透明塑料在汽車車燈技術中的應用

塑料具有質量輕，且有耐腐蝕、耐沖擊性好、透明度高、絕緣性好、導熱低、機械性能好、可塑性強、成型加工等優(yōu)點，越來越廣泛應用在各個領域中。

由于塑料具有重量輕、韌性好、成型易、成本低等優(yōu)點，因此在現(xiàn)代工業(yè)和日用產(chǎn)品中，塑料被越來越多的用來代替玻璃，特別是在光學儀器和包裝工業(yè)的應用方面發(fā)展尤為迅速。其中所用的塑料必須具有透明性好，耐磨性高，抗沖擊韌件好等特點，因此對塑料的成份，注塑整個過程的工藝、設備、模具等，都提出了很高的要求，以保證這些用于代替玻璃的塑料，表面質量良好，從而達到使用的要求。

高分子材料按結構分類

什么是塑料

塑料是以單體為原料，通過加聚或縮聚反應聚合而成的高分子化合物(macromolecules)，其抗形變能力中等，介于纖維和橡膠之間，由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成。

塑料的主要成分是樹脂。樹脂是指尚未和各種添加劑混合的高分子化合物。樹脂這一名詞最初是由動植物分泌出的脂質而得名，如松香、蟲膠等。樹脂約占塑料總重量的40%～100%。塑料的基本性能主要決定于樹脂的本性，但添加劑也起著重要作用。有些塑料基本上是由合成樹脂所組成，不含或少含添加劑，如有機玻璃等。

塑膠原料定義為是一種以合成的或天然的高分子聚合物，可任意捏成各種形狀最后能保持形狀不變的材料或可塑材料產(chǎn)品。

各種塑料
學名	簡稱	中文學名	俗稱	回收 標識	用途
Polyethylene	PE	聚乙烯			低溫物品
Polypropylene	PP	聚丙烯	百折膠，塑料	05	微波爐餐盒，可在100℃左右使用
High Density Polyethylene	HDPE	高密度聚乙烯	硬性軟膠	02	清潔用品、沐浴產(chǎn)品
Low Density Polyethylene	LDPE	低密度聚乙烯		04	保鮮膜、塑料膜等
Linear Low Density Polyethylene	LLDPE	線性低密度聚乙烯
Polyvinyl Chloride	PVC	聚氯乙烯	搪膠	03	很少用于食品包裝
General Purpose Polystyrene	GPPS	通用級聚苯乙烯	硬膠
Expansible Polystyrene	EPS	聚苯乙烯泡沫	發(fā)泡膠
High Impact Polystyrene	HIPS	耐沖擊性聚苯乙烯	耐沖擊硬膠
Styrene-Acrylonitrile Copolymers	AS，SAN	苯乙烯─丙烯腈共聚物	透明大力膠
Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Copolymers	ABS	丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚合物	超不碎膠
Polymethyl Methacrylate	PMMA	聚甲基丙烯酸酯	亞克力 有機玻璃
Ethylene-Vinyl AcetateCopolymers	EVA	乙烯─醋酸乙烯酯共聚合物	橡皮膠
Polyethylene Terephthalate	PET	聚對苯二甲酸乙二醇酯	聚酯	01	礦泉水瓶、碳酸飲料瓶
Polybutylene Terephthalate	PBT	聚對苯二甲酸丁酯
Polyamide(Nylon 6.66)	PA	聚酰胺	尼龍
Polycarbonates	PC	聚碳酸酯	防彈膠	07	水壺、水杯、奶瓶
Polyacetal	POM	聚甲醛酯	賽鋼、奪鋼
Polyphenyleneoxide	PPO	聚苯醚	Noryl
Polyphenylenesulfide	PPS	聚亞苯基硫醚	聚苯硫醚
Polyurethanes	PU	聚氨基甲酸乙酯	聚氨酯
Polystyrene	PS	聚苯乙烯		06	碗裝泡面盒、快餐盒
Poly tetra fluoroethylene	PTFE	聚四氟乙烯	特氟龍、鐵氟龍

塑料是重要的有機合成高分子材料，應用非常廣泛。

塑料透明與不透明

原子或分子在空間按一定規(guī)律周期重復地排列的塑料稱為結晶性塑料，反之原子或分子無規(guī)則排列，無周期性無對稱性的塑料，稱為非晶型。結晶性塑料因為分子結構排列規(guī)則且緊密，光線不容易透明，所以大多不透明。所以透明塑料，大多是非晶形塑料。

透明塑料大多是非晶型，所以穩(wěn)定性不佳，在醫(yī)療、化妝品包裝、健康與個人衛(wèi)生的應用時，需要特別注意材料的耐候、抗溶劑、耐化學、水解、蒸氣及伽瑪消毒、紫外線等外界環(huán)境對材料的影響。

