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开关面板插排面板用高分子材料现状趋势

主题:橱柜面板哪种材料好 下载地址:论文doc下载 原创作者:原创作者未知 评分:9.0分 更新时间: 2024-01-15

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材料面板论文范文

橱柜面板哪种材料好论文

目录

  1. 1.开关面板及插排面板材料现状及发展趋势
  2. 橱柜面板哪种材料好:标牌,铭牌金属材料表面处理批花,面板及标牌凸字批花视频
  3. 2.总结

李 术 甘飞龙 李 枭 高 军

(合肥杰事杰新材料股份有限公司 合肥 230601)

摘 要:电器附件产品中,开关和插排是日常接触最为频繁的物品,开关面板及插排面板是开关和插排的重要组成部分.随着用电安全意识的提高,开关面板及插排面板用高分子材料的要求也是越来越高,本文综述了该类高分子材料的发展现状,着重分析了材料的阻燃、耐热和环保等未来发展趋势.

关键词:开关插排;面板;高分子材料

近年来,由于市场的需求,电器附件行业发展飞速.从最早的纯粹是为了满足最简单的取电功能需求,到现在的多功能化,电器附件经历了一个高速发展的过程.电器附件产品中,开关和插排是日常接触最为频繁的物品,开关面板及插排面板是开关和插排的重要组成部分.随着用电安全意识的提高,面板所用高分子材料的要求也是越来越高.

1.开关面板及插排面板材料现状及发展趋势

开关面板及插座面板作为电器附件产品的一个小配件,在常人眼中是一个小产品,并且是一个技术含量不高的小产品,但事实上,它与老百姓日常生活息息相关.随着生活水平的提升,安全意识的提高,人们对它的安全性、功能性、装饰性和操作舒适性等要求越来越高.目前市面上绝大部分面板由高分子塑胶材料注塑而成,高分子材料性能好坏直接决定了开关面板的质量,本文综述了该类高分子材料的发展现状,着重分析了材料的阻燃、耐热和环保等未来发展趋势.

1.1 耐灼热丝温度要求提高

灼热丝试验是利用模拟技术评定灼热元件或过载电阻之类的热源在短时间内造成热应力影响的着火危险性.试验灼热丝是一个规定的电阻丝环,用电加热到规定的温度,使灼热丝顶端接触样品达到规定的一段时间(30s),观察和测量样品的燃烧情况,并以此评估样品对试验温度的灼热试验等级. 试验温度从650℃、750℃到850℃,若试验样品在试验温度下没有起燃,或者起燃但火焰(包括灼热)在移开灼热丝后的30s 内熄灭且滴落物不引燃铺底层,则认为该试验样品通过该温度的灼热丝试验.具体标准为GB/T 5169.11 或IEC 60695-2-11,IEC 60695-2-13.现在阶段,制件要求为灼热丝可燃性指数-GWFI,在以后的产品要求中,灼热丝要求应该会越来越高,可能会提高到灼热丝起燃温度-GWIT.两者的差别在于,GWFI 要求,试验样品在一定温度测试条件下,在移开灼热丝后的30 秒内,试验样品的火焰或灼热熄灭,并且放置在试验样品下面的包装绢纸没有起燃或者试验样品没有起燃, GWIT 要求,试验样品在一定温度测试条件下,不会引起样品起燃的温度.很明显,两者要求对比,GWFI 要求宽松,样品在一定温度下,可以起燃,并且离开灼热丝后,只要求30S 内熄灭即可;GWIT 要求严格,样品在一定温度下,不可以起燃.这两个技术参数的差别,显而易见,同等温度条件下,满足GWIT 要求的制品,可以在出现用电火灾意外情况下,最大限度的阻止起火源的延伸扩展.

