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工程塑料在電子電器上的應用狀況
日期：2025-07-25 23:08
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摘要：
工程塑料在電子電器上的應用狀況
與通用塑料相比，工程塑料具有更優異的機械性能、電性能、耐化學性、耐熱性、耐磨性、尺寸穩定性等優點；與金屬材料相比，工程塑料具有重量輕、成型時能耗小等優點。工程塑料已經成為當今**塑料工業的發展中增長速度*快的材料。
進入21世紀后，**工程塑料的消費量每年在1000萬噸左右，并以每年4.5%的速度遞增，預計2007年用量可達到1350萬噸。
在亞洲，工程塑料主要應用在電子電氣行業，比例超過50%，而在歐美，工程塑料則主要應用于汽車行業。中國1998年到2005年工程塑料消費年均增率為26%（見表1）。預計今后幾年增長率為15%～18%。隨著中國電器產品出口量的逐年增加，工程塑料的用量呈上升趨勢。盡管目前國內產品的技術含量和附加值都還很低，但這并不影響制造業對工程塑料的巨大需求。迫于成本壓力，對材料本土化的要求越來越明顯，這為工程塑料提供了廣闊的應用前景。
電子電器上常用工程塑料
1.PA（尼龍）
PA的特點是韌性好，機械強度高，耐磨，但易吸水變形。在電子電器方面主要用于制造機床電器、空氣開關、接插件、各種線圈骨架；錄音機、錄像機、攝像機、DVD、OA設備的機芯、骨架、支撐件、齒輪、傳動輪；以及電纜架、支撐件、齒輪、傳動輪；以及電纜護套、家用電器、小家電等。
2.PC（聚碳酸酯）
PC的優點是透明、沖擊強度高，機械強度好，尺寸穩定。缺點是不耐溶劑，易產生應力開裂。主要應用在電器的透明部分（如窗、外殼、面板等）。
PC/ABS合金則更多地用在電器外殼、顯示器外殼、手機外殼、手提電腦外殼、電池、充電器外殼；光纜連接器、OA設備和小家電產品方面。
3.POM（聚甲醛）
POM具有優越的機械性能。耐磨性和尺寸穩定性能，耐化學腐蝕，耐疲勞，但耐熱性能差，易燃易分解，缺口敏感性大。主要用于電器、儀表結構件、各種齒輪、凸輪、傳動輪、錄音錄像帶軸芯、軟盤倉門、機床電器。
4.PBT/PET（熱塑性聚酯）
PBT具有優良的綜合性能、良好的加工性能、突出的耐化學性能、電性能，因此在電子電氣行業、通訊業、電纜和照明行業被廣泛采用。國內電子行業用量約占總消費量的62%，主要用于接插件、顯像管座、各種線圈骨架、行輸出變壓器骨架和外殼、聚焦電位器外殼、電腦風扇、節能燈外殼、電纜護套、汽車電器、燈座、電餅鐺、多士爐、各種開關、端子板。
5.MPPO（改性聚苯醚）
MPPO是一種性能優良的工程塑料，特點是比重輕，玻璃化溫度高，尺寸穩定，耐水性、電性能**，本身是自熄性材料，介電損耗低，適合做高頻絕緣材料。主要用于彩電回掃變壓器骨架、外殼；屏蔽罩、超高頻印刷線路板、筆記本電腦的接插件、以及繼電器、可變電容等元器件。
6.特種工程塑料
特種工程塑料，是一種長期使用溫度在200℃以上的塑料，例如PPS（聚苯硫醚）、PI（聚聚酰亞胺）、PEEK（聚醚醚酮）、LCP（液晶樹脂）等。由于現在的電子電氣產品體積越來越小，重量越來越輕，因此特種工程塑在電子電氣行業的應用也越來越廣泛，特別是一些耐熱的場合和一些需要焊接的電器元。PEEK薄膜還應用于多層印刷電路板的制作，*高可達60層，長期使用溫度260℃。
幾種新技術的應用
1.等離子體對高分子的表面改性
等離子體主要由氣體放電產生的自由電子和離子組成，在外加磁場的影響支配下產生等離子體震蕩。作為物質存在的第四態，等離子體在聚合物中的應用正處于起步階段。這是一種高效率、無污染的綠色技術。等離子體能量大于聚合物材料的結合鍵能，可以打開大分子的化學鍵而形成新鍵，但遠低于高能射線，只涉及材料表面而不影響基體的性能。
等離子體可以在塑料表面形成一層薄膜并引發網狀交聯反應，從而提高塑料表面的耐化學腐蝕性、耐熱性、耐磨性、和易粘接性。所以，使用等離子體也是塑料在噴涂、印刷、植絨或粘接前的一種既經濟又*的表面處理技術。它使PP、PE和PTFE的粘接強度提高了10倍，從而讓電子產品的涂裝變得簡單容易。