按材料的透光率大小，可將材料分為如下三類：透明材料，波長400～800nm可見光的透光率在80%以上；半透明材料，波長400—800nm可見光的透光率在50%～80%之間；不透明材料，波長400～800nm可見光的透光率在50%以下。

按照上述的分類方法，可將樹脂分成如下幾類。

1．透明性樹脂

絕大部分樹脂都屬于透明類，主要包括PMMA、PC、PS、PET、PETG、透明ABS、透明PP、透明PA、SAN(又稱AS)、（又稱K樹脂）、MS、MBS、PES、J．D系列、CR-39、TPX、HEMA、F4、F3、EFP、PVF、PVDF、EP、PF、UP、醋酸纖維素、硝酸纖維素及EVA等。

其中PES為聚醚砜，J．D系列光學樹脂為PES的共聚衍生物，SAN為苯乙烯／丙烯腈共聚物，TPX為聚甲基-1-戊烯，BS為25%丁二烯/75%苯乙烯共聚物，CR-39為雙烯丙基二甘醇碳酸酯聚合物，HEMA為聚咿基丙烯酸羥乙酯。

在這些透明塑料中，最常用的為PC、PMMA、PS、PET、PETG、AS、BS、MS、MBS、透明ABS、透明PP及透明PA等。

2．半透明樹脂

主要包括PP、PE、PA、PVB(聚乙烯縮丁醛)等。

3．不透明樹脂

絕對不透明的塑料品種很少，主要有PPO、POM等。

透明塑料的具體選用

1．日用透明類材料

日用類透明塑料要求材料的透明性較好、價格低、易成型加工。

(1)透明膜類 包裝用PE、PP、PS、PVC及PET等。農(nóng)用PE、EVA、PVC及PET等。

(2)透明片、板類 用PP、PVC、PET、PMMA及PC等。(3)透明管類 用PVC、PA等。

(4)透明瓶類 用PVC、PET、PP、PS及PC等。

2．照明器材類材料

照明器材主要包括各類燈罩類制品，用于透光。具體的性能要，求為透批率高、抗沖擊性好。

常用的照明器材用塑料為PS、改性PS、AS、PMMA及PC等。

3．光學儀器類材料

光學儀器類主要指各類鏡體材料，它包括眼鏡、透鏡、放大鏡及望遠鏡等，具體又可分為硬質鏡體和軟質鏡體（隱形眼鏡）兩類。

傳統(tǒng)的光學儀器類制品所用的材料都為玻璃，但塑料具有與玻璃相媲美的透明性，又具有質輕、不易破碎等優(yōu)點，正在逐步取代玻璃材料。(l)硬質鏡體 硬質鏡體要求透明塑料的具體性能為：高透光率，應在90%以上，低霧度；低雙折射，以防止出現(xiàn)圖像歪斜、失真、重影等現(xiàn)象；高折射率，以盡可能減薄鏡片的厚度；表面硬度高，可經(jīng)反復擦洗；耐沖擊性好，不易破碎；密度小，質輕。

4．玻璃類材料

玻璃用透明塑料的性能要求為：透光率要高；表面硬度高；沖擊強度高；易二次加工。

塑料玻璃又可分交通玻璃和建筑玻璃兩類。

(1)交通玻璃 交通玻璃包括航空玻璃、車輛玻璃和船舶玻璃等，要求其密度小。常用材料為PMMA和PC兩種，PMMA為傳統(tǒng)的玻璃材料，而PC則為近年來新開發(fā)的新型玻璃材料，習慣上又稱為陽光板。

(2)建筑玻璃 為改善無機玻璃易碎的缺點，已開始研究有機玻璃，并取得進展。常用材料為PC、PMMA和PETG。

5．太陽能材料

太陽能用透明材料的性能要求為：透光率高，低霧度；耐候性好；可透過近紅外線，太陽能的近一半為近紅外線，可有效利用太陽能；遠紅外線的透過率也較高，如PE、FEP具有較大的透過性。

與玻璃相比，塑料可全部透過近紅外線，有的塑料還可透過較大的遠紅外線；而玻璃的紅外線透過性則差。所以，塑料比玻環(huán)璃更適合于：光能和，可廣泛用于太陽能熱水器、溫室、太陽房的蓋板材料。

