶料,可以避免一段混炼法过程中混炼时间长、胶料温度高的缺点。第一阶段混炼与一段混炼法一样,只是不加硫化和活性大的促进剂,一段混炼完后下片冷却,停放一定的时间,然后再进行第二段混炼。混炼均匀后排料到压片机上再加硫化剂,翻炼后下片。分段混炼法每次炼胶时间较短,混炼温度较低,配合剂分散更均匀,胶料质量高。 2.3压延工艺 压延是将混炼胶在压延机上制成胶片或与骨架材料制成胶布半成品的工艺过程,它包括压片、贴合、压型和纺织物挂胶等作业。 压延工艺的主要设备是压延机,压延机一般由工作辊筒、机架、机座、传动装置、调速和调距装置、辊筒加热和冷却装置、润滑系统和紧急停车装置。压延机的种类很多,工作辊筒有两个、三个、四个不等,排列形式两辊有立式和卧式;三辊有直立式、Γ型和三角形;四辊有Γ型、L型、Z型和S型等多种。按工艺用途来分主要有压片压延机(用于压延胶片或纺织物贴胶,大多数三辊或四辊,各辊塑度不同)、擦胶压延机(用于纺织物的擦胶,三辊,各辊有一定得速比,中辊速度大。借助速比擦入纺织物中)、通用压延机(又称万能压延机,兼有压片和擦胶功能、三辊或四辊,可调速比)、压型压延机、贴合压延机和钢丝压延机。 压延过程一般包括以下工序:混炼胶的预热和供胶;纺织物的导开和干燥(有时还有浸胶) 胶料在四辊或三辊压延机上的压片或在纺织物上挂胶依机压延半成品的冷却、卷取、截断、放置等。 在进行压延前,需要对胶料和纺织物进行预加工,胶料进入压延机之前,需要先将其在热炼机上翻炼,这一工艺为热炼或称预热,其目的是提高胶料的混炼均匀性,进一步增加可塑性,提高温度,增大可塑性。为了提高胶料和纺织物的粘合性能,保证压延质量,需要对织物进行烘干,含水率控制在1-2%,含水量低,织物变硬,压延中易损坏,含水量高,粘附力差。 几种常见的橡胶的压延性能 天然橡胶热塑形大,收缩率小,压延容易,易粘附热辊,应控制各辊温差,以便胶片顺利转移;丁苯橡胶热塑性小,收缩率大,因此用于压延的胶料要充分塑炼。由于丁苯橡胶对压延的热敏性很显著,压延温度应低于天然橡胶,各辊温差有高到低;氯丁橡胶在75-95℃易粘辊,难于压延,应使用低温法或高温法,压延要迅速冷却,掺有石蜡、硬酯酸可以减少粘辊现象;乙丙橡胶压延性能良好,可以在广泛的温度范围内连续操作,温度过低时胶料收缩性大,易产生气泡;丁腈橡胶热塑性小,收缩性大,在胶料种加入填充剂或软化剂可减少收缩率,当填充剂重量占生胶重量的50%以上时,才能得到表面光滑的胶片,丁腈橡胶粘性小易粘冷辊。 2.4压出工艺 压出工艺是通过压出机机筒筒壁和螺杆件的作用,使胶料达到挤压和初步造型的目的,压出工艺也成为挤出工艺。 压出工艺的主要设备是压出机。 几种橡胶的压出特性:天然橡胶压出速度快,半成品收缩率小。机身温度50-60℃,机头70-80℃,口型80-90℃;丁苯橡胶压出速度慢,压缩变形大,表面粗糙,机身温度50-70℃,机头温度70-80℃,口型温度100-105℃;氯丁橡胶压出前不用充分热炼,机身温度50℃,机头℃,口型70℃;乙丙橡胶压出速度快、收缩率小,机身温度60-70℃,机头温度80-130℃,口型90-140℃。丁腈橡胶压出性能差,压出时应充分热炼。机身温度50-60℃,机头温度70-80℃。 2.5注射工艺 橡胶注射成型工艺是一种把胶料直接从机筒注入模性硫化的生产方法。包括喂料、塑化、注射、保压、硫化、出模等几个过程。注射硫化的最大特点是内层和外层得胶料温度比较均匀一致,硫化速度快,可加工大多数模压制品。 