2.微發泡注塑成型
微發泡注塑成型主要是在成型過程中將超臨界流體（CO、CO2、N2）溶解到聚合物中，生成微小的孔洞。其優勢在于成型循環周期減少了50%，設備能耗低，制件密度降低，強度增高，制件成本降低了16%～30%，是一種非常具有發展前景的加工方法。
3.夾芯成型工藝
夾芯成型工藝又稱多層共注塑成型，可降低制件成本和提高制件性能，屬于雙組分或多組分注射成型工藝。有單流道、雙流道和三流道多澆口的熱流道系統。目前，除了熱塑性材料可采用夾芯成型工藝外，熱固性材料與熱塑性材料共注射的開發工作也顯示了良好的前景。
4.納米復合材料技術
納米復合材料是將納米粒子的表面效應、尺寸效應及量子效應、聚合物密度小尺寸效應、和聚合物耐腐蝕、易加工等優良特性有機的結合起來，呈現了不同于常規聚合物復合材料性能的一類新型材料。
在阻燃方面，將2%和5%的納米蒙脫土添加到PA6后,熱釋放速率值分別下降了32%和63%，且燃燒時不產生煙霧。國外文獻稱這種納米復合方法是阻燃技術的**。
在**方面，中南大學研制的載銀納米二氧化鈦**材料，具有持久緩釋、自然催化的功能，**率達99.99%，**效率是標準規定的8倍。
在微型元件方面，中國科技大學使用廉價材料制備了“納米電纜”，在同樣附載情況下，直徑是普通電纜兩萬分之一。
北京化工大學采用超重力技術生產的納米粉體母料可以直接添加，能夠保證分散性，提高材料性能效果明顯。
5.全生物降解塑料
回收和降解是消除塑料廢棄物的*終解決辦法。到目前為止，**上全生物降解塑料已經開發了許多種，如聚羥基脂肪酸酯（PHB）、聚乳酸（PLA）、聚已內脂（PCL）和脂肪族二元醇酸聚酯（PBS）等。
巴斯夫已將降解塑料(Ecoflex)用于電器產品，*近英國通訊展上手機外殼使用了降解塑料。目前，國內已建成年產2萬噸PLA裝置；PBS也將建設年產5000噸的工廠，并有望將來達到PET的價格水平，這為國內電子電器行業應用降解塑料提供了極好的條件。
目前塑料在家電中原料用量已占總原料用量的40%。隨著家電產品日趨輕量化、小型化和個性化，塑料的應用會越來越廣泛。
與通用塑料相比，工程塑料具有更優異的機械性能、電性能、耐化學性、耐熱性、耐磨性、尺寸穩定性等優點；與金屬材料相比，工程塑料具有重量輕、成型時能耗小等優點。工程塑料已經成為當今**塑料工業的發展中增長速度*快的材料。
進入21世紀后，**工程塑料的消費量每年在1000萬噸左右，并以每年4.5%的速度遞增，預計2007年用量可達到1350萬噸。
在亞洲，工程塑料主要應用在電子電氣行業，比例超過50%，而在歐美，工程塑料則主要應用于汽車行業。中國1998年到2005年工程塑料消費年均增率為26%（見表1）。預計今后幾年增長率為15%～18%。隨著中國電器產品出口量的逐年增加，工程塑料的用量呈上升趨勢。盡管目前國內產品的技術含量和附加值都還很低，但這并不影響制造業對工程塑料的巨大需求。迫于成本壓力，對材料本土化的要求越來越明顯，這為工程塑料提供了廣闊的應用前景。
電子電器上常用工程塑料
1.PA（尼龍）
PA的特點是韌性好，機械強度高，耐磨，但易吸水變形。在電子電器方面主要用于制造機床電器、空氣開關、接插件、各種線圈骨架；錄音機、錄像機、攝像機、DVD、OA設備的機芯、骨架、支撐件、齒輪、傳動輪；以及電纜架、支撐件、齒輪、傳動輪；以及電纜護套、家用電器、小家電等。
2.PC（聚碳酸酯）
PC的優點是透明、沖擊強度高，機械強度好，尺寸穩定。缺點是不耐溶劑，易產生應力開裂。主要應用在電器的透明部分（如窗、外殼、面板等）。
PC/ABS合金則更多地用在電器外殼、顯示器外殼、手機外殼、手提電腦外殼、電池、充電器外殼；光纜連接器、OA設備和小家電產品方面。
3.POM（聚甲醛）
POM具有優越的機械性能。耐磨性和尺寸穩定性能，耐化學腐蝕，耐疲勞，但耐熱性能差，易燃易分解，缺口敏感性大。主要用于電器、儀表結構件、各種齒輪、凸輪、傳動輪、錄音錄像帶軸芯、軟盤倉門、機床電器。