可用于太陽能的透明塑料有PMMA、PC、GFUP、FEP、PVF及SI等。

6．光纖材料

透明塑料材料利用反復折射與反射，可實現(xiàn)對光曲折傳播。這一特征尤其適合于光纖材料。

對材料的性能要求為：透明性好、芯層要求折射率高、：包覆層要求折射率低、雙折射小且并不因加工而增大、耐光性好。

塑料制成的，C纖材料由兩層透明材料組成：芯層為高折射率的透明塑料，材料為PMMA或PC；包覆層為低折射率的透明塑料，材料為含氟烯烴聚合物、含氟甲基丙烯酸甲酯類。

7．光盤材料

適用于光盤采用的透明性好的光學塑料材料，其應具有如下性能：高透明性，其透光率不低于90%；良好的環(huán)境適應能力，透明性不因溫度、濕度的影響而產(chǎn)生大的變化；工作時產(chǎn)生的噪聲及要盡可能?。晃鼭裥?、透氣性及透氧性都要小；力學性能長期穩(wěn)定；易于加工。

可適用于光盤的材料有PC、lPMMA、新型非晶型熱塑性聚酯ETG)、無定形環(huán)烯烴(mCOC)、改性雙酚A環(huán)氧樹脂等。其中以PC最為常用，近年來由于mCOC的低吸水性和優(yōu)異的光學性能，應用比例逐步擴大。

8．透明封裝材料

透明封裝材料}主要用于光電轉換類電子器個如太陽能電池等，對所用透明塑料的性能要求為：透光率高；耐磨性好，抗污染性高如吸附塵埃性低等；耐候性好；；優(yōu)異的密封性能，指氣密性、防潮性和防止其他化學物侵人的性能；柔軟而富于彈性。

適宜用于透明封裝材料主要有表面增硬的PMMA、FEP、EVA、EMA（乙烯／醋酸乙烯共聚物）、PVB（聚乙烯醇縮丁醛）等，一般不用PET、PC、PVC、PU等。

透明塑料首先必須有高透明度， 其次要有一定的強度和耐磨性，能抗沖擊，耐熱性要好，耐化學性要優(yōu)，吸水率要小，只有這樣才能在使用中，滿足透明度的要求而性能穩(wěn)定，PMMA、PC和PET的性能對比如下表所示。

注：以上數(shù)據(jù)為平均值，實際不同品種數(shù)據(jù)有異。

透明材料在工業(yè)應用中如何選擇

1 ?日用品材料

1、透明膜類：包裝用PE、PP、PS、PVC及PET等，農(nóng)用PE、PVC及PET等

2、透明片板類：用PP、PVC、PET、PMMA及PC等

3、透明管類：用PVC、PA等

4、透明瓶類：用PVC、PET、PP、PS及PC等。

2 ?照明器材材料

主要用作燈罩，常用PS、改性PS、AS、PMMA及PC等。

3 ?光學儀器材料

1、硬質鏡體：主要用CR-39和J.D兩種

2、隱形眼鏡：常用HEMA。

4 ?玻璃材料

1、交通玻璃：常用PMMA和PC兩種

2、建筑玻璃：常用PVF和PET。

5 ?太陽能材料

常用PMMA、PC、GF-UP、FEP、PVF及SI等。

6 ?光纖材料

芯層用PMMA或PC，包覆層為含氟烯烴聚合物、含氟甲基丙烯酸甲酯類。

7 ?光盤材料

常用PC、PMMA。透明封裝材料表面增硬的PMMA、FEP、EVA、EMA、PVB等。

透明塑料容器等級

1、PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）

常見用途：礦泉水瓶、碳酸飲料瓶包裝等

聚對苯二甲酸乙二醇酯是生活中常見的一種樹脂，具有良好的力學性能，沖擊強度是其他薄膜的3~5倍，耐折性好，透明度高，可阻擋紫外線，光澤性好。由其制成的透明塑料瓶常被稱為“寶特瓶”。這種塑料通常最高耐熱溫度為65℃，最低耐冷為-20℃，所以說，它一般只適用于裝常溫液體或者偏低溫液體。如果盛裝高溫液體或者對其直接加熱，則易發(fā)生熱變形，產(chǎn)生對人體有害的物質。并且，科學家發(fā)現(xiàn)，長期使用這種塑料制品超過10個月后，可能釋放出致癌物,對人體具有毒性。因此，這種塑料瓶用完應該立即進行垃圾分類丟掉，不可以繼續(xù)用來作為水杯，也盡量不要做儲物容器盛裝其它物品，以免引發(fā)健康問題，得不償失。

2、HDPE（高密度聚乙烯）

常見用途：清潔用品、沐浴產(chǎn)品、白色藥瓶、護膚產(chǎn)品的塑料容器以及目前超市中使用的塑料袋等

高密度聚乙烯是一種結晶度高、非極性的熱塑性樹脂，其熔化溫度在120~160℃之間，一般的使用溫度應該控制在100℃以內，在一下工業(yè)用品中，最高可耐110℃的高溫，若標明食品用的塑料袋可用來盛裝食品。承裝清潔用品、沐浴產(chǎn)品的塑料容器可在小自清潔后重復使用，但這些容器通常不好清洗，殘留原有的清潔用品，變成細菌的溫床，清潔不徹底。因此，在日常生活中，最好不要循環(huán)使用高密度聚乙材質的制品，應該按時、及時更換，廢舊制品應做好回收分類，防止污染環(huán)境，造成二次污染。