橡胶注射成型的设备是橡胶注射成型硫化机。 2.6压铸工艺 压铸法又称为传递模法或移模法。这种方法是将胶料装在压铸机的塞筒内,在加压下降胶料铸入模腔硫化。与注射成型法相似。如骨架油封等用此法生产溢边少,产品质量好。 2.7硫化工艺 早先,天然橡胶的主要用途只是做擦字橡皮;后来才用于制造小橡胶管。直到1823年,英国化学家麦金托什才发明将橡胶溶解在煤焦油中然后涂在布上做成防水布,可以用来制造雨衣和雨靴。但是,这种雨衣和雨靴一到夏天就熔化,一到冬天便变得又硬又脆。为了克服这一缺点,当时许多人都在想办法。美国发明家查理•古德伊尔也在进行橡胶改性的试验,他把天然橡胶和硫黄放在一起加热,希望能获得一种一年四季在所有温度下都保持干燥且富有弹性的物质。直到1839年2月他才获得成功。一天他把橡胶、硫黄和松节油混溶在一起倒入锅中(硫黄仅是用来染色的),不小心锅中的混合物溅到了灼热的火炉上。令他吃惊的是,混合物落入火中后并未熔化,而是保持原样被烧焦了,炉中残留的未完全烧焦的混合物则富有弹性。他把溅上去的东西从炉子上剥了下来,这才发现他已经制备了他想要的有弹性的橡胶。经过不断改进,他终于在1844年发明了橡胶硫化技术。 在橡胶制品生产过程中,硫化是最后一道加工工序。硫化是胶料在一定条件下,橡胶大分子由线型结构转变为网状结构的交联过程。硫化方法有冷硫化、室温硫化和热硫化三种。大多数橡胶制品采用热硫化。热硫化的设备有硫化罐、平板硫化机等。 2.8其他生产工艺 橡胶制品的生产工艺还有浸渍法、涂刮法、喷涂法、蕉塑法等。 3 橡胶配方设计 3.1橡胶的硫化(交联) 交联是橡胶高弹性的基础,其特点是在一个橡胶分子链上仅形成少数几处交联点,因此不会影响橡胶分子链段的运动。 橡胶的硫化体系较多,常见的有:硫黄硫化体系、过氧化物硫化体系、树脂硫化体系、氧化物硫化体系等。 3.1.1硫黄硫化体系 主要适应于二烯类橡胶,其硫化活性点是在双键旁边的α氢原子。 组成: 硫黄 活性剂:氧化锌,硬脂酸 促进剂:噻唑类(DM,M),次磺酰胺类(CZ,NOBS),秋兰姆类(TETD,TMTM,TMTD),胍(D) 表1硫黄硫化体系分类 硫化体系 硫黄/促进剂(S/A)比 交联键组成 性能特点 普通硫黄硫化体系 >1 以多硫键为主 动态疲劳性能好;老化性能差 半有效硫黄硫化体系(Semi-EV) ≈1 以单硫键和双硫键为主 老化性能好;压缩永久变形小;无硫化返原 有效硫黄硫化体系(EV) 3.1.2过氧化物硫化体系-自由基机理 1 常见的过氧化物有:DCP(二枯基过氧化物)、BPO、DCBP、双2,5 2 助交联剂:抑制聚合难自由基无用的副反应。如TAIC,TAC,HVA-2 3 过氧化物硫化橡胶性能特点:老化性能好,压缩永久变形小,制品透明性好。 表 2 过氧化物的交联效率 橡胶品种 交联效率 原因 NR 1 自由基的活性主要与甲基的超共轭作用有关,同时位阻较大,无法出笼格 BR, SBR 10-50 脱氢的速度为NR的1/3,但活性高,位阻小,能较快地与双键加成,形成交联键和新自由基 NBR >1 腈基影响交联作用 PE,EPDM 1 - EPR 0.4 - IIR 0 - 3.1.3氧化物硫化体系 这是含卤素橡胶的主要硫化剂。通常有氧化锌/氧化镁(5/4)、氧化铅或四氧化三铅(10-20,耐水制品) 3.2橡胶的填料 未加填料的橡胶,力学性能和工艺性能均较差,无法使用。 3.2.1作用 •补强性:拉伸强度,撕裂强度,耐磨性 •加工性能 •降低成本 3.2.2填料的结构 3.2.2.1粒径 一般来说,粒径越小,强度越高。 