1.2 阻燃等级的提高

现有电器附件国家标准里面,并没有明确对塑胶件的阻燃级别进行规定,默认制品满足一定温度下的灼热丝即可.如,插排的面板,GB 15092-2003 里面要求,不属于将载流部件和接地电路部件保持在正常位置所必需的绝缘材料部件,即使是与载流部件和接地电路部件相接触,试验应在650℃的温度下进行.笔者针对这个试验要求,做了几个不同石化厂家的非阻燃ABS 原料进行测试,测试结果显示,该几类ABS 原料的GWFI 的温度为600~650℃ /2mm 不等,且在650℃时候,其GWFI测试结果不稳定.而目前市面上的,插排面板非接触载流部件的壳体,绝大部分采用非阻燃的ABS 材料进行注塑而成,一旦由于插座内部超负荷引起的材料受热引起变形甚至火花或者外部因素引起的火灾,由于外壳为非阻燃的ABS 做成,导致制件外壳燃烧不能熄灭,甚至酿成重大火灾,即现行的灼热丝要求仅在一定程度上保证了用电安全,但并不能提供最全面的安全保护.现行部分出口插排厂家,已经使用阻燃ABS 材料,替代传统的非阻燃ABS 原料,可以看出,国外已经逐步领先国内的标准,在安全方面提出了更高的要求, 而国内由于标准要求的略低,且阻燃产品的成本高于非阻燃产品,导致国内厂家推动高阻燃材料的动力不大.不过,笔者认为,塑胶材料的阻燃化是一个趋势,这其中需要标准的更新,更需要全社会防范火灾安全意识的提高.

1.3 非正常热球压温度的提高

非正常球压试验作为电工产品的非金属材料的耐热试验,用于评估电工产品及其零部件的固体绝缘材料(不包括陶瓷)的耐热性能.试验过程是用一个20N±0.2N的负荷通过半径2.5mm 的钢球压在厚度不小于3mm 的平面样品表面,在试验温度(75℃ ±2℃或125℃ ±2℃)下保持1h,冷却后测量压痕的尺寸.通过压痕尺寸大小来评估样品在试验温度下的耐热软化情况.规定压痕最大尺寸不超过2.0mm 为合格.具体标准为GB/T 5169.21或IEC 60695-10-2.在现行电器附件国家标准中,开关面板材料要求是非正常热球压温度为125℃,而插排面板材料要求为75℃,该75℃的非正常热球压温度的试验要求,已经不能满足我们日益渐增的用电负荷,因为在高温条件下,高分子材料的结构特性会发生本质的变化,如熔融或变软,使物理机械强度急速下降,直接影响电器产品质量及使用安全.如某些小型厂家,为了控制成本会使用PVC/ABS 合金代替阻燃ABS,该PVC/ABS 合金的非正常热球压达不到75℃的要求,已经产生很大的安全隐患.在用电负荷越来越大,迫切需要提高材料耐热温度的背景下,部分厂家出口的插排面板材料,已经使用了阻燃PC/ABS 或者阻燃PC 材料,该类材料的非正常热球压温度都能达到125℃的要求,大大提高了插排的用电安全.在此趋势下,国内插排厂家也是需要提高产品质量,提高产品安全意识,尽快主导使用耐热温度更高的高分子材料.

1.4 漏电起痕指数

耐漏电起痕试验是电器附件GB 2099.1-2008《家用和类似用途插头插座通用要求》安全检测中比较重要的材料试验项目.高分子绝缘材料的表面受到潮气和具有正负离子污染物污染时,在外加电压作用下,其表面的泄露电流比干净的表面要大很多,一旦发生漏电起痕,会发生碳化的黑色树枝状导电通道,经过多次放电,通路逐渐增长,材料便会发生击穿破换,甚至材料会着火,引起安全隐患.现行电器附件标准对耐漏电起痕的要求为175V,由此,笔者对常用的应用于面板的原材料进行了测试,纯PC 的CTI 指数在225V 左右,纯的ABS 的CTI 指数在600V左右,纯的PP的CTI 指数也在600V左右,由此看来,满足电器附件的国标要求不是太难,一般的高分子材料都能达到.而日益复杂的使用环境,如插排在建筑工程等户外使用,其工作电压大,空气氛围杂质多,这就需要拥有更高CTI 值的工程塑料.目前,杰事杰公司已开发出一款高漏电起痕指数、高灼热丝、高耐热的PC/ABS 合金材料-PC/ABS-A21,在市面上得到良好反馈.PC/ABS-A21 性能参见表1.