3、PVC（聚氯乙烯）

常見用途：雨衣、塑料膜以及建材等

聚氯乙烯是無定形結構的白色粉末，其支化度較小，相對密度1.4左右，玻璃化溫度77~90℃，170℃左右開始分解，對光和熱的穩(wěn)定性差，在100℃以上或經(jīng)長時間陽光曝曬，就會分解而產(chǎn)生氯化氫，并進一步自動催化分解，引起變色，物理機械性能也迅速下降。這種塑料可塑性好、價格便宜，但是，用該材質制成的塑料制品容易產(chǎn)生兩種有毒有害物質：一是生產(chǎn)過程中沒有被完全聚合的單分子氯乙烯，二是增塑劑中的有害物質。這兩種物質在遇到高溫和油脂時容易析出，有毒物隨食物進入人體后，容易致癌。因此，使用時千萬不要讓它受熱。

4、LDPE（低密度聚乙烯）

常見用途：保鮮膜、塑料膜等

低密度聚乙烯又稱高壓聚乙烯，是一種塑料材料，以乙烯為原料，送入反應器，在引發(fā)劑的作用下以高壓壓縮進行聚合反應，從反應器出來的物料，經(jīng)分離器除去未反應的乙烯之后，經(jīng)熔融擠出造粒，干燥、摻合，它適合熱塑性成型加工的各種成型工藝，成型加工性好。低密度聚乙烯的主要用途是作薄膜產(chǎn)品，還用于注塑制品，醫(yī)療器具，藥品和食品包裝材料，吹塑中空成型制品等。這種塑料做的保鮮膜的耐熱性不強，合格的PE保鮮膜在溫度超過110℃時會出現(xiàn)熱熔現(xiàn)象，留下一些人體無法分解的塑料制劑，如果用保鮮膜包裹食物直接加熱,高溫下，食物中的油脂很容易將保鮮膜中的有害物質溶解出來，對人體健康產(chǎn)生危害。因此，把食物放入微波爐前，最好先取包裹著的保鮮膜。

5、PP（聚丙烯）

常見用途：打包袋、微波爐專用餐盒等

聚丙烯是一種半結晶的熱塑性塑料。具有較高的耐沖擊性，機械性質強韌，抗多種有機溶劑和酸堿腐蝕。在工業(yè)界有廣泛的應用，是平常常見的高分子材料之一。澳大利亞的錢幣也使用聚丙烯制作。微波爐餐盒采用這種材質制成，耐130℃高溫，透明度差，這是唯一可以直接放進微波爐里面加熱的塑料盒，經(jīng)過清潔干凈后可重復使用。需要特別注意的是，一些微波爐餐盒，盒體以05號PP制造，但盒蓋卻以06號PS聚苯乙烯制造，PS的透明度好，但其不耐高溫，所以其不能與盒體一并放進微波爐。06號PS聚苯乙烯的外觀容易與05號PP區(qū)分開來，因此，為保險起見，容器放入微波爐前，先把蓋子取下來。

6、PS（聚苯乙烯）

常見用途：碗裝泡面盒、快餐盒等

聚苯乙烯是苯乙烯單體經(jīng)加聚反應制得的產(chǎn)物，最早是由天然樹脂香脂中的一種揮發(fā)性油得到的。聚苯乙烯對酸、堿、鹽、礦物油、有機酸、低級醇等具有良好的耐腐蝕性，但在丙酮、酯類、芳香烴等有機溶劑中發(fā)生軟化或溶解。絕緣性好、透明、折光率高、耐水、著色性好，可制成各種色彩鮮艷的塑料制品。熔融時流動性非常好，易于加工，可模塑、擠塑成型。聚苯乙烯可作為制造碗裝泡面盒、發(fā)泡快餐盒的材質。又耐熱又抗寒，但不能放進微波爐中，以免因溫度過高，釋出化學物。并且不能用于盛裝強酸如柳橙汁、強堿性物質,因為會分解出對人體不好的聚苯乙烯。