表 3 常用补强剂及填充剂的粒径范围(mμ) 填料名称 缩写 料径范围 槽黑 - 23-30 高耐磨炭黑 HAF 26-35 半补强炭黑 SRF 60-130 气相法白炭黑 水合二氧化硅 - 10-25 沉淀法白炭黑 - 10-40 氧化锌 ZnO 100-500 轻质碳酸钙 CaCO3 1000-3000 超细碳酸钙 - 25-100 硬质陶土 - 90% 普通滑石粉 TALC 5000-20000 3.2.2.2结构 粒子形状及内部结构(吸油值法,DBP)。一般吸油值越大,结构性越强,改善性能越明显。 3.2.2.3比表面积 粒子形状(BET法,CATB法)。比表面积越大,强度越高。 3.2.2.4化学结构 反应性(PH值表示)。如炭黑表面的羧基、白炭黑和普通浅色填料表面的羟基等,酸性填料常影响橡胶的硫化,因此需加入活性剂,消除酸性。 3.2.2.5填料的处理方法 填料表面一般为亲水性的,而聚合物是憎水的,两者相容性较差,必须进行表面处理。 3.2.2.6表面活性剂 (1) 结构:有机化合物,具有不对称的分子结构,由亲水和疏水两部分基团组成。 (2) 亲水部分:-OH,-COOH,-NH2,-NO2,-SH (3) 疏水部分:长链式、苯环式或烃类 3.2.2.7偶联剂 (1) 分类:硅烷,钛酸酯、铝酸酯、高分子偶联剂等 (2) 结构特点:亲水部分与表面活性剂相似,但疏水部分能与聚合物形成化学结合或物理缠结。 (3) 对性能的影响:低分子偶联剂通常在降低粘度的同时,提高力学性能;高分子偶联剂则在大幅度提高力学性能的同时,增加体系的粘度,这是由于分子之间作用力增强的缘故。 3.3软化剂和增塑剂 3.3.1软化剂的作用 (1) 降低体系的粘度,增加流动性,降低硫化橡胶的硬度; (2) 改善粘着性能; (3) 有助于填料的分散; (4) 便于压出和成型。 3.3.2常见品种 (1) 操作油(软化剂,用量较大):分子量300-600的烃类或芳香烃类(如机油,链烷烃油,芳香烃油,石蜡油等) (2) 极性的酯类(在非极性橡胶中使用,称为增塑剂,其特点为脆性温度、且用量较少):低分子酯类(DOP,DBP,DOS)和高分子酯类(己二酸乙二醇酯) 3.3.3选择原则 (1) 热力学(主要因素):自由能ΔF=ΔH(热焓) - TΔS(熵变)。一般混合过程中,自由度增加,ΔS>0;ΔH > 0(吸热),尽可能小。 (2) 溶度参数:用Hildebrand方程进行判断。 δ1与δ2越接近,ΔH越小。 极性橡胶——极性软化剂;非极性橡胶——非极性软化剂 (3) 溶剂化作用(次要因素):一般认为,橡胶的双键有一定的亲核性,增塑剂酯类有亲电性,通过亲电-亲核作用增加了两者的界面强度,相容性增加,不过这种亲电-亲核作用较弱,因此一般用量不宜过大(5-10phr)。如NR与DBP,NBR与芳烃油的相容性,SBR、BR与NR的差异, (4) CR的溶剂选择原则 3.4橡胶的防护体系 老化是指一切使橡胶性能劣化的过程。如O2,O3,热,光,疲劳,力,催化剂,化学介质等,为了考察这些影响因素,设计了许多试验方法。 