4.PBT/PET（熱塑性聚酯）
PBT具有優良的綜合性能、良好的加工性能、突出的耐化學性能、電性能，因此在電子電氣行業、通訊業、電纜和照明行業被廣泛采用。國內電子行業用量約占總消費量的62%，主要用于接插件、顯像管座、各種線圈骨架、行輸出變壓器骨架和外殼、聚焦電位器外殼、電腦風扇、節能燈外殼、電纜護套、汽車電器、燈座、電餅鐺、多士爐、各種開關、端子板。
5.MPPO（改性聚苯醚）
MPPO是一種性能優良的工程塑料，特點是比重輕，玻璃化溫度高，尺寸穩定，耐水性、電性能**，本身是自熄性材料，介電損耗低，適合做高頻絕緣材料。主要用于彩電回掃變壓器骨架、外殼；屏蔽罩、超高頻印刷線路板、筆記本電腦的接插件、以及繼電器、可變電容等元器件。
6.特種工程塑料
特種工程塑料，是一種長期使用溫度在200℃以上的塑料，例如PPS（聚苯硫醚）、PI（聚聚酰亞胺）、PEEK（聚醚醚酮）、LCP（液晶樹脂）等。由于現在的電子電氣產品體積越來越小，重量越來越輕，因此特種工程塑在電子電氣行業的應用也越來越廣泛，特別是一些耐熱的場合和一些需要焊接的電器元。PEEK薄膜還應用于多層印刷電路板的制作，*高可達60層，長期使用溫度260℃。
幾種新技術的應用
1.等離子體對高分子的表面改性
等離子體主要由氣體放電產生的自由電子和離子組成，在外加磁場的影響支配下產生等離子體震蕩。作為物質存在的第四態，等離子體在聚合物中的應用正處于起步階段。這是一種高效率、無污染的綠色技術。等離子體能量大于聚合物材料的結合鍵能，可以打開大分子的化學鍵而形成新鍵，但遠低于高能射線，只涉及材料表面而不影響基體的性能。
等離子體可以在塑料表面形成一層薄膜并引發網狀交聯反應，從而提高塑料表面的耐化學腐蝕性、耐熱性、耐磨性、和易粘接性。所以，使用等離子體也是塑料在噴涂、印刷、植絨或粘接前的一種既經濟又*的表面處理技術。它使PP、PE和PTFE的粘接強度提高了10倍，從而讓電子產品的涂裝變得簡單容易。
2.微發泡注塑成型
微發泡注塑成型主要是在成型過程中將超臨界流體（CO、CO2、N2）溶解到聚合物中，生成微小的孔洞。其優勢在于成型循環周期減少了50%，設備能耗低，制件密度降低，強度增高，制件成本降低了16%～30%，是一種非常具有發展前景的加工方法。
3.夾芯成型工藝
夾芯成型工藝又稱多層共注塑成型，可降低制件成本和提高制件性能，屬于雙組分或多組分注射成型工藝。有單流道、雙流道和三流道多澆口的熱流道系統。目前，除了熱塑性材料可采用夾芯成型工藝外，熱固性材料與熱塑性材料共注射的開發工作也顯示了良好的前景。
4.納米復合材料技術
納米復合材料是將納米粒子的表面效應、尺寸效應及量子效應、聚合物密度小尺寸效應、和聚合物耐腐蝕、易加工等優良特性有機的結合起來，呈現了不同于常規聚合物復合材料性能的一類新型材料。
在阻燃方面，將2%和5%的納米蒙脫土添加到PA6后,熱釋放速率值分別下降了32%和63%，且燃燒時不產生煙霧。國外文獻稱這種納米復合方法是阻燃技術的**。
在**方面，中南大學研制的載銀納米二氧化鈦**材料，具有持久緩釋、自然催化的功能，**率達99.99%，**效率是標準規定的8倍。
在微型元件方面，中國科技大學使用廉價材料制備了“納米電纜”，在同樣附載情況下，直徑是普通電纜兩萬分之一。
北京化工大學采用超重力技術生產的納米粉體母料可以直接添加，能夠保證分散性，提高材料性能效果明顯。
5.全生物降解塑料
回收和降解是消除塑料廢棄物的*終解決辦法。到目前為止，**上全生物降解塑料已經開發了許多種，如聚羥基脂肪酸酯（PHB）、聚乳酸（PLA）、聚已內脂（PCL）和脂肪族二元醇酸聚酯（PBS）等。
巴斯夫已將降解塑料(Ecoflex)用于電器產品，*近英國通訊展上手機外殼使用了降解塑料。目前，國內已建成年產2萬噸PLA裝置；PBS也將建設年產5000噸的工廠，并有望將來達到PET的價格水平，這為國內電子電器行業應用降解塑料提供了極好的條件。
目前塑料在家電中原料用量已占總原料用量的40%。隨著家電產品日趨輕量化、小型化和個性化，塑料的應用會越來越廣泛。