7、PC及其他類

常見用途：水壺、太空杯、奶瓶等

是被大量使用的一種材料,尤具多用于制造奶瓶、太空杯等,因為含有雙酚八而備受爭議。專家指出,理論上,只要在制作的過程中,雙酚百分百轉化成塑料結構,便表示制品完全沒有雙酚入,更談不上釋出。只是,若有小量雙酚沒有凍專化成的塑料結構,則可能會釋出而進入食物或飲品中。因此,在使用此塑料容器時要嚴格按說明書盛裝食品用正確的方法存放和消毒避免反復使用已老化或有破損的制品。中殘留的雙酚,溫度愈高,釋放愈多,速度也愈快因此,不應以水瓶盛熱水。如果你的水壺編號為,下列方法可降低風險使用時勿加熱 ,勿在陽光下直射。不用洗碗機、烘碗機清洗水壺。第一次使月前,用小蘇打粉加溫水清洗,在室溫中白然烘干。如果容器有任何摔傷或破損,建議停止使用,因為塑料制品表而如果有細微的坑紋,容易藏細菌。避免反復使用已經(jīng)老化的塑料器具。

透明材料在車燈領域的應用分類

1、聚碳酸酯(PC)

（1）聚碳酸酯（Polycarbonate）簡介

聚碳酸酯（Polycarbonate），又稱PC。綜合性能優(yōu)良的熱塑性塑料，有良好的耐熱性，耐寒性，并在較寬溫度范圍內(-135℃~+120℃)保持高的機械強度，尺寸穩(wěn)定性好，溫度升高到105℃時材料的線性尺寸增加0.07%，有很高的沖擊強度，延展性好，具有均勻的成型收縮率，吸水率低，在水中浸泡24H僅增重0.13%，但不易進行機械加工，注塑成型是最常用的方法。

PC是一種非晶體工程材料，具有特別好的抗沖擊強度、熱穩(wěn)定性、光澤度、抑制細菌特性、阻燃特性以及抗污染性。PC的缺口沖擊強度非常高，收縮率很低，一般為0.1%～0.2%。PC有很好的機械特性，流動性較差，因此PC材料的注塑過程較困難。在選用何種品質的PC材料時，要以產(chǎn)品的性能要求為基準。

（2）注塑工藝條件

PC的工藝特性

PC粘度大，融料溫度高，流動性差，回此必須以較高溫度注塑（270－320℃之間），相對來說料溫調節(jié)范圍較窄，工藝性不如PMMA。注射壓力對流動性影響較小，但因粘度大，仍要較大注射壓力，相應為了防止內應力產(chǎn)生，保壓時間要盡量短。

干燥處理：PC材料具有吸濕性，加工前需要干燥處理。建議干燥條件為100℃到120℃，3～4小時。加工前的濕度必須小于0.02%。

熔化溫度：260～340℃。

模具溫度：70～120℃。

注射壓力：盡可能地使用高注射壓力。

注射速度：對于較小的澆口使用低速注射，對其它類型的澆口使用中高速注射。

PC收縮率不大，尺寸穩(wěn)定，但產(chǎn)品內應力大，易開裂，所以宜用提高溫度而不是壓力去改善流動性，并且從提高模具溫度、改善模具結構和后處理去減少開裂的可能；

當注射速度低時，澆口處易生波紋等缺陷，放射嘴溫度要單獨控制，模具溫度要高，流道、澆口阻力要小。

（3）聚碳酸酯（Polycarbonate）材料在車燈中的應用

PC在前燈中塑料類材料中占比50%左右，主要應用在前照燈和霧燈的反光鏡、鍍鋁裝飾件及面罩。PC與鍍鋁層結合力很好，可以在PC基材上直接鍍鋁。

2、改性聚丙烯（PP）

（1）PP化學和物理特性

PP是一種半結晶性材料，它比PE要更堅硬并且有更高的熔點。

由于均聚物型的PP溫度高于0℃以上時非常脆，因此許多PP材料是加入1%～4%乙烯的無規(guī)則共聚物或更高比率乙烯含量的嵌段式共聚物。

共聚物型的PP材料有較低的熱扭曲溫度（100℃）、低透明度、低光澤度、低剛性，有更強的抗沖擊強度。PP的強度隨著乙烯含量的增加而增大。

PP的維卡軟化溫度為150℃。

由于結晶度較高，PP材料的表面剛度和抗劃痕特性很好

PP不存在環(huán)境應力開裂問題。

通常，采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對PP進行改性。

PP的流動率MFR范圍在1～40。低MFR的PP材料抗沖擊特性較好，但延展強度較低。對于相同MFR的材料，共聚物型的強度比均聚物型的要高。

PP的收縮率相當高，一般為1.8%～2.5%。并且收縮率的方向均勻性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到0.7%。

均聚物型和共聚物型的PP材料都具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。然而，它對芳香烴（如苯）溶劑、氯化烴（四氯化碳）溶劑等沒有抵抗力。

