[00754944]面向大型深腔件的PC基模内装饰材料及成型工艺研发

任务来源：该项目任务来源是2012年省部产学研结合项目《面向大型深腔件的PC基模内装饰材料及成型工艺研发》，项目编号：2012B091000010。应用领域和技术原理： 1．应用领域：项目产品可广泛应用于高分子材料、高分子化工、汽车、电子、通讯等领域中。 2．技术原理：模内装饰技术（In Mold Decoration，IMD）涉及到塑料材料与成型工艺两个方面。 该项目以攻克上述关键技术为目标，制备适用于大型件的PC基模内装饰材料，在此基础上掌握大型件IMD核心工艺技术，通过材料和工艺的联合攻关突破制约IMD技术在家电、电子产品外壳、面板，汽车塑料件上应用的瓶颈。性能指标： 1．所开发的PC基薄膜材料透光率为90.12%（0.5mm，ASTM D1003)，玻璃化温度为140.11℃(ASTM D3418)，延展率为125％(ASTM D638)。 2．所开发的PC基注塑材料成型温度为242.50℃，熔融指数为20g/10min (260℃，2.16kg，ASTM D1238)。 3．所开发的PC基注塑材料热变形温度(HDT)为109℃(1.82MPa，ASTM D648)，拉伸强度为62.3MPa，缺口冲击强度室温为2369 J/m(23℃，ASTM D256，方法E），低温时为2302 J/m (-30℃，ASTM D256，方法E）。 4．汽车内饰件模内层压注塑模具零件和注塑产品均检测合格，模内装饰工艺最大相对拉深高度达到0.55，最大成型尺寸为800mm，产品合格率为85%。与国内外同类技术比较：国内外有关大型深腔件的PC基模内装饰材料及成型工艺的研究已经很多，但用于大型深腔件的模内装饰材料的透明度、耐热性、延展率、拉伸性能及成型工艺等都有待进一步改善，模内装饰的工艺复杂、要求严格，对大型、深腔件，虽然已有一些产业化的应用，但还很不成熟，缺乏适用的塑料材料与工艺路线，也没有专用的设计模拟软件。该项目通过聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、磷氮系阻燃剂等的共混改性，开发出阻燃、耐刮擦、易印刷、易改性的PC基薄膜材料；通过聚碳酸酯/聚酯合金改性降低材料的成型温度，提高成型加工流动性，以应用于模内装饰注塑；采用多道次成型的方法加工出深腔件的薄膜片材，开发薄膜片材预成型的计算机模拟软件；采用计位控制阀式浇口实现大尺寸模内装饰的短流程注塑。采用该项目所述组分和工艺技术的面向大型深腔件的PC基模内装饰材料及成型工艺研发，国内外未见相同的研究报道。成果的创造性、先进性： 1．通过聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、磷氮系阻燃剂等的共混改性，开发出阻燃、耐刮擦、易印刷、易改性的PC基薄膜材料。 2．通过聚碳酸酯/聚酯合金改性降低材料的成型温度，提高成型加工流动性，以应用于模内装饰注塑。 3．采用多道次成型的方法加工出深腔件的薄膜片材，开发薄膜片材预成型的计算机模拟软件。 4．采用计位控制阀式浇口实现大尺寸模内装饰的短流程注塑。作用意义： 1．直接经济效益：在项目实施两年内，取得产值3269.55万元，实现销售收入2503.97万元，新增利税50.10万元，创汇47万美元，共有九家企业应用，应用效果良好。 2．社会意义：该项目已经攻克和掌握了全部关键技术难题，拥有自主知识产权，已申请国家发明专利7件，实用新型专利3件，发表科技论文1篇，正在进行产业化全面推广应用阶段。新材料产业属于国家大力支持发展的战略新兴产业，模内装饰材料产品属于高分子材料领域，该产品的大规模产业化将为高分子材料技术领域带来新的发展契机，包括技术革新和产业升级。同时，该产品大面积推广运用，不仅为节能减排提供强大支持，同时还将创造更多的就业机会。存在的问题和改进意见： 生产量小，生产效率不够高的问题。尽最大可能的完善工艺流程，投入新型先进的生产设备，提高自动化程度 研发成本比较高，部分原料供应不足。可以优化配方，降低成本，逐步将进口原料用国产原料替代，与国内原料供应商加强合作。 加强研发人员的相关知识培训，使得在今后研发过程中能够更加全面的考虑问题，利于项目的研发。推广应用前景：国家对新材料领域的高度重视为该项目的产业化提供了强力的政策支持。新材料等七大产业是中国加快培育和发展的战略性新兴产业之一。塑料具有密度小、质量轻、比强度大、绝缘性好、介电损耗低、化学稳定性强、成型生产率高和价格低廉等优点，在世界经济和人民日常生活的各个领域得到了日益广泛的应用。而该项目研发的IMD技术可以实现注塑成型、装饰一体化，是替代塑胶制品喷漆、电镀加工最好的新工艺，将成为高档塑料件表面装饰的主导工艺。根据《广东十二五规划》，预计十二五期间该省电子信息、电器机械（主要指家电产业）、汽车工业三大支柱产业仍将快速发展，所以该项目产品的市场前景十分广阔，经济效益非常明显。