摘要:今天,我们将带来抗冲击塑料的核心特性、主流测试方法及其在汽车、电子等领域的广泛应用,并展望了其安全性与智能自修复等前沿发展趋势。
上一回我们提到了塑料抗冲击性影响因素、树脂基材差异化影响作用。
今天,我们将带来抗冲击塑料的核心特性、主流测试方法及其在汽车、电子等领域的广泛应用,并展望了其安全性与智能自修复等前沿发展趋势。
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抗冲击塑料应用场景与代表材料特性
1 汽车
保险杠、仪表板和内饰部件依靠抗冲击塑料来确保安全性和耐用性。汽车保险杠在碰撞过程中吸收冲击能量。这最大限度地减少了对车辆的损坏并保护了乘客。
PP 因其在抗冲击性、轻质性和成本效益之间取得了出色的平衡而被使用。
PC 因其卓越的抗冲击性和耐用性而被用于高性能车辆。
ABS 具有良好的抗冲击性和美观性能。
PU 因其柔韧性和能量吸收特性而被使用。
2 安全装备
头盔和防护垫等安全装备必须承受冲击,以保护个人免受伤害。眼镜,包括安全眼镜和运动护目镜,必须保护眼睛免受撞击和碎屑。
PC 因其高抗冲击性和透明度而用于头盔和面罩。
HDPE 因其耐用性和抗冲击性而被用于防护装备。
PC 因其卓越的抗冲击性和光学透明度而成为主要材料。
聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PETG) 因其高抗冲击性和光学透明度而被使用。
3 电子外壳
电子外壳可保护敏感组件免受撞击和损坏。
PC 因其高冲击强度而被用于加固设备。
ABS 因其良好的抗冲击性和刚性而被使用。
4 医疗器械
医疗设备需要能够承受冲击和灭菌过程的耐用材料。
PC 因其抗冲击性和生物相容性而用于医疗设备外壳和组件。
ABS 用于医疗设备外壳。
5 其他行业
其他几个常用抗冲击塑料的行业如下:
施工:窗户型材、管道和覆层利用这些材料,因为它们能够承受环境压力和冲击。
包装:食品和工业包装受益于抗冲击塑料,可在运输和处理过程中保护内容物。
工业:机床防护罩和工具外壳。
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3种常见抗冲击性测试方法
2.1 悬臂梁冲击试验
悬臂梁冲击试验是用于确定塑料材料抗冲击性的标准化测试(ASTM D256 或 ISO 180)。在此测试中,垂直夹紧带缺口的试样,摆锤撞击缺口附近的试样。测量断裂过程中吸收的能量,为冲击强度提供值。这种测试在业内非常普遍。
使用样品放置夹具进行悬臂梁冲击试验
2.2 夏比冲击试验
一个标本被水平支撑,摆锤撞击它。与悬臂梁测试类似,它测量吸收的能量。
使用样品放置夹具进行夏比冲击试验
2.3落镖冲击试验
该测试通常用于塑料薄膜和片材。将加重的飞镖扔到材料上,并测量导致故障所需的能量。冲击强度通常以每单位面积的能量单位表示,例如焦耳每平方米 (J/m²) 或焦耳每平方厘米 (J/cm²)。
落镖冲击试验机的工作原理
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抗冲击塑料的安全性、新兴应用与参与者
安全性
一般来说,抗冲击塑料在其成品固体形式下本身并不具有剧毒,潜在的毒性问题来自:
生产中使用的单体
添加剂以增强其性能
高温、燃烧等特定条件下可能释放的降解产物
纳米技术和智能聚合物
纳米复合材料、智能聚合物和先进聚合物共混物将在未来的应用中发挥重要作用。这些材料将能够创造出具有增强安全性和耐用性的高性能产品。
纳米技术:在聚合物中添加纳米颗粒,能从分子层面根本性地提高韧性、强度等综合性能。
自适应材料:这类聚合物能感知温度、应力等外部刺激,并动态调整自身特性(如抗冲击性)。
自修复聚合物:材料在受损后可自行修复,极大延长使用寿命与可靠性。
先进的聚合物共混物:通过科学组合不同聚合物,创造性能更优越的新材料。
行业主要参与者
顶级制造商通常是大型跨国化工公司,拥有广泛的生产设施和分销网络。他们在研发方面投入巨资,以创造新的和改进的抗冲击材料。这些公司通常拥有强大的全球影响力,服务于广泛的行业。
主导市场的主要化工公司和材料供应商包括 SABIC、科思创股份公司、利安德巴塞尔工业、英力士、盛禧奥、LG 化学、三菱工程塑料公司和杜邦。这些公司生产各种抗冲击聚合物,包括 PC、ABS 和改性 PP。
来源:新浪财经