PP也不象PE那樣在高溫下仍具有抗氧化性。

（2）注塑工藝條件

干燥處理：如果儲存適當則不需要干燥處理。

熔化溫度：220～275℃，注意不要超過275℃。

模具溫度：40～80℃，建議使用50℃。結晶程度主要由模具溫度決定。

注射壓力：可大到1800bar。

注射速度：使用高速注塑可以使內部壓力減小到最小。如果制品表面出現(xiàn)了缺陷，那么使用較高塑化溫度下的低速注塑。

流道和澆口:

對于冷流道，典型的流道直徑范圍是4～7mm。

建議使用圓形流道，所有類型的澆口都可以使用。典型的澆口直徑范圍是1～1.5mm，但也可以使用小到0.7mm的澆口。

對于邊緣澆口，最小的澆口深度應為壁厚的一半，最小的澆口寬度應至少為壁厚的兩倍。

PP材料可以使用熱流道系統(tǒng)。

（3）PP材料在車燈中的應用

汽車車燈多用改性聚丙烯。改性PP的電絕緣性和耐化學腐蝕強、耐疲勞性好，在通用塑料中力學性能和耐熱性最高，相比其他塑料價格優(yōu)勢明顯。

改性PP在車燈塑料類材料中占比30%，可用于車尾燈的后蓋、飾板和線束導槽、前照燈的燈體和后蓋。

3、PMMA

（1）PMMA材料簡介

PMMA俗稱亞克力或有機玻璃，是一種透明的非結晶性塑料。具有較好的機械性能，常溫下堅固而剛硬，透光率大于92%，在室外使用10年后僅降至89%，長時間暴露在室外仍維持不變形，具有耐候性好、力學強度高、機械加工性能好等優(yōu)良特性，并能夠抵抗多種化學品侵蝕，主要用于光學透明制品。

PMMA密度為1.19kg/m3，在20℃*109Pa時的平均吸水率為2%，在所有光學塑料中它的吸水率最高，彈性模量為3.16*109Pa，泊松比為0.32，抗張強度為(462---703)*109Pa。PMMA的線形膨脹系數(shù)為8.3*10-5K-1，比K9玻璃大10倍，但PMMA從高溫冷卻時的光學記憶即組件恢復到它原來尺寸的性能要比玻璃好，它的折射率隨溫度的變化dn/dt為-8.5*10-5，比K9玻璃大出約30倍，但是它是負值。熱導率為0.192W/(m*k)，比熱容為1465J/(kg*k)，它的玻璃化溫度為105℃，熔化溫度為180℃。

PMMA耐稀無機酸去污液，油脂和弱堿的性能優(yōu)良，耐濃無機酸中等，不耐醇，酮，溶于芳烴，氯化烴有機溶劑，為強堿及溫熱的NaOH，KOH所侵蝕，與顯影液不起反應。PMMA有優(yōu)良的耐氣候性，在熱帶氣候下曝曬多年，它的透明度和色澤變化小。

（3）注塑工藝條件

PMMA 的工藝特性

PMMA粘度大，流動性稍差，因此必須高料溫、高注射壓力注塑才行，其中注射溫度的影響大于注射壓力，但注射壓力提高，有利于改善產(chǎn)品的收縮率。

干燥處理：PMMA具有吸濕性，加工前需要干燥處理。建議干燥溫度為80～90℃，干燥時間2～4小時。

熔化溫度：240～270℃。

模具溫度：35～70℃。

注射速度：中等

PMMA注射溫度范圍較寬，熔融溫度為 160℃，而分解溫度達270℃，因此料溫調節(jié)范圍寬，工藝性較好；故改善流動性，可從注射溫度著手。但其沖擊性差，耐磨性不好，易劃花，易脆裂，故應提高模溫，改善冷凝過程，以克服這些缺陷。

（4）PMMA材料在車燈中的應用

在汽車車燈領域可用于尾燈面罩和光導材料。

4、PC/ABS

（1）化學和物理特性

PC/ABS具有PC和ABS兩者的綜合特性。例如ABS的易加工特性和PC的優(yōu)良機械特性和熱穩(wěn)定性。二者的比率將影響PC/ABS材料的熱穩(wěn)定性。PC/ABS這種混合材料還顯示了優(yōu)異的流動特性。

（2）注塑工藝條件

干燥處理：加工前進行干燥處理，濕度應小于0.04%，建議干燥條件為90℃～120℃，2～4小時。

塑化溫度：230℃～300℃。

模具溫度：50℃～100℃。

注射壓力：取決于塑件。

注射速度：盡可能地高。

（3）PC/ABS在車燈上的應用

在車燈領域ABS一般是與PC材料進行改性后使用，兼顧兩種材料各自的優(yōu)點，長期耐熱溫度可以達到110~120℃，也可根據(jù)使用溫度和沖擊性能來調節(jié)ABS中PC比例。ABS、PC/ABS合金一般用于后燈殼體和飾板。