氧弹试验 O2 热氧老化试验 O2,热 光老化试验 光(户外,室内,人造光) 臭氧老化试验 O3 疲劳试验 力,疲劳 DSC、TG 热氧化,O2,空气;热降解,N2 3.4.1分类 物理:迁移、隔绝氧的作用 防 老 剂 化学:无污染型(酚类,1010,1076;硫化二丙酸酯(DLTP,DSTP);亚磷酸酯,168);污染型(胺类,RD,D,A) 防护体系 对苯二胺类(4010,4010NA) 抗臭氧剂 线形碳氢化合物(粗晶蜡,微晶蜡) 紫外线剂(橡胶不常用、炭黑的作用) 金属离子钝化剂 3.4.2反应机理 (1) 链引发 E = 0 (2) 链增长 E = 4-9kcal/mol E = 0kcal/mol E = 30kcal/mol 而金属粒子则催化ROOH的分解。 (3) 链终止 3.5 配方设计与硫化橡胶物性的关系 3.5.1拉伸强度 拉伸强度是表征制品能够抵抗拉伸破坏的极限能力。影响橡胶拉伸强度的主要因素有:大分子链的主价键、分子间力以及高分子链柔性。 一 拉伸强度与橡胶结构的关系 (1) 分子间作用力大,如极性和刚性基团等; (2) 分子量增大,范德华力增大,链段不易滑动,相当于分子间形成了物理交联点,因此随分子量增大,拉伸强度增高,到一定程度时达到平衡; (3) 分子的微观结构,如顺式和反式结构的影响; (4) 结晶和取向 二 拉伸强度与硫化体系的关系 (1) 交联密度:有一极大值。 (2) 交联键类型:随交联键能增加,拉伸强度减小;多硫键具有较高的拉伸强度,因为弱键在应力状态下能起到释放应力的作用,减轻应力集中的程度,使交联网能均匀地承受较大的应力。对于能产生结晶的NR等,交联弱键的早期断裂,还有利于主链的定向结晶。 三 拉伸强度与填料的关系 大量的试验表明:粒径越小,比表面积越大,表面活性越大,结构性越高,补强的效果越好。同时随填料用量增加,有最大值,其大小受橡胶品种和填料类型的影响。 四 拉伸强度与软化剂的关系 软化剂的加入会损失拉伸强度,且与软化剂与橡胶的相容性有关。 3.5.2撕裂强度 橡胶的撕裂是由于材料中的裂纹或裂口受力时迅速扩大而导致破坏的现象,一般是沿着分子链数目最小,即阻力最小的途径发展。主要与橡胶应力-应变曲线的形状和粘弹性有关。与橡胶品种、硫化体系、软化剂均有关系。 (end)

百态

2010.07.01

医用橡胶制品浅析

按照加工方法分类,医用橡胶制品可以分为模压制品、压出制品、压延制品、乳胶制品、注压制品等。从医用橡胶制品的生物安全性出发,则可以分为体外和体内两大类。体外医用橡胶制品包括间接和人体组织或血液接触的制品,以及间接和直接均不接触人体的制品;体内医用橡胶制品包括与组织或血液接触的制品,人工器官、整形材料及组织修补材料,某些体内引流装置等均属长期植入型,因而对於生物相容性和耐生物老化性均有很高的要求。 体外医用橡胶制品 体外医用橡胶制品的共同特点是外形较小、质量要求较高,类别众多,主要分为两大类:第一是供医疗及护理使用的橡胶件,例如各种体外用的导管和气垫、热水袋等;第二是供制药工业密封包装用的配件,例如输液胶塞、输血塞、喷雾器密封垫片等。医用橡胶制品的共同性能要求是质地纯净,对人体组织的影响尽可能地小,与被封装药品相容,没有因迁移而影响药品性能的物质存在。 医用橡胶制品会和各种药剂、人体组织及生物有机体相接触,并经常在高温、高压条件下或在各种有机消毒剂中进行消毒;有的还需要在低温条件下进行长时间贮藏,对橡胶材料的物理机械性能和化学性能稳定性要求严格。 体内医用橡胶制品 体内医用橡胶制品的主体材料一般包括硅橡胶材料、聚氨酯材料以及纯化天然橡胶三种,共同特点是生物相容性好、具有良好的透气性或选择性透气性,耐天候老化及耐消毒性能优良。 