1.5 无卤环保,环境友好

随着社会经济的迅速发展,人们对环保和消防安全日益重视,开关和插排作为日常接触最多的产品,阻燃防火性能的需求日益提高.卤系阻燃剂因其高效率的阻燃效率,对降低火灾的危害起到了很大的作用,但由于其在燃烧时产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性气体,妨碍救护及人员疏散,导致二次灾害发生.因此,卤系阻燃产品的应用在未来一段时间上会受到应用限制.无卤环保型阻燃剂由于具有低烟、低毒等环境友好性特点得到广泛应用.使用高效、低烟、无毒或低毒的无卤阻燃剂将成为未来阻燃材料发展的必然趋势.目前,杰事杰公司已开发出一款高效无氯、溴阻燃聚碳酸酯产品PC10F,其产品作为无卤阻燃PC,因添加高效无卤阻燃剂,对PC 材料自身的性能影响小,且在被着火燃烧时,不释放大量有害卤化物气体,且拥有高效的凝聚防滴落效果,不会造成制品熔融滴落引起二次起火源,在市面上得到良好反馈.PC10F 性能如下表2.

1.6 耐化学应力开裂性

开关面板和插线板的应用环境比较复杂,如工地的施工现场、厨房等接触到环境的多样性,工地上的各种机械较多,使用到的油类比较多,如润滑油、刹车油等,厨房里各种植物油、动物油等.笔者曾经做过试验,使用通用ABS 原材料进行耐油试验,包括食用植物油、机械润滑油等等,结果所有材料都无一例外的发生开裂.正如笔者最近遇到的一个开关面板客户反馈,他们放在厨房里使用的一个插排面板发生了开裂,拿到这个样件后,发现该插排上面油渍斑斑,应该是长期放在有油的环境条件下,高分子材料不耐油导致分子链断裂,最终产生宏观的面板开裂.这就给我们面板材料提出了一个较为实际的问题,需要我们对其耐化学进行改进,用以克服这些物质对面板的破坏,甚至由此引起的安全隐患.图1 为笔者公司为评价材料耐非挥发化学物质涂抹试验的装置,使样条挠曲成一定弧度,涂抹需进行测试的化学试剂,观察样条的外观变化.图2 为耐挥发性化学物质试验试验装置,把测试装置置于密闭器皿中,用真空抽滤设备将易挥发化学物质充满到整个装置,最终使样条在该化学物质氛围内进行耐化学性测试,观察其外观变化.

1.7 高强度和色彩绚烂、美观

传统的开关面板是纯白色,纯白的颜色似乎将它与墙面连作一体,色彩比较单调.为了追求时尚个性,摆脱平凡的外形和单调的色彩,现在的墙壁开关已不再局限于全白色,可以根据室内壁纸的颜色来搭配个性的开关,来衬托出我们室内的光彩,其带来的视觉冲击是白色所不能拥有的.为应对这种市场需求,市面上陆陆续续出现了一些彩色开关面板,材料改性厂家把高分子材料配成彩色后,直接注塑而成.然而彩色制件带来的视觉艳丽感的同时,其耐黄变性能较白色略差的事实,是我们需要解决的一个问题.图3 是市面上已经量产的某产品.

随着注塑加工工艺的发展,如模内转印、双色注塑等新工艺的兴起,给产品外观带来了无与伦比的美感的同时,对材料也提出了新的要求,要求材料有更好的流动性,与转移模有更好的粘结性等.另一个不争的事实,现在电工面板行业竞争激烈,成本压力越来越大,伴随而来的是产品的薄壁化趋势越来越明显,这就相应要求高分子材料需要更高的强度来弥补薄壁化带的性能下降.

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1.8 材料种类的多样化

应用于开关面板及插排面板材料的高分子材料,经历了从早期的热固性材料到现在应用广泛的热塑性材料的一个大转变,而热塑性材料的种类包括PP、ABS、PC、PC/ABS 合金、PC/ 聚酯合金等.材料种类的多样化,也是顺应了不同层次,不同客户的要求.PP 材料的论文范文便宜,是应用最为广泛的通用材料;ABS 材料综合性能优异,但是有一个致命缺点,耐候性较差,容易黄变,耐热温度一般;PC 材料具有优异的力学性能、热性能和阻燃性等特点,但是产品易产生应力且论文范文较高;PC/ABS 合金、PC/ 聚酯材料性能优异,性价比高.我们现在对材料开展的改性工作,几乎都是围绕着这几类来展开.

2.总结

随着科技的发展,人们物质文化生活的提升势必带来用电安全意识的提高,因此对作为电器附件的开关面板及插排面板用高分子材料也提出了更高的要求,无论是感官视觉的色彩绚烂性,还是关乎用电安全的阻燃性、耐灼热丝性、耐热球压性等,还是涉及到全社会的环保性问题,无一例外要求材料朝着提高品质、安全方面发展,作为高分子材料改性工作者,我们需要更加努力.

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