5、PBT

（1）PBT簡介

PBT俗稱聚對苯二甲丁二醇酯，改性后的PBT力學性能較好（玻璃纖維增強PBT占市場的70％以上），與PA、POM相似，摩擦系數(shù)小，自潤滑性好，熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性好，電絕緣性優(yōu)異，剛性和硬度高，沖擊好，尺寸穩(wěn)定性高，耐熱性好。

PBT是最堅韌的工程熱塑材料之一，它是半結晶材料，有非常好的化學穩(wěn)定性、機械強度、電絕緣特性和熱穩(wěn)定性。PBT在環(huán)境條件下有很好的穩(wěn)定性。PBT吸濕特性很弱。非增強型PBT的張力強度為50MPa，玻纖添加劑型的PBT張力強度為170MPa。玻纖添加劑過多將導致材料變脆。PBT的結晶很迅速，冷卻不均勻而造成彎曲變形。對于有玻纖添加劑類型的材料，流程方向的收縮率可以減小，垂直方向的收縮率基本上和普通材料沒有區(qū)別。一般PBT材料收縮率在1.5%～2.8%之間。含30%玻纖添加劑的材料收縮0.3%～1.6%之間。

（2）注塑工藝條件

干燥處理：PBT材料在高溫下很容易水解，加工前需要干燥處理。建議在120℃熱空氣中干燥，時間6～8小時，或者150℃，2～4小時。濕度必須小于0.03%。如果用除濕干燥機，建議烘干溫度120℃，烘干時間4小時。

熔化溫度：225℃～275℃，建議溫度：250℃。

模具溫度：對于未增強型的材料為40℃～60℃。模具冷卻要均勻，以減小塑件的彎曲變形，建議模具冷卻腔道的直徑為12mm。

注射壓力：中等（最大到1500bar）。

注射速度：應使用盡可能快的注射速度（因為PBT的凝固很快）。

流道和澆口:建議使用圓形流道以增加壓力的傳遞（經(jīng)驗公式：流道直徑=塑件厚度+1.5mm）。可以使用各種型式的澆口，也可以使用熱流道。澆口直徑應該在0.8～1.0*t之間，這里t是塑件厚度。如果是潛入式澆口，建議最小直徑為0.75mm。

（3）PBT在車燈上應用

PBT在車燈中一般應用于前照燈的飾圈、調節(jié)裝置中的支架。PBT和ASA改性后再加玻纖增強可以用來做霧燈的殼體。

6、PET

俗稱滌綸，與PBT統(tǒng)稱為熱塑性聚酯，或飽和聚酯。車燈裝飾圈材料過去一直以耐熱PC塑料為主，近年來逐漸被PET所替代。PET車燈材料相對于耐熱PC塑料突出的特點是耐熱高、加工性好、成本低。

PET的工藝特性

PET成型溫度高，且料溫調節(jié)范圍窄（260－300℃），但熔化后流動性好，故工藝調節(jié)性差，且往往在射嘴中要加防延流裝置。其機械強度及性能注射后不高，必須通過拉伸工序和改性才能改善性能。

模具溫度的準確控制，是防止翹曲、變形的重要因素，因此建議采用熱流道模具；模具溫度要高，否則會引起表面光澤差和脫模困難。

PET材料加工零件表面光澤高；具有優(yōu)良的加工穩(wěn)定性及良好的耐水解性；具有優(yōu)異的流動性和耐熱性能;材料價格與耐熱PC相比，可以大幅降低系統(tǒng)成本。

透明塑料件的缺陷和解決辦法

透明塑料注塑過程中應注意的共同問題

透明塑料由于透光率要高，必然要求 塑料制品表面質量要求嚴格，不能有任何斑紋、氣孔、泛白。霧暈、黑點、變色、光澤不佳等缺陷，因而在整個注塑過程對 原料、設備。模具、甚至產(chǎn)品的設計，都要十分注意和提出嚴格甚至特殊的要求。其次由于透明塑料多為熔點高、流動 性差，因此為保證產(chǎn)品的表面質量，往往 要在機高溫度、注射壓力、注射速度等工藝參數(shù)作細微調整，使注塑料時既能充滿 模，又不會產(chǎn)生內應力而引起產(chǎn)品變形和開裂。

（一）原料的準備與干燥

由于在塑料中含有任何一點雜質，都可能影響產(chǎn)品的透明度，因此和儲存、運輸。加料過程中，必須注意密封，保證原料干凈。特別是原料中含有水分，加熱后會引起原料變質，所以一定要干燥，并在注塑時，加料須使用干燥料斗。還要注意一點的是干燥過程中，輸入的空氣最好應經(jīng)過濾、除濕，以便保證不會污染原料。