生物相容性是描述生物医用材料与生物体相互作用情况的,是作为医用材料必不可少的条件,包括血液相容性、组织相容性及生物降解吸收性;生物功能性是指生物材料具有在其植入位置上行使功能所要求的物理和化学性质,包括可检查、诊断疾病;可辅助治疗疾病;可满足脏器对维持或延长生命功能的性能要求;可改变药物吸收途径,控制药物释放速度、部位、满足疾病治疗要求的功能等;无毒性即化学惰性,是指材料本身无害,也不产生有害物质。 此外,还应具备耐生物老化、物理和力学稳定性,易加工成型,材料易得,价格适当,便於消毒灭菌;以及还要防止在医用高分子材料生产、加工过程中引入对人体有害的物质。对於不同用途的医用高分子材料,往往又有一些具体要求。在医用高分子材料进入临床应用之前,都必须对材料本身的物理性能、机械性能以及材料与生物体或人体的相互适应性进行全面评价,通过评价之後经国家管理部门批准才能在临床使用。 不同材料的医用橡胶制品 近十多年来,医用橡胶材料作为生物适应性材料的研究已取得了很大的进展,并且有许多功能化、系列化的医用橡胶制品投入了临床应用。 天然橡胶制品 天然橡胶是最早使用的医用弹性体,由於其含有的杂质较多,所用配合剂等对人体的刺激及反应较大,只有经过纯化改性後,才能用於人体。天然橡胶的纯化主要使用脱酸蛋白净化法及加入蛋白质、非离子型表面活性剂的方法。经纯化後的天然橡胶需要选择适宜的硫化体系,如用有机过氧化物硫化或进行辐射硫化以制成需要的橡胶制品。天然橡胶弹性优良,广泛用於各种管类、带类、塞类、手套类医用制品;但其耐生物老化性较差,一般多用於体外医用橡胶制品。 聚氨酯制品 聚氨酯又称为聚氨基甲酸酯橡胶,是主链上含有较多氨基甲酸酯基团的弹性体材料。一般由聚醚、聚酯和聚烯烃等低聚物与多元醇、多异氰酸酯或二胺类扩链剂聚合而成,它是一种介於一般橡胶与塑料之间的高分子材料,具有橡胶的高弹性及塑料的高强度。其硬度范围宽广,耐磨性能优良,生物相容性特别是抗凝血性突出,多用作人工心脏的血泵材料。 硅橡胶制品 硅橡胶高分子是由Si-O键连成的链状结构,其主要组成是线型聚硅氧烷。Si-O-Si键是其构成的主链,呈螺旋状使硅氧键的极性相互抵消,而且侧链一般都是低极性或非极性基团,所以整个大分子极性很低,使硅橡胶表现出疏水性、耐氧化以及抗老化性。此外,主链中Si-O键和侧链中的Si-C键的极性都近似於离子键,在正常使用温度(250℃以下)不发生裂解、氧化等反应,故又具有优异的耐热性,可用作医疗器械、人造脏器和药物缓释体系,对人体有良好的生物相容性。由於硅橡胶分子间力较小,使其薄膜比普通橡胶、塑料打腊膜具有更好的透气性,并对不同的透气率具有很强的选择性,如气体交换膜医用品、体内人造器官等。 1)作为人造器官 硅橡胶模拟人的器官可长期埋置於人体内作为体内某个不可缺少的元件,分为长期和短期留置於体内的产品。包括:长期留置於体内的产品有脑积水引流装置、人工肺、视网膜植入物、喉头、人工手指、手掌关节、人造鼓膜、牙齿印模、人工肌腱、人工心脏瓣膜附件等;短期留置於体内,起到补液、抢救、引流注入、防粘连或消泡作用的产品有静脉插管、导尿管、动静脉外瘻管、腹膜透析管、接触眼镜、输血管、泄压管、胸腔引流管、胃镜套管、中耳炎通气管、导液管和鼻插管等消化系统和腹外科制品的各种导管。 脑积水引流装置是最早的硅橡胶植入物,至今,硅橡胶仍是这一装置的唯一材料。最早开始的人造鼓膜的研究是1960年,是将结构类似於人体鼓膜的硅橡胶薄膜贴补在穿孔的鼓膜上。复合人工脑膜用於修补外伤性硬脑膜缺损及因切除肿瘤在硬脑膜的基蒂或浸润区所造成的硬脑膜和硬脊膜缺损。