機筒、螺桿及其附件的清潔

為防止原料污染和在螺桿及附件凹陷處存有舊料或雜質，特別熱穩(wěn)定性差的樹 脂存在，因此在使用前、停機后都應用螺桿清洗劑清洗干凈各件，使其不得粘有雜 質，當沒有螺桿清洗劑時，可用pe、ps等樹脂清洗螺桿。當臨時停機時，為防止原料在高溫下停留時間長，引起解降，應將干燥機和機筒溫度降低，如 pc、pmma等機筒溫度都 要降至160℃以下。（料斗溫度對于pc應降至100℃以下）

在模具設計上應注意的問題（包 括產(chǎn)品的設計）。為了防止出現(xiàn)回流動不暢，或冷卻不均 造成塑料成型不良，產(chǎn)生表面缺陷和變質， 一般在模具設計時，應注意以下幾點。

a）壁厚應盡量均勻一致，脫模斜度要足夠大;

b）過渡部分應逐步。圓滑過渡，防止有尖角。銳邊產(chǎn)生，特別是pc產(chǎn)品一定不 要有缺口;

c）澆口。流道盡可能寬大、粗短，且應根據(jù)收縮冷凝過程設置澆口位置，必要時 應加冷料井；

d）模具表面應光潔，粗糙度低（最好 低于0.8）；

e）排氣孔。槽必須足夠，以及時排出空氣和熔體中的氣 體；

f）除pet外， 壁厚不要太薄，一般不得小于lmm。

注塑工藝方面應注意的問題(包括注塑機的要求）

為了減少內應力和表面質量缺陷，在注塑工藝方面應注意以下幾方面的問題。

a）應選用專用螺桿、帶單獨溫控射咀的注塑機;

b)注射溫度在塑料樹脂不分解的前提下，宜用較高注射濕度；

c）注射壓力：一般較高，以克服熔料粘度大的缺陷，但壓力太高會產(chǎn)生內應力造 成脫模因難和變形；

d）注射速度：在滿足充模的情況下，一般宜低，最好能采用慢一快一慢多級注 射；

e）保壓時間和成型周期：在滿足產(chǎn)品充模，不產(chǎn)生凹陷、氣泡的情況下；宜盡 量短，以盡量減低熔料在機筒停留時間；

f）螺桿轉速和背壓：在滿足塑化質量的前提下，應盡量低，防止產(chǎn)生解降的可 能；

g）模具溫度：制品的冷卻好壞，對質量影響極大，所以模溫一定要能精確控制其 過程，有可能的話，模溫宜高一些好。

其他方面的問題

由于為要防上表面質量惡化，一般注塑時盡量少用脫模劑；當用回用料時不得大于 20％。

對于除pet外，制品都應進行后處理，以消除內應力，pmma應在70－80t熱風循 環(huán)干燥4小時；pc應在清潔空氣、甘油。液體石臘等加熱 110－135℃，時間按產(chǎn)品而定，最高需要10多小時。而pet必須經(jīng)過 雙向拉伸的工序，才能得到良好機械性能。

透明塑料加工過程中最大的缺陷是影響產(chǎn)品透明度的缺陷，其缺陷大概有以下幾項：（其他缺陷請參考各企業(yè)的產(chǎn)品說明書或其他資料。）

（一）銀紋：由充模和冷凝過程中，內應力各向異性影響，垂直方向產(chǎn)生的應 力，使樹脂發(fā)生流動上取向，而和非流動取向產(chǎn)生折光率不同而生閃光絲紋，當其 擴展后，可能使產(chǎn)品出現(xiàn)裂紋。除了在注塑工藝和模具上注意外，最好產(chǎn)品作退火處理。如pc料可加熱到 160℃以上保持 3－ 5分鐘，再自然 冷卻即可。

（二）氣泡：主于樹脂內的水氣和其他氣體排不出去，（在模具冷凝 過程中）或因充模不足，冷凝表面又 過快冷凝而形成“真空泡”。

（三）表面光澤差：主于模具粗糙度大，另一方面冷凝過早，使樹脂不能復印模具表面的狀態(tài)，所有這些都使其表面產(chǎn)牛微小凹凸不平，而使產(chǎn)品失去光澤。

（四）震紋：是指從直澆口為中心形成的密集波紋，其原因因熔體粘度過，前端料已在型腔冷凝，后來料又沖破 此冷凝面，而使表面出現(xiàn)震紋。

（五）泛白。霧暈：主要由于在空氣 中灰塵落入原料之中或原料含水量太大而 引起的。

（六）白煙。黑點：主要由于塑料在機筒內，因局部過熱而使機筒樹脂產(chǎn)生分 解或變質而形成的。

審核編輯：黃飛