硅橡胶人工指关节是从1963年起推向巿场的。开发人工心脏瓣膜产品始於1964年,但由於硅橡胶的异物效应仍不能全部消除,容易引发癌症,有逐渐被代用的趋向。 2)在整容和修复方面的应用 如人工颅骨的修复;采用尼龙、聚酯纤维等增强後作人造皮肤;提高视力的隐性眼镜;修补面容的缺陷;修补前额、鼻、下颌、颚、脖颈等;治疗外耳的缺损以及现在争议一直很大的人工乳房等。近年来发现硅橡胶乳房植入体对人体有不良的副作用。一是拉伸强度不够,植入体内一定时间後会产生破裂和撕裂,使美容成毁容;二是对X射线只部分透过,使乳房部位可能存在的肿瘤无法检出,从而贻误治疗,危及生命。基於这种高风险,现在已经在开发研究聚氨酯/聚碳酸酯共聚物与有机硅聚合物复合材料代替硅橡胶作乳房植入材料。 3)在医疗器械上的应用 硅橡胶可作为导管短期置入人体的某个部位,作为抢救和治疗各种病例的重要辅助材料和手段;如为肝功能不全、烧伤等患者进行补液用的静插管,以及导尿管、输液管、泄压管、胸腔引流管、中耳炎通气管、洗胃管、灌肠器等一次用品。还可用於人工心肺机、膜式人工肺、胎儿吸引器的吸头、医用电极板基质、生物传感器的包装材料等。许多医疗领域都采用了医用硅胶管。用於人体的医用硅胶管的发展趋势是微型、薄壁、多腔,一管多用,如既能抽样检测,又能灌洗、输液等。 4)在药物缓释体系的应用 硅橡胶可作为药物缓释体系的载体,如包封药物胶囊、皮下埋置剂、子宫植入剂、阴道环、皮肤吸收型制剂(如各种膏药),还有可注射的硅橡胶可用於女性永久性绝育手术。此外,硅橡胶还可用於非手术的女性输卵管粘堵绝育。这种方法比较理想,目前已成为可供接受永久性绝育措施的妇女选择的重要方法。 硅橡胶作为包封药物胶囊,包封的药物包括各种类固醇化合物、前列腺素、抗生素、镇静剂、安眠药、抗癌药、麻醉剂等。此外,硅橡胶还可作为消泡剂治疗某些疾病。如用於抢救急性肺水肿,可迅速疏通呼吸道,改善缺氧状况,减少或避免因泡沫阻塞气流通过而窒息的死亡;患感冒咳嗽是由於支气管分泌液起泡,吃了含硅油的糖浆便起消泡作用,因而咳嗽大为减弱,效果显着等。 5)其他应用 硅橡胶除了上述应用外,还可应用於生物医学工程领域,主要包括医疗用装置、医用电极、生物植入传感器的外包装材料。 腹腔内化疗输药装置是一种全硅胶植入式腹腔内化疗导管系统。该装置以医用硅橡胶为原料,由储药盒和导管组成。医用电极(板)与人体接触,因此要求材料柔软、舒适、呈生理惰性、对人体无毒、对皮肤无刺激、透气性能好。在使用过程中还要承受高温高压、溶剂消毒,且性能不受影响。要满足上述要求,硅橡胶作为基材较为合适。生物传感器应用广泛,在活体应用方面也已成为可能。其中,两种生物传感器——生物医学电极和植入传感器是活体应用较为典型的例子。 供移植使用的生物传感器外面通常需要一层包装材料,用来隔开周围的生理环境。因此,活体应用,尤其是植入人体的生物医学设备对材料的可靠性、耐久性、生物相容性等提出了更高的要求。而硅橡胶具有弹性好、生物相容性佳等特点,因此在电极外的硅橡胶层可以很薄,水和其他小分子可以自由通过。这种硅橡胶可以作为一种葡萄糖敏感电极的外包装,用来监控和调节糖尿病患者血液中的葡萄糖水平。 (end)

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2010.06.28

弘埔技术(香